大小鼠轉(zhuǎn)輪節(jié)律監(jiān)測系統(tǒng)是由動物自發(fā)運動來推動跑輪,籠內(nèi)動物長期活動的信息,如跑輪轉(zhuǎn)動方向、轉(zhuǎn)數(shù)、累計總行程等。適合動物生理節(jié)律、循環(huán)律動、攝食、營養(yǎng)、肥胖、糖尿病、心血管等與代謝相關(guān)性的研究,可選裝隔音箱,程序化照明系統(tǒng),視頻監(jiān)控系統(tǒng),呼吸熵模塊等。
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1. 核心工作原理
自主運動驅(qū)動:系統(tǒng)依靠動物的自發(fā)活動來推動跑輪轉(zhuǎn)動,而非強制訓練。這保證了數(shù)據(jù)的自然性和準確性,真實反映動物的活動節(jié)律。
非侵入式監(jiān)測:動物在籠內(nèi)自由生活,長期處于無干擾狀態(tài),適合進行數(shù)周甚至數(shù)月的慢性實驗。
2. 主要監(jiān)測參數(shù)
系統(tǒng)通過傳感器實時記錄動物在籠內(nèi)的長期活動信息,具體包括:
跑輪轉(zhuǎn)動方向:可區(qū)分正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn),用于分析動物的探索行為或刻板行為。
轉(zhuǎn)數(shù):統(tǒng)計單位時間內(nèi)的跑輪圈數(shù),反映活動強度。
累計總行程:通過圈數(shù)換算為距離,用于評估每日/每時的總運動量。
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3. 主要應用研究方向
該系統(tǒng)廣泛應用于涉及時間生物學和能量代謝的領(lǐng)域,尤其適合:
生理節(jié)律研究:如晝夜節(jié)律紊亂、生物鐘基因敲除動物的節(jié)律表型分析。
代謝病研究:結(jié)合運動量監(jiān)測,探索運動對肥胖、糖尿病、心血管病的干預效果。
營養(yǎng)與攝食行為:分析進食時間與活動周期的關(guān)聯(lián)。
神經(jīng)精神類癥病:如抑郁、焦慮模型中的運動能力及節(jié)律變化。
4. 可選配模塊(功能拓展)
為了讓系統(tǒng)適應更復雜的實驗環(huán)境,通常可以選裝以下模塊:
隔音箱:隔絕外界噪音干擾,確保動物在安靜環(huán)境中維持正常節(jié)律,同時避免多臺設(shè)備互相干擾。
程序化照明系統(tǒng):準確模擬晝夜交替(如12h光照/12h黑暗)、極晝或全暗環(huán)境,用于誘導或研究節(jié)律變化。
視頻監(jiān)控系統(tǒng):輔助觀察動物的非跑輪行為(如休息、攝食、理毛),結(jié)合跑輪數(shù)據(jù)綜合判斷。
呼吸熵模塊:實時監(jiān)測耗氧量(VO2VO2)和二氧化碳產(chǎn)生量(VCO2VCO2),用于計算呼吸熵,從而評估在特定活動強度下,動物主要供能來源是碳水化合物還是脂肪。
總結(jié):該系統(tǒng)本質(zhì)上是一個結(jié)合了行為學與代謝組學的監(jiān)測平臺,通過對自發(fā)跑輪運動的量化分析,揭示動物內(nèi)在的生物節(jié)律及其在病癥或干預下的改變機制。
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