[发明专利]自然环境中动物行为的神经电活动记录装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子通信技术领域，尤其涉及一种自然环境中动物行为的神经电活动记录装 置及方法。

背景技术

动物行为学是研究动物个体和动物社群为适应内、外环境刺激所做出的反应的一门学科。 研究的对象包括动物的沟通行为、情绪表达、社交行为、学习行为、繁殖行为等。其中动物 学习和认知等方面的研究与神经科学密切相关性，随着神经科学和电子技术的发展，产生了 许多用于动物学习和认知的研究仪器与技术，对促进动物学习与认知研究具有重要作用。

在自然环境中，观察动物在自由活动、无拘无束的自然状态下的活动并进行实验，是研 究动物行为的重要方法。技术人员开发了各种动物行为追踪与监测装置，如动物个体标记技 术、无线电遥测技术和GPS(Global Positioning System)遥测技术。卫星追踪技术(PTT)和 卫星定位系统(GPS)成了自然环境中记录动物行为的常用方法。专利《探测动物导航定向 的装置及方法》给出的是被监测对象在神经电采集模块产生的磁场干扰下的实验装置，也只 能记录并保存一股运动轨迹信息。这些技术只能用于追踪动物，记录其行动轨迹，却无法获 得动物行为相关的神经活动，从而无法揭示行为关联的脑机制与神经基础。

专利《一种猕猴大脑神经元多单位电活动室外记录系统》(专利号为CN00105039.7)包 括用螺钉固定在猕猴颅骨表面上的微型记录平台及微型记录平台上的装置、通过电缆连接的 手提便携式仪器箱。微型记录平台上的装置包括微电极微型推进器、动物行为记录摄像机、 微型视频眼动记录仪和微电极放大器。手提便携式仪器箱包括四分频视信号合成仪、主放大 器、八合一神经信号单片机处理系统、8mm磁带记录仪。该系统可以在室外和野外进行猕猴 大脑神经元多单位放电记录保存起来，只适用于猕猴等大动物。

专利《刺激动物细胞并记录其生理信号的装置及其生产使用方法》(专利号为 CN01140338.1)包括非良导体的基质，在基质的至少一面上设有具加电电极的至少一个单元 导电聚合物层和至少一个良导体微电极。装置提供了一种能够对动物细胞进行刺激并记录其 生理信号的装置，用于对取自各种动物神经组织不同部位的细胞进行研究。

专利《一种可遥控运动行为的脑神经电刺激装置》(专利号为CN200510047336)包括遥 控器、声音刺激器、PC机、脑神经电刺激器、脑刺激电极、运动训练器。遥控器向脑神经 电刺激器发出指令，然后通过串行口将该指令发给PC机，开始运行；同时脑神经电刺激器 发出相应的电脉冲，该电脉冲通过植入的脑刺激电极进入大脑以刺激大脑神经，大脑神经支 配躯体产生运动行为反应。这一技术是通过电流刺激动物的神经来控制动物行为，适用于在 训练箱内进行，而且无法记录行为相关的神经电活动。

然而，现有技术无法在自然环境下通过记录与行为相关的神经电活动来观察、研究动物 的行为等活动，特别是在自然环境下研究鸟类等小动物的行为学习与认知。公开于Journal of Neurophysiology，95：1263-1273，2006的方法是将电极记录的脑神经放电数据写入存储卡，在 动物归巢后取下存储卡然后读取数据，再做分析。这种装置存在的问题是：只适用于能够归 巢的动物，非归巢的动物则无法获得数据。另外，如果动物在中途丢失或其它原因导致无法 归巢，则不能获得数据。

综上所述，要解决上述的技术问题，在于如何提供一种在自然环境下连续记录动物的行 动，并同时记录与动物行为相关的神经电活动，能够揭示行为关联的脑机制与神经基础的远 程监测装置，以便于通过与后台服务器的数据传输完成记录动物行为和相关研究。这是本领 域面临的新的重要技术课题，是目前研究动物行为所亟待解决的设备问题。

发明内容

本发明提供一种自然环境中动物行为的神经电活动记录装置，以实现在追踪动物的行动 中能够连续采集与动物行为相关的神经电活动，并通过与后台服务器的数据传输完成记录动 物行为和相关研究。

为达到上述目的，本发明提供了一种自然环境中动物行为的神经电活动记录装置，包括： 固定安装于被监测对象背部的：

电源模块，用于向装置提供直流电源；

GPS模块，用于接收定位卫星发送的定位信号，根据所述定位信号获取被监测对象当前 的地理位置和运动状态信息；

还包括：