(57)【要約】【課題】動物への投薬量をより精度高く制御することができる経口投薬装置及び経口投薬プログラムを提供する。【解決手段】経口投薬装置１０は、先端から水Ｌｗを吐出する筒状の給水管４１、及び先端から薬液Ｌｄを吐出する筒状の給薬管４２を有する供給管ユニット４０と、マウスが供給管ユニット４０に接触することを検出する接触検出部１１と、給水管４１に水Ｌｗを供給する給水ポンプ３０と、給薬管４２に薬液Ｌｄを供給する薬液ポンプ３５と、接触検出部１１によりマウスが供給管ユニット４０に接触した旨検出された場合において、マウスへの積算投薬量が投薬閾値未満であるときには給水ポンプ３０を通じて水Ｌｗを給水管４１に供給し、かつ薬液ポンプ３５を通じて薬液Ｌｄを給薬管４２に供給し、マウスへの積算投薬量が投薬閾値以上であるときには給水ポンプ３０を通じて水Ｌｗのみを給水管４１に供給する投薬制御処理部２１ａと、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端から水を吐出する筒状の給水管、及び先端から薬液を吐出する筒状の給薬管を有する供給管ユニットと、
動物が前記供給管ユニットに接触することを検出する接触検出部と、
前記給水管に前記水を供給する給水ポンプと、
前記給薬管に前記薬液を供給する薬液ポンプと、
前記接触検出部により動物が前記供給管ユニットに接触した旨検出された場合において、前記動物への積算投薬量が閾値未満であるときには前記給水ポンプを通じて前記水を前記給水管に供給し、かつ前記薬液ポンプを通じて前記薬液を前記給薬管に供給し、前記動物への前記積算投薬量が前記閾値以上であるときには前記給水ポンプを通じて前記水を前記給水管に供給する投薬制御処理を実行する投薬制御処理部と、を備える、
経口投薬装置。
【請求項２】
ケージに収容される複数の動物のうち前記供給管ユニットに接触した動物がいずれの動物であるかを識別する個体識別処理部と、
前記個体識別処理部による識別結果と前記給薬管に供給される薬液量に基づき、前記複数の動物毎に前記積算投薬量を計算する積算投薬量計算部と、を備える、
請求項１に記載の経口投薬装置。
【請求項３】
動物の右耳に照射光を照射して、前記照射光の反射光の有無を検出する第１フォトリフレクタと、
動物の左耳に照射光を照射して、前記照射光の反射光の有無を検出する第２フォトリフレクタと、を備え、
前記個体識別処理部は、前記第１フォトリフレクタ及び前記第２フォトリフレクタの検出結果の組み合わせに応じて複数の動物のうち前記供給管ユニットに接触した動物がいずれの動物であるかを識別する、
請求項２に記載の経口投薬装置。
【請求項４】
動物の頭部に照射光を照射して、前記照射光の反射光の有無を検出する第３フォトリフレクタを備え、
前記個体識別処理部は、前記第１フォトリフレクタ、前記第２フォトリフレクタ及び前記第３フォトリフレクタの検出結果の組み合わせに応じて複数の動物のうち前記供給管ユニットに接触した動物がいずれの動物であるかを識別する、
請求項３に記載の経口投薬装置。
【請求項５】
動物が前記供給管ユニットの先端を舐めているときに前記動物の両耳が設置される一対の耳置き部と、
前記第１フォトリフレクタ及び前記第２フォトリフレクタがそれぞれ収容され、前記照射光を動物の各耳に導くとともに前記反射光を前記第１フォトリフレクタ及び前記第２フォトリフレクタに導く一対の導光筒部と、を備える、
請求項３に記載の経口投薬装置。
【請求項６】
前記給薬管は、前記給水管の内部空間において前記給水管と同一方向に延び、
前記給薬管の前記先端は前記給水管の前記先端と同一平面上に位置する、
請求項１から５の何れか１項に記載の経口投薬装置。
【請求項７】
空洞部、前記空洞部に連通する第１開口部が形成される第１外面、前記空洞部に連通する第２開口部が形成され前記第１外面と対面する第２外面、及び前記空洞部に連通する第３開口部が形成され前記第１外面に交わる第３外面を有する立方体の連結部を備え、
