(57)【要約】      （修正有）【課題】実験動物に装着され無線充電可能な測定装置への効率的な充電を可能にするとともに、良好な測定結果を得ることが可能なケージを提供する。【解決手段】無線充電可能な測定装置１００が装着された実験動物Ｅを収容するためのケージ１であって、実験動物Ｅを収容可能な筐体と、筐体の内部に配置され、実験動物Ｅを誘引する誘引部２０と、誘引部２０の近傍に設置され、測定装置１００に無線給電可能な給電部と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線充電可能な測定装置が装着された実験動物を収容するためのケージであって、
実験動物を収容可能な筐体と、
前記筐体の内部に配置され、実験動物を誘引する誘引部と、
前記誘引部の近傍に設置され、前記測定装置に無線給電可能な給電部と、
を備えるケージ。
【請求項２】
前記給電部は、予め実験動物が誘引されると推測される位置に向けて給電する請求項１に記載のケージ。
【請求項３】
実験動物の位置に基づいて、給電部による給電の実行及び停止を制御する制御部を更に備える請求項１又は２に記載のケージ。
【請求項４】
前記制御部は、前記測定装置から送信される充電率に基づいて、前記給電部を制御する請求項３に記載のケージ。
【請求項５】
実験動物の位置を検出する位置検出部を更に備え、
前記制御部は、検出された位置に基づいて前記給電部を制御する請求項３又は４に記載のケージ。
【請求項６】
前記誘引部は、前記筐体の内部に配置される架台である請求項５に記載のケージ。
【請求項７】
前記位置検出部は圧力センサであり、
前記制御部は、前記圧力センサの出力に基づいて前記給電部を制御する請求項６に記載のケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、実験動物に無線通信可能な測定装置を装着した上で、実験動物の生体信号を測定することが行われている。このような生体信号の測定には、体内への侵襲度が低い測定と、実験動物の頭蓋の内部に電極を配置して測定する侵襲的な測定とがある。
【０００３】
いずれの測定においても、測定装置には電源が必要である。そこで、生体電子デバイスの電源を充電可能なバッテリとするとともに、実験動物の閉鎖環境を画定するコンテナに設置されたコイルを用いて充電する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１５−５２３０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の装置では、コンテナの側面及び上面に配置されたコイルが電磁場を形成することで、実験動物に装着された生体電子デバイスを充電することができる。一方で、測定装置においては、電磁場の形成により測定された信号にノイズが混入してしまうことが考えられる。また、実験動物への電磁場の影響の有無を考慮すると、常時給電状態とすることを避けることが望ましい。
【０００６】
本発明は、実験動物に装着され無線充電可能な測定装置への効率的な充電を可能にするケージを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、無線充電可能な測定装置が装着された実験動物を収容するためのケージであって、実験動物を収容可能な筐体と、前記筐体の内部に配置され、実験動物を誘引する誘引部と、前記誘引部の近傍に設置され、前記測定装置に無線給電可能な給電部と、を備えるケージに関する。
【０００８】
また、前記給電部は、予め実験動物が誘引されると推測される位置に向けて給電することが好ましい。
【０００９】
また、ケージは、実験動物の位置に基づいて、給電部による給電の実行及び停止を制御する制御部を更に備えることが好ましい。
【００１０】
また、前記制御部は、前記測定装置から送信される充電率に基づいて、前記給電部を制御することが好ましい。
【００１１】
また、ケージは、実験動物の位置を検出する位置検出部を更に備え、前記制御部は、検出された位置に基づいて前記給電部を制御することが好ましい。
【００１２】
また、前記誘引部は、前記筐体の内部に配置される架台であることが好ましい。
【００１３】
