基于電刺激的鯉魚機(jī)器人腦運(yùn)動(dòng)區(qū)定位及組織學(xué)研究.pdf

1、動(dòng)物在運(yùn)動(dòng)靈活性、復(fù)雜性以及對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性等方面優(yōu)于目前仿生機(jī)器人能夠達(dá)到的模擬效果。以動(dòng)物本身為載體的動(dòng)物機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。鯉魚機(jī)器人是水生動(dòng)物機(jī)器人的組成部分，本文基于腦對(duì)軀體運(yùn)動(dòng)具有支配作用的學(xué)術(shù)思想，對(duì)鯉魚的腦運(yùn)動(dòng)區(qū)進(jìn)行定位研究。
　　本文首先從組織學(xué)角度觀察鯉魚的腦結(jié)構(gòu)，制作了鯉魚腦組織浸制標(biāo)本以及切片標(biāo)本，浸制標(biāo)本觀察其大體結(jié)構(gòu)，切片標(biāo)本觀察其微觀結(jié)構(gòu)。然后針對(duì)端腦、中腦、小腦三個(gè)腦區(qū)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)區(qū)定位：首先應(yīng)用電損毀法建立

2、腦損傷模型，通過行為喪失推斷損毀區(qū)功能；然后對(duì)淺麻醉狀態(tài)下的鯉魚三個(gè)腦區(qū)進(jìn)行功能探查，記錄引起鯉魚軀體明顯運(yùn)動(dòng)的有效刺激位點(diǎn)；最后針對(duì)有效刺激位點(diǎn)進(jìn)行清醒狀態(tài)下水下實(shí)驗(yàn)，觀察所誘發(fā)的具體行為，并對(duì)有效刺激位點(diǎn)進(jìn)行顯色標(biāo)記。
　　腦損毀結(jié)果顯示中腦、小腦參與運(yùn)動(dòng)調(diào)控，損毀端腦對(duì)游泳運(yùn)動(dòng)未產(chǎn)生影響。急性探查實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電刺激端腦只引起吻部、眼部運(yùn)動(dòng)，電刺激中腦、小腦均能引起尾部擺動(dòng)、魚鰭伸展，有效刺激點(diǎn)主要分布于中腦視蓋以及小腦大部分區(qū)域

3、；水下實(shí)驗(yàn)中刺激中腦視蓋、小腦左右兩側(cè)能夠誘發(fā)鯉魚轉(zhuǎn)向，刺激小腦中線前部和后部分別能夠引起前進(jìn)、倒退運(yùn)動(dòng)；對(duì)有效刺激位點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，切片觀察其集中于中腦視蓋、側(cè)縱束以及小腦蒲氏細(xì)胞層。
　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本研究推論：中腦側(cè)核為鯉魚游泳運(yùn)動(dòng)中樞，小腦蒲氏細(xì)胞層為身體平衡中樞；其神經(jīng)通路為：中腦視蓋接收外界刺激，通過神經(jīng)纖維將神經(jīng)沖動(dòng)分別傳遞到中腦側(cè)核與小腦蒲氏細(xì)胞層，蒲氏細(xì)胞層通過神經(jīng)纖維與中腦側(cè)核相連，蒲氏細(xì)胞層發(fā)出下行神經(jīng)束、中腦