前記給水管の基端は、前記給水管の内部空間が前記連結部の前記空洞部に連通するように前記連結部の前記第１開口部に挿入され、
前記給薬管は、前記給水管の内部空間、前記連結部の前記空洞部及び前記第２開口部を通過するように延び、
前記第３開口部には、前記給水管とは別の給水管の端部が挿入される、
請求項６に記載の経口投薬装置。
【請求項８】
前記投薬制御処理部は、予め設定される投薬時間帯において前記投薬制御処理を実行する、
請求項１から７の何れか１項に記載の経口投薬装置。
【請求項９】
前記薬液ポンプにより汲み出される前記薬液が溜められる薬液容器と、
前記薬液容器に溜められた前記薬液を冷却する冷却素子と、を備える、
請求項１から８の何れか１項に記載の経口投薬装置。
【請求項１０】
コンピューターに、
接触検出部を通じて給水管及び給薬管を有する供給管ユニットに動物が接触することを検出する機能と、
給水ポンプを通じて前記給水管に水を供給する機能と、
薬液ポンプを通じて前記給薬管に薬液を供給する機能と、
前記接触検出部により動物が前記供給管ユニットに接触した旨検出された場合において、前記動物への積算投薬量が閾値未満であるときには前記給水ポンプを通じて前記水を前記給水管に供給し、かつ前記薬液ポンプを通じて前記薬液を前記給薬管に供給し、前記動物への前記積算投薬量が前記閾値以上であるときには前記給水ポンプを通じて前記水を前記給水管に供給する機能と、
を実現させるための経口投薬プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、経口投薬装置及び経口投薬プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マウス等の動物に投薬するために、例えば特許文献１に開示されるように、動物の胃に経口ゾンデを挿入する方法が知られている。しかしながら、経口ゾンデを用いる方法は、人が動物に経口ゾンデを挿入する必要があるため投薬に熟練を要するとともに、動物への侵襲性が高い。
一方、特許文献２には、動物の飲水量を精度良く計測するために、点滴容器内に滴下する水滴をカウントすることにより飲水量を計測する動物用飲水量計測システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−８３９７７号公報
【特許文献２】特開２００４−２７１４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献２に記載の動物用飲水量計測システムにおいて、水に薬剤が溶かされた薬液を動物に摂取させることも考えられる。しかし、動物の水分摂取量は変動するため、決められた量だけ薬を動物に摂取させることが困難である。また、特に、脂溶性の薬剤は水に溶けにくいため、計測された飲水量から摂取された薬量を正確に推定することが困難である。
【０００５】
本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、動物への投薬量をより精度高く制御することができる経口投薬装置及び経口投薬プログラム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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る経口投薬装置は、先端から水を吐出する筒状の給水管、及び先端から薬液を吐出する筒状の給薬管を有する供給管ユニットと、動物が前記供給管ユニットに接触することを検出する接触検出部と、前記給水管に前記水を供給する給水ポンプと、前記給薬管に前記薬液を供給する薬液ポンプと、前記接触検出部により動物が前記供給管ユニットに接触した旨検出された場合において、前記動物への積算投薬量が閾値未満であるときには前記給水ポンプを通じて前記水を前記給水管に供給し、かつ前記薬液ポンプを通じて前記薬液を前記給薬管に供給し、前記動物への前記積算投薬量が前記閾値以上であるときには前記給水ポンプを通じて前記水を前記給水管に供給する投薬制御処理を実行する投薬制御処理部と、を備える。