また、前記位置検出部は圧力センサであり、前記制御部は、前記圧力センサの出力に基づいて前記給電部を制御することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、実験動物に装着され無線充電可能な測定装置への効率的な充電を可能にするとともに、良好な測定結果を得ることが可能なケージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るケージに収容される実験動物と給電部との関係を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るケージを示す概略斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面を示す断面図である。
【図４】一実施形態のケージに収容された実験動物と誘引部との位置関係を示す概略断面図である。
【図５】一実施形態のケージに収容された実験動物と誘引部との位置関係を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態に係るケージ１について、図１〜図５を参照して説明する。
まず、本実施形態のケージ１に収容される実験動物Ｅと、実験動物Ｅに装着される測定装置１００とについて、図１を参照して説明する。
【００１７】
実験動物Ｅは、エサ、光、特定の構造物等に誘引される習性をもつ動物である。実験動物Ｅは、例えば、脳構造の理解を深めるための研究に用いられる動物である。実験動物Ｅは、例えば、マーモセットやマウス等の哺乳類である。本実施形態では、実験動物Ｅとして、マーモセットが用いられる。実験動物Ｅであるマーモセットは、睡眠時に高所の狭い領域を寝床とする習性をもつ。本実施形態において、実験動物Ｅの脳活動情報（例えば、脳波等）は、生体信号として取得される。
【００１８】
測定装置１００は、図１に示すように、実験動物Ｅの生体信号を取得するとともに、外部（例えば、情報処理装置２００）に取得した生体信号を無線送信可能な装置である。また、測定装置１００は、無線充電可能なバッテリ（図示せず）を備え、外部の給電装置３００からの無線給電（例えば、電磁誘導方式又は磁気共鳴方式）によりバッテリへの充電を可能な（無線充電可能な）装置である。測定装置１００には、ｆＭＲＩ（functional  magnetic  resonance imaging）又はＥＥＧ（Electroencephalogram）等の実験動物Ｅの体内への侵襲度が低い（非侵襲）計測を行う装置と、ＥＣｏＧ（Electrocorticogram）又はＬＦＰ（local field potential）等の頭蓋の内部に電極を配置して侵襲的に計測を行う装置とがある。本実施形態において、測定装置１００は、実験動物Ｅに装着可能な携帯型且つ侵襲型の装置である。測定装置１００は、板状に構成される。測定装置１００は、実験動物Ｅの頭部に埋め込まれることで、実験動物Ｅに装着される。また、測定装置１００は、バッテリの充電率（充電量、例えば、バッテリの端子電圧）を外部に無線送信可能に構成される。
【００１９】
次に、本実施形態に係るケージ１について図２〜５を参照して説明する。
ケージ１は、無線充電可能な測定装置１００が装着された実験動物Ｅを収容するためのケージ１である。ケージ１は、図２及び図３に示すように、筐体１０と、誘引部２０と、給電部３０と、位置検出部４０と、制御部５０と、を備える。
【００２０】
筐体１０は、箱体であり、内部に空間を有する。筐体１０は、実験動物Ｅを内部に収容可能になっている。本実施形態において、筐体１０は、図２に示すように、直方体形状の外形で構成される。筐体１０は、例えば、内部及び外部を連絡する扉（図示せず）を有する。
【００２１】
誘引部２０は、実験動物Ｅを誘引する部材である。具体的には、誘引部２０は、筐体１０の内部に収容された実験動物Ｅを近傍に誘引する部材である。誘引部２０は、筐体１０の内部に配置される。具体的には、誘引部２０は、筐体１０の内部において、筐体１０の内部に収容された実験動物Ｅの接触を許容する位置に配置される。本実施形態において、誘引部２０は、筐体１０の内部に配置される架台である。具体的には、誘引部２０は、筐体１０の内部において、筐体１０の床面から所定の高さで設置される板状の棚である。誘引部２０の上面は、実験動物Ｅ（マーモセット）の滞在可能な面積を有する。これにより、誘引部２０は、実験動物Ｅ（マーモセット）の寝床として機能する。筐体１０の床面から所定の高さに設置される架台は、実験動物Ｅ（マーモセット）を誘引する部材、即ち誘引部２０として機能する。本実施形態においては、実験動物Ｅ（マーモセット）は、誘引部２０の上面に誘引される。誘引部２０は、内部に空間を有する。
【００２２】
