基于電刺激的鯉魚機器人腦運動區(qū)定位及組織學研究.pdf

1、動物在運動靈活性、復雜性以及對環(huán)境的適應性等方面優(yōu)于目前仿生機器人能夠達到的模擬效果。以動物本身為載體的動物機器人應運而生。鯉魚機器人是水生動物機器人的組成部分，本文基于腦對軀體運動具有支配作用的學術思想，對鯉魚的腦運動區(qū)進行定位研究。
　　本文首先從組織學角度觀察鯉魚的腦結構，制作了鯉魚腦組織浸制標本以及切片標本，浸制標本觀察其大體結構，切片標本觀察其微觀結構。然后針對端腦、中腦、小腦三個腦區(qū)進行運動區(qū)定位：首先應用電損毀法建立

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

3、；水下實驗中刺激中腦視蓋、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、倒退運動；對有效刺激位點進行標記，切片觀察其集中于中腦視蓋、側(cè)縱束以及小腦蒲氏細胞層。
　　根據(jù)實驗結果，本研究推論：中腦側(cè)核為鯉魚游泳運動中樞，小腦蒲氏細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)沖動分別傳遞到中腦側(cè)核與小腦蒲氏細胞層，蒲氏細胞層通過神經(jīng)纖維與中腦側(cè)核相連，蒲氏細胞層發(fā)出下行神經(jīng)束、中腦