【０００７】
また、上記経口投薬装置は、ケージに収容される複数の動物のうち前記供給管ユニットに接触した動物がいずれの動物であるかを識別する個体識別処理部と、前記個体識別処理部による識別結果と前記給薬管に供給される薬液量に基づき、前記複数の動物毎に前記積算投薬量を計算する積算投薬量計算部と、を備える、ようにしてもよい。
【０００８】
また、上記経口投薬装置は、動物の右耳に照射光を照射して、前記照射光の反射光の有無を検出する第１フォトリフレクタと、動物の左耳に照射光を照射して、前記照射光の反射光の有無を検出する第２フォトリフレクタと、を備え、前記個体識別処理部は、前記第１フォトリフレクタ及び前記第２フォトリフレクタの検出結果の組み合わせに応じて複数の動物のうち前記供給管ユニットに接触した動物がいずれの動物であるかを識別する、ようにしてもよい。
【０００９】
また、上記経口投薬装置は、動物の頭部に照射光を照射して、前記照射光の反射光の有無を検出する第３フォトリフレクタを備え、前記個体識別処理部は、前記第１フォトリフレクタ、前記第２フォトリフレクタ及び前記第３フォトリフレクタの検出結果の組み合わせに応じて複数の動物のうち前記供給管ユニットに接触した動物がいずれの動物であるかを識別する、ようにしてもよい。
【００１０】
また、上記経口投薬装置は、動物が前記供給管ユニットの先端を舐めているときに前記動物の両耳が設置される一対の耳置き部と、前記第１フォトリフレクタ及び前記第２フォトリフレクタがそれぞれ収容され、前記照射光を動物の各耳に導くとともに前記反射光を前記第１フォトリフレクタ及び前記第２フォトリフレクタに導く一対の導光筒部と、を備える、ようにしてもよい。
【００１１】
また、前記給薬管は、前記給水管の内部空間において前記給水管と同一方向に延び、前記給薬管の前記先端は前記給水管の前記先端と同一平面上に位置する、ようにしてもよい。
【００１２】
また、上記経口投薬装置は、空洞部、前記空洞部に連通する第１開口部が形成される第１外面、前記空洞部に連通する第２開口部が形成され前記第１外面と対面する第２外面、及び前記空洞部に連通する第３開口部が形成され前記第１外面に交わる第３外面を有する立方体の連結部を備え、前記給水管の基端は、前記給水管の内部空間が前記連結部の前記空洞部に連通するように前記連結部の前記第１開口部に挿入され、前記給薬管は、前記給水管の内部空間、前記連結部の前記空洞部及び前記第２開口部を通過するように延び、前記第３開口部には、前記給水管とは別の給水管の端部が挿入される、ようにしてもよい。
【００１３】
また、前記投薬制御処理部は、予め設定される投薬時間帯において前記投薬制御処理を実行する、ようにしてもよい。
【００１４】
また、上記経口投薬装置は、前記薬液ポンプにより汲み出される前記薬液が溜められる薬液容器と、前記薬液容器に溜められた前記薬液を冷却する冷却素子と、を備える、ようにしてもよい。
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る経口投薬プログラムは、コンピューターに、接触検出部を通じて給水管及び給薬管を有する供給管ユニットに動物が接触することを検出する機能と、給水ポンプを通じて前記給水管に水を供給する機能と、薬液ポンプを通じて前記給薬管に薬液を供給する機能と、前記接触検出部により動物が前記供給管ユニットに接触した旨検出された場合において、前記動物への積算投薬量が閾値未満であるときには前記給水ポンプを通じて前記水を前記給水管に供給し、かつ前記薬液ポンプを通じて前記薬液を前記給薬管に供給し、前記動物への前記積算投薬量が前記閾値以上であるときには前記給水ポンプを通じて前記水を前記給水管に供給する機能と、を実現させる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、動物への投薬量をより精度高く制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る経口投薬装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る供給管ユニットの断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る保冷庫及びシリンジポンプの断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る供給管ユニット及び個体情報検出部の斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る（ａ）は供給管ユニット及び個体情報検出部の平面図であり、（ｂ）は供給管ユニット及び個体情報検出部の正面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る複数のマウスが収容されるケージの概略図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る接触検出部を示す概略図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る（ａ）は投薬制御処理を示すフローチャートであり、（ｂ）は個体識別処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る服薬パターンを示す図である。
【図１０】比較例及び変形例に係る供給管ユニットの断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る経口投薬装置を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係るケージ、ディスプレイ装置及び供給管ユニットを示す概略図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る経口投薬システムを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
本発明に係る経口投薬装置及び経口投薬プログラムの第１の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１に示すように、経口投薬装置１０は、制御部２０と、接触検出部１１と、給水ポンプ３０と、貯水容器３１と、薬液ポンプ３５と、薬液容器３６と、保冷庫３７と、給水管４１及び給薬管４２を有する供給管ユニット４０と、個体情報検出部５０と、ケージ６０と、を備える。
【００２０】
ケージ６０は、マウスを飼育するケースである。本例では、ケージ６０内には、複数のマウスが収容されている。
【００２１】
貯水容器３１は水が溜められる容器である。給水ポンプ３０は、制御部２０による制御のもと、貯水容器３１に溜められた水を汲み出したうえで給水管４１に供給する。
【００２２】
図３に示すように、薬液容器３６は、薬液Ｌｄが溜められる容器である。薬液Ｌｄは脂溶性であってもよいし、水溶性であってもよい。この薬液Ｌｄは、例えば、水又は油に薬剤を溶かしてなる。
【００２３】
図３に示すように、保冷庫３７は、薬液容器３６を収容する収容空間３７ｉを有し、その収容空間３７ｉを冷却するペルチェ素子３７ａを備える。ペルチェ素子３７ａは、収容空間３７ｉの熱を奪い、その奪った熱を外部へ放出する。これにより、薬液容器３６内の薬液Ｌｄが冷却される。ペルチェ素子３７ａすなわち保冷庫３７は、例えば、商用電源から電源を受けて、常時、作動する。本実施形態では、薬液容器３６を冷却するために一般的な保冷庫が利用される。このため、薬液容器３６を冷却する専用の装置が不要となり、簡易化かつ低コスト化を図ることができる。
【００２４】
図１に示すように、薬液ポンプ３５は、制御部２０による制御のもと、薬液容器３６に溜められた薬液Ｌｄを汲み出したうえで給薬管４２に供給する。
【００２５】