給電部３０は、給電装置３００に対応する。給電部３０は、測定装置１００に無線給電可能な装置である。給電部３０は、誘引部２０の近傍に配置される。本実施形態において、給電部３０は、誘引部２０の内部の空間に配置される。給電部３０は、予め実験動物Ｅが誘引されると推測される位置に向けて給電する。本実施形態において、給電部３０は、実験動物Ｅ（マーモセット）が載ると推測される誘引部２０の上面に向けて電磁場を形成することで、給電する。
【００２３】
位置検出部４０は、実験動物Ｅの位置を検出する。本実施形態において、位置検出部４０は、シート状の圧力センサであり、誘引部２０の上面に配置される。位置検出部４０は、誘引部２０に載った実験動物Ｅ（マーモセット）の体重に基づく圧力を検出する。位置検出部４０は、圧力を検出した際に電気信号を外部に出力する。
【００２４】
制御部５０は、実験動物Ｅの位置に基づいて、給電部３０による給電の実行及び停止を制御する。具体的には、制御部５０は、実験動物Ｅの位置に基づいて、給電部３０による電磁場の形成の実行及び停止を制御する。本実施形態において、制御部５０は、給電部３０及び位置検出部４０に接続される。制御部５０は、位置検出部４０により検出された位置に基づいて、給電部３０を制御する。具体的には、制御部５０は、位置検出部４０である圧力センサの出力に基づいて給電部３０を制御する。また、制御部５０は、測定装置１００から送信される充電率を取得可能に構成される。制御部５０は、取得した充電率に基づいて、給電部３０を制御する。具体的には、取得した充電率が十分に高い場合、制御部５０は、給電部３０による給電を停止する。
【００２５】
次に、本実施形態に係るケージ１の動作について説明する。
【００２６】
まず、ケージ１は、図４に示すように、筐体１０の内部に実験動物Ｅ（マーモセット）を収容する。図４に示すように、実験動物Ｅが誘引部２０の近傍に居ない場合、制御部５０は、給電部３０による給電を停止する。即ち、位置検出部４０が電気信号を出力しない場合、制御部５０は、給電部３０による給電を停止する。例えば、位置検出部４０が電気信号を出力しない場合、制御部５０は、給電部３０への電力供給を停止することで、給電部３０による給電を停止する。
【００２７】
一方、図５に示すように、実験動物Ｅが誘引部２０の近傍に滞在している場合、制御部５０は、給電部３０による給電を実行する。即ち、位置検出部４０が電気信号を出力する場合、制御部５０は、給電部３０による給電を実行する。例えば、位置検出部４０が電気信号を出力する場合、制御部５０は、給電部３０への電力供給を実行することで、給電部３０による給電を実行する。
【００２８】
給電部３０による給電が実行されることで、給電部３０は、誘引部２０の近傍に電磁場を形成する。本実施形態においては、給電部３０は、実験動物Ｅ（マーモセット）が滞在する誘引部２０（架台）の上面近傍に電磁場を形成する。これにより、給電部３０は、無線給電により測定装置１００のバッテリを充電する。
【００２９】
以上の本実施形態におけるケージ１によれば、以下の効果を奏する。
【００３０】
（１）ケージ１は、実験動物Ｅを収容可能な筐体１０と、筐体１０の内部に配置され、実験動物Ｅを誘引する誘引部２０と、誘引部２０の近傍に設置され、測定装置１００に無線給電可能な給電部３０と、を備える。これにより、誘引部２０は、筐体１０の内部に収容された実験動物Ｅを誘引することができる。実験動物Ｅに装着された測定装置１００と、給電部３０の距離とが近づくので、給電部３０は、測定装置１００に無線給電することができる。一方で、誘引部２０に誘引されていない場合には、給電部３０から測定装置１００への無線給電は行われない。これにより、測定装置１００から送信される生体信号への電磁場によるノイズの混入を抑制することができる。したがって、実験動物Ｅに装着され無線充電可能な測定装置１００への効率的な充電を可能にするとともに、良好な測定結果を得ることが可能なケージ１を提供することができる。
【００３１】
（２）給電部３０は、予め実験動物Ｅが誘引されると推測される位置に向けて給電する。これにより、誘引部２０に誘引された実験動物Ｅに効率的に給電することができる。
【００３２】
（３）ケージ１は、実験動物Ｅの位置に基づいて、給電部３０による給電の実行及び停止を制御する制御部５０を更に備える。これにより、測定装置１００が給電部３０による給電可能な位置には存在しない場合に、制御部５０は、給電部３０による給電を停止できる。したがって、電力消費の無駄を抑制することができる。また、無駄な電磁場が形成されないので、生体信号へのノイズの混入をより抑制することができる。
