在心理學、神經科學與行為藥理學研究中,斯金納實驗系統通過標準化環境與自動化控制,精確記錄動物(如大鼠、小鼠)在特定刺激下的自主行為反應?,F代斯金納實驗系統已從機械裝置升級為集傳感、控制、數據采集于一體的智能平臺,其各組成部件協同工作,確保實驗的客觀性、可重復性與高通量。

1、實驗箱體
箱體采用隔音、避光的高分子材料或金屬制成,內部尺寸符合動物福利標準,有效隔絕外部聲、光、氣味干擾,營造穩定、可控的行為測試環境。內壁光滑,便于清潔消毒,防止動物攀爬或藏匿。
2、操作裝置
壓桿:大鼠實驗中常用,內置高靈敏度微動開關或力傳感器,可檢測按壓次數、力度與持續時間;
鼻觸孔:適用于小鼠,孔內集成紅外對射傳感器,精準記錄探鼻行為;
部分系統支持多位置響應裝置,用于復雜任務(如延遲匹配、決策選擇)。
3、強化物遞送系統
液體獎勵:通過微型電磁閥控制糖水或牛奶的精確滴注(0.01-0.1mL/次),管路采用惰性材料防殘留;
食物丸分配器:可釋放標準顆粒飼料(如45mg),具備防卡丸設計與余量監測;
強化物發放與行為響應嚴格同步,延遲<10ms,確保條件反射建立的有效性。
4、刺激呈現模塊
集成LED燈(多色可編程)、揚聲器(音頻頻率可調)及觸覺振動器,用于提供辨別刺激(SD)或懲罰信號。燈光可安裝于壓桿上方或箱頂,聲音經校準確保聲壓一致,避免動物位置偏差影響感知。
5、數據采集與控制系統
由嵌入式控制器或PC軟件(如MedPC、ANY-maze)實時記錄行為事件的時間戳、序列與參數,支持自定義實驗程序(如FR、VR、FI、VI等強化程序)。數據自動存儲為結構化格式,便于后續統計分析與可視化。
6、通風與清潔系統
箱底設排泄物收集托盤,部分型號系統配備自動清潔噴淋或負壓通風,減少氣味累積,保障動物健康與實驗倫理合規。