例えば、図３に示すように、薬液ポンプ３５及び薬液容器３６はシリンジポンプ３８として一体で構成されてもよい。この場合、シリンジポンプ３８は保冷庫３７の収容空間３７ｉに収容される。
詳しくは、薬液容器３６は、薬液Ｌｄが収容されるシリンジ３６ａと、シリンジ３６ａ内の薬液Ｌｄを外部のチューブ３９へ押し出すシリンジ押し子３６ｂと、を備える。
薬液容器３６は、円筒状に形成され、一端側からシリンジ押し子３６ｂが挿入される。薬液容器３６の他端側にはチューブ３９が接続される。チューブ３９は、薬液Ｌｄを薬液容器３６から保冷庫３７外の給薬管４２に運ぶべく、薬液容器３６と給薬管４２の間に接続されている。シリンジ押し子３６ｂは、円板状をなし、シリンジ押し子３６ｂのスライド移動に伴いシリンジ押し子３６ｂの外周面が薬液容器３６の内周面に摺動する。
また、薬液ポンプ３５は、スライダ３５ａと、ねじ軸３５ｂと、平歯車３５ｃ，３５ｄと、モータ３５ｅと、を備える。
モータ３５ｅは、例えばステッピングモータからなり、制御部２０による制御のもと出力軸３５ｆを軸回転させる。平歯車３５ｄの中心軸には、モータ３５ｅの出力軸３５ｆが固定されている。
平歯車３５ｃは、平歯車３５ｄと噛み合うように位置し、平歯車３５ｃの中心軸にはねじ軸３５ｂが固定されている。ねじ軸３５ｂにはスライダ３５ａが螺合されている。スライダ３５ａは、シリンジ押し子３６ｂを保持する。モータ３５ｅが作動すると、平歯車３５ｃ，３５ｄが回転し、平歯車３５ｃの回転に伴い、ねじ軸３５ｂが軸回転する。これにより、スライダ３５ａは、ねじ軸３５ｂに沿って直線移動する。従って、スライダ３５ａは、シリンジ押し子３６ｂを移動させることができる。ねじ軸３５ｂの回転方向に伴い、スライダ３５ａの移動方向は切り替わる。スライダ３５ａがシリンジ３６ａに近づく方向へ移動することにより、シリンジ３６ａ内の薬液Ｌｄは外部のチューブ３９へ押し出される。これにより、薬液Ｌｄはチューブ３９を経て給薬管４２に供給される。
【００２６】
図２に示すように、供給管ユニット４０は、マウスに水Ｌｗ及び薬液Ｌｄを与えるための管である。詳しくは、供給管ユニット４０は、給水管４１，４４と、給薬管４２と、連結部４３と、を備える。
【００２７】
給水管４１及び給薬管４２は互いに重なった２重の筒構造をなしている。詳しくは、給水管４１は、金属により形成され、給薬管４２よりも大きい径の円筒状をなす。給水管４１の先端４１ａはケージ６０内に露出し、給水管４１の基端４１ｂは連結部４３に連結される。給薬管４２は、給水管４１の内部空間に位置し、給水管４１と同心軸上に延びる円筒状をなす。給薬管４２は、金属により形成され、連結部４３を貫通するように給水管４１よりも長く形成される。給薬管４２の先端４２ａはケージ６０内に露出し、給薬管４２の基端４２ｂは連結部４３を挟んで給薬管４２の先端４２ａと反対側に位置する。給薬管４２の基端４２ｂは上述したチューブ３９を介して薬液ポンプ３５に接続されている。給薬管４２の先端４２ａと給水管４１の先端４１ａは同一平面上に位置する。よって、給薬管４２の先端４２ａからの薬液Ｌｄと給水管４１の先端４１ａからの水Ｌｗが直接にマウスの口内に吐出される。
【００２８】
連結部４３は、例えば樹脂により形成され、中空の立方体をなしている。連結部４３には、空洞部４３ａと、空洞部４３ａから外部へそれぞれ異なる方向に向けて開口する３つの開口部４３ｂ，４３ｃ，４３ｄとが形成される。開口部４３ｂは連結部４３の第１外面４３１に形成され、開口部４３ｃは第１外面４３１に対面する連結部４３の第２外面４３２に形成され、開口部４３ｄは第１外面４３１に直交する連結部４３の第３外面４３３に形成される。第１外面４３１の開口部４３ｂには給水管４１の基端４１ｂが水密状態で挿入される。第２外面４３２の開口部４３ｃには給薬管４２が水密状態で挿通される。第３外面４３３の開口部４３ｄには給水管４４の一端が水密状態で挿入されている。給水管４４の他端は給水ポンプ３０に接続されている。
【００２９】
