小动物主动跑轮系统是由动物本身自发运动来推动跑轮转动。在这种构型中，笼内动物长期活动的信息，如跑轮转动方向、转数、累计总行程等，能够使用编码器进行长度计记录。此装置由转轮组件、笼体、以及转动方向速度传感器组成，该仪器是研究动物生活节律实验工具。也可选配投食器，进行运动奖赏实验等。

系统构成与工作原理

转轮组件是动物运动的直接载体，通常采用不锈钢或工程塑料制成，表面光滑且边缘无毛刺，以保护动物足部。小鼠跑轮直径常见为120mm至150mm，大鼠则为340mm至345mm，轴承采用低摩擦设计，确保动物能轻松推动。笼体提供封闭可控的生活环境，内部配备独立的饮水瓶和食槽，底部设有可拆卸的排泄物收集托盘，方便清洁而不干扰动物。笼体四周常采用透明材料，便于直接观察动物状态。

转动方向速度传感器是数据采集的关键，多采用高精度光电编码器或磁编码器，分辨率可达360P/R。它能实时捕捉跑轮的转动方向（正转/反转）、瞬时速度、累计转数，并自动换算为总行程。数据通过USB或无线方式传输至计算机，配套软件可生成24小时节律热图、活动相位图等可视化报告，支持长达180天以上的连续监测。

核心记录参数

系统能够动态监测多项指标：运动量方面包括总圈数、总里程、瞬时与平均速度；方向性数据涵盖正转与反转的比例及切换频率，可用于分析动物的探索行为或神经状态异常；时间维度指标则包括单次运动时长、单位时间内的活动量，以及明暗期的活动分布，这些是评估昼夜节律稳定性的核心依据。

主要应用场景

• 在神经科学领域，该系统用于探究运动对海马体突触可塑性的影响，评估阿尔茨海默病、帕金森等神经退行病模型的行为变化，以及分析抑郁、焦虑样行为。

• 在代谢研究中，可量化肥胖或糖尿病模型动物的能量消耗与运动量关系。

• 药理学评估则通过记录药品干预后动物运动节律的改变，判断药品的兴奋或抑制作用。

• 选配投食器后，可建立“运动-奖励”条件反射范式，当动物累计跑动达到设定阈值时自动给予食物奖励，用于研究动机、学习记忆及成瘾机制。