【００３３】
（４）制御部５０は、測定装置１００から送信される充電率に基づいて、給電部３０を制御する。これにより、測定装置１００のバッテリの充電が既に十分である場合に、制御部５０は、給電部３０による給電を停止することができる。したがって、電力消費の無駄を抑制することができる。また、無駄な電磁場が形成されないので、生体信号へのノイズの混入をより抑制することができる。
【００３４】
（５）ケージ１は、実験動物Ｅの位置を検出する位置検出部４０を更に備え、制御部５０は、検出された位置に基づいて給電部３０を制御する。実験動物Ｅの位置を検出することで、測定装置１００の位置を検出することができる。これにより、電力消費の無駄を抑制することができる。また、無駄な電磁場が形成されないので、生体信号へのノイズの混入をより抑制することができる。
【００３５】
（６）誘引部２０は、筐体１０の内部に配置される架台である。マーモセットは、睡眠時に高所の狭い領域を寝床とする習性をもつ。実験動物Ｅがマーモセットである場合、この習性により、マーモセットは、架台に載った状態で就寝する。実験動物Ｅを特定の位置に誘引できるので、測定装置１００への効率的な給電を実行することができる。
【００３６】
（７）位置検出部４０は圧力センサであり、制御部５０は、圧力センサの出力に基づいて給電部３０を制御する。実験動物Ｅが圧力センサである位置検出部４０に載ることで、位置検出部４０は、電気信号を出力する。制御部５０は、電気信号を受信することで給電部３０による給電を実行する。したがって、電力消費の無駄を抑制できる。また、無駄な電磁場が形成されないので、生体信号へのノイズの混入を抑制することができる。
【００３７】
以上、本発明のケージの好ましい一実施形態につき説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
【００３８】
例えば、上記実施形態において、誘引部２０は、架台として説明されたが、これに制限されない。誘引部２０は、実験動物Ｅの種類に応じて決められてよい。実験動物Ｅがマーモセットである場合、誘引部２０は、塩化ビニル樹脂製の管（トンネル）であってもよい。誘引部２０は、臭い、色、形、エサ等、実験動物Ｅを誘引可能な特性を有する部材を単独又は組み合わせて構成される部材であってもよい。
【００３９】
また、上記実施形態において、実験動物Ｅは、マーモセットとして説明されたが、これに制限されない。実験動物Ｅは、例えば、ラット、猫、又は犬等であってもよい。
【００４０】
また、上記実施形態において、給電部３０の数は１つとして説明されたが、これに制限されない。給電部３０は、２つ、又は３つ以上設けられていてもよい。上記実施形態において、給電部３０が２つ設けられる場合、給電部３０は異なる方向に向けて給電できるように配置されてもよい。例えば、給電部３０は、互いに直交するように配置されていてもよい。給電部３０が異なる方向に向けて給電できるように配置されることによって、実験動物Ｅ（マーモセット）の姿勢によらず、より確実な給電が可能となる。更に、給電部３０が２つ、又は３つ以上設けられる場合、制御部５０は、給電部３０を個別に制御できるようにしてもよい。例えば、制御部５０は、実験動物Ｅ（マーモセット）の位置に応じて、２つの給電部３０の一方だけを動作させ、他方を動作させないようにしてもよい。また、制御部５０は、２つの給電部３０から出力される電磁場の位相や周波数を互いに異ならせるように制御してもよい。
【００４１】
また、上記実施形態において、位置検出部４０は、圧力センサで説明されたが、これに制限されない。位置検出部４０は、撮像装置又は光センサを用いた位置特定装置等であってもよい。
【００４２】
また、上記実施形態において、制御部５０は、位置検出部４０からの出力を直接取得することとしたが、これに制限されない。制御部５０は、例えば、外部の装置（例えば、情報処理装置２００）から位置検出部４０の出力を取得するように構成されてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１  ケージ
１０  筐体
２０  誘引部
３０  給電部
４０  位置検出部
５０  制御部
１００  測定装置
２００  情報処理装置
Ｅ  実験動物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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