頭部固定装置＋オペラント行動実験装置

 

比較的安価に作れる頭部固定装置とオペラント行動実験装置を自作しました。

頭部固定装置について

加工されたアクリル板を用意し，以下の手順でアクリルサンデー接着剤で貼り付けます。

アクリル板は2万円程度です。

ヘッドプレートは横 500 mm, 縦 250 mm 厚さ 2 mmのものを想定しています。

動画のようにプレートを差し込み，かんぬきをして抜けられないようにします。

組み立て（番号（◯で囲まれていないもの）は寸法ファイルと対応）

寸法ファイル

① 

② 

③

④　

　

⑤

　

　

足は高さが10 mmとなるものを選んでください。

9に関しては後述の飲み口スタンドの引っかかりとして用いるので，

飲み口をどの程度接近させるかに従って，配置してください。

・し尿うけ用トレーの上において使用します。 

・WistarやLong-Evansの場合，固定時に被験体は四肢で立ったような状態になります。

寝そべらせる場合は，ゴムマットを敷いて高さを調節すると良いです。

オペラント行動実験装置について

足元に置かれたレバーを押すと，パイプ内に水が溜まります。それを舌で舐めとるという仕組みです。

スイッチとバルブは合わせて４千円程度です。

動作の様子

stlファイル(以下のURL)を３Dプリンタで出力し，M3ネジを用いて，写真のように留めます。

ドリルでの穴あけが必要なのでinfill率は100％で出力します。

飲み口スタンド

https://drive.google.com/file/d/1dhj52RRF49xb55WfolW0Mwat6p5DLuEw/view?usp=sharing

レバー

https://drive.google.com/file/d/1LcZeXz0PtJN6mJaWM3ycF5BeN1z5Ap5J/view?usp=sharing

組み立て手順（飲み口スタンド部）

① 

１と２のネジ穴を合わせ，M3ネジで固定

図のように持ち，

右側の出っぱりの３をM3ネジで固定

長方形状の出っぱりに４のネジ穴を合わせ固定。

②

 5の底面に6，７の順にネジ穴を合わせ，
底面からネジで固定

左図を上面から見た場合

　　　　

　　　　　　

③

①で作成したパーツを図のように②に載せ，

8をネジ穴が合うように載せ，ネジで固定する。

④

４の穴にパイプを差し込み，

固定用のネジ穴をドリルで開ける

飲み口は真鍮性パイプを丸ノコでカットし，写真のネジを用いて固定しています。

この長さを調節することで，被験体の口とパイプとの距離を調節します。

静電容量センサを用いて水舐め反応を測る場合，パイプは導電性の良いものを選びます。

私は安価な真鍮性のもの（外径7 mm, 厚み 0.5 mm）を選びました。

組み立て手順（レバー部）

マイクロスイッチ（GTIWUNG）でレバー押しを測定します。

赤丸箇所にバカ穴を開け，

バカ穴を左から６番目，上から３番目の穴に合わせ，M3ネジで固定
左側の台に図のように，4をネジで固定し，スイッチをバネが１の縁にのるように合わせ，
４の穴でM2ネジを用いて固定
（図は左から１，上から３番目の穴にスイッチの奥側の穴を固定）

・レバー可動域について，下側のストッパーはスイッチが，上側のストッパーは２にネジを差し込むことで調節できます。

・パイプの角度は持ち手を折り曲げることで調節できます

持ち手側が変形するためか，常に固定していると保持力が弱くなるので，未使用時は持ち手を解放しておきます。保持できなくなったら交換します。

パイプへの水の供給には，テルモ50mLシリンジと高砂電気工業のピンチバルブを用いました。

図のように配置しました。

パイプのサイズによっては水が勢いよく飛び出すかもしれません。そのときは，少し高くなりますが，弁解放中の流量が一定になるようなバルブを選ぶと良いかもしれません。

レバーは強力な両面テープで直接保持しています。

装置はArduinoを用いて制御しています（別記事に記載予定）。

自身で使う範囲であれば，ファイルはご自由に使ってください。

装置作成の参考になれば幸いです。