給水ポンプ３０が作動すると、水Ｌｗは、給水管４４の内部空間、連結部４３の空洞部４３ａ、給水管４１の内部空間を経て、給水管４１の先端４１ａからマウスの口内に吐出される。この際、水Ｌｗは給水管４１の内部空間のうち給薬管４２の外部空間を流れる。薬液ポンプ３５が作動すると、薬液Ｌｄは給薬管４２の内部空間を通って給薬管４２の先端４２ａからマウスの口内に吐出される。
【００３０】
図４及び図５（ａ），（ｂ）に示すように、個体情報検出部５０は、一対のフォトリフレクタ５０Ｌ，５０Ｒと、一対の導光筒部５１Ｌ，５１Ｒと、一対の耳置き部５２Ｌ，５２Ｒと、を備える。
【００３１】
一対の耳置き部５２Ｌ，５２Ｒは、四角形の板状をなし、供給管ユニット４０を挟み込むように互いに対面する。一対の耳置き部５２Ｌ，５２Ｒは、マウスの頭部が入るように、マウスの頭部の幅よりも離間している。耳置き部５２Ｌ，５２Ｒは、マウスが供給管ユニット４０の先端を舐めるときに、そのマウスの耳が置かれる耳置き面５２ａを備える。耳置き面５２ａは、耳置き部５２Ｌ，５２Ｒの上面に相当する。
【００３２】
導光筒部５１Ｌ，５１Ｒは、給水管４１と同一方向に延びる円筒状に形成され、フォトリフレクタ５０Ｌ，５０Ｒからの照射光をマウスの耳に導くとともに、照射光の反射光をフォトリフレクタ５０Ｌ，５０Ｒに導く。導光筒部５１Ｌ，５１Ｒは、遮光性を有する黒色の樹脂により形成される。導光筒部５１Ｌは耳置き部５２Ｌの耳置き面５２ａの上方に位置し、導光筒部５１Ｌ内にはフォトリフレクタ５０Ｌが位置する。導光筒部５１Ｒは耳置き部５２Ｒの耳置き面５２ａの上方に位置し、導光筒部５１Ｒ内にはフォトリフレクタ５０Ｒが位置する。導光筒部５１Ｌ，５１Ｒの先端は、マウスが供給管ユニット４０の先端を舐めるとき、そのマウスの耳に対向するように位置する。
【００３３】
フォトリフレクタ５０Ｌ，５０Ｒは、反射型光センサであり、図１に示すように、フォトダイオード５０ａと、フォトトランジスタ５０ｂと、を備える。
フォトダイオード５０ａは、制御部２０による制御のもと、照射光を照射する。この照射光は、導光筒部５１Ｌ，５１Ｒによりマウスの耳に導かれる。フォトトランジスタ５０ｂは、照射光が物体に反射した反射光を受光し、その受光した反射光の光量に応じた電流値を検出値として制御部２０に出力する。制御部２０（正確には後述する個体識別処理部２１ｂ）は、フォトリフレクタ５０Ｌ，５０Ｒからの検出値に基づき、マウスの個体識別を行う。この個体識別については後述する。
【００３４】
図１に示すように、接触検出部１１は、マウスが供給管ユニット４０に接触したことを検出し、その検出結果を制御部２０に出力する。詳しくは、図７に示すように、接触検出部１１は、サイン波供給部１５ａと、電流計測部１５ｂと、ハイパスフィルタ１５ｃと、を備える。サイン波供給部１５ａは、制御部２０による制御のもと、サイン波の電圧を金属板１６ｃに印加する。金属板１６ｃは、ケージ６０内においてマウスが供給管ユニット４０の先端を舐めたときにマウスが乗る位置に設けられている。このサイン波の電圧は、例えば、振幅０．３Ｖ程度、周波数１ｋＨｚ程度に設定されている。
【００３５】
電流計測部１５ｂは、ハイパスフィルタ１５ｃを介して供給管ユニット４０に電気的に接続されている。ハイパスフィルタ１５ｃは、直流電流が通過することを防止するためのもので、そのカットオフ周波数は、サイン波供給部１５ａが出力するサイン波電圧の周波数よりも低い値に設定されている。マウスが供給管ユニット４０を舐めたとき、サイン波供給部１５ａと金属板１６ｃとマウスと供給管ユニット４０とハイパスフィルタ１５ｃと電流計測部１５ｂとから構成される電流路が形成され、サイン波の電流が流れる。なお、サイン波供給部１５ａが出力する電圧は、その値が小さいため、電流が流れても、マウスにはほとんど刺激を与えない。電流計測部１５ｂは、電流路にサイン波の電流が流れたことを検出し、その検出結果を制御部２０に出力する。制御部２０は、電流計測部１５ｂからサイン波の電流が流れた旨の検出信号を受信すると、マウスが供給管