昼夜睡眠设备|睡眠剥夺实验仪——啮齿类睡眠行为研究装置

大小鼠睡眠剥夺仪可对动物睡眠活动行为进行干扰，机器上方有光源，光源可结合机器逻辑开停；系统能够在没有人为干预的情况下剥夺小鼠和大鼠的睡眠，同时大程度地减少机体损伤，操纵杆旋转的速度，方向和持续时间是可自由选择的。

一、 核心工作原理与运行机制

1. 光-机械联合干预：系统采用360°旋转的干扰棒（操纵杆）配合顶部光源（支持自动/手动模式切换）协同工作。当动物进入睡眠状态时，旋转棒通过轻柔触碰动物足部触发其保持清醒，光源则根据预设逻辑自动启停，以辅助强化剥夺效果。

2. 全自动化与防适应设计：设备支持多阶段编程（如1-24阶段），可自由设定干扰棒的转速（如1-20 RPM）、正反转方向及运动-休息周期。引入随机控制算法（如随机旋转方向和间歇干扰）可防止动物对机械刺激产生环境适应，提高建模效率。

3. 损伤控制与福利保障：系统通过限制转速上限、采用透明亚克力活动筒（避免视觉障碍）、设置多级高度可调的干扰棒，以及配备标准的饮食饮水装置，在无需人工干预的情况下实现长期、安 全的睡眠剥夺。

二、 关键硬件配置与参数

• 运动控制模块：支持持续干扰、间歇干扰及随机转等多种运行方式，单次运动/休息时间及实验总时长（可达数百小时）均可准确设定。

• 智能反馈与监测：可配备红外摄像机与行为分析软件（如SuperSleep），可实时监测动物的活动量（睡眠因子），实现基于规则的反馈式定向剥夺（即仅在动物进入特定睡眠阶段时才启动剥夺杆）。

• 扩展接口：系统通常预留TTL输入输出接口，支持与脑电（EEG）、肌电（EMG）系统、光遗传学或钙离子成像等第三方设备进行同步触发与数据整合。

三、 典型应用场景

1. 睡眠机制与认知功能研究：通过剥夺睡眠观察动物记忆、学习能力的变化，解析睡眠与认知功能的关联（如海马体依赖的空间记忆形成）。

2. 人类睡眠障碍模型构建：准确构建睡眠碎片化、长期睡眠缺失等病理模型，探索睡眠障碍引发的心肌缺血、氧化应激等病的潜在机制。

3. 药品筛选与评价：评估抗 疲劳药或神经保护剂对睡眠剥夺引起的代谢异常（如肥胖、糖尿病）或神经损伤的干预效果。

原创作者：淮北鲲腾软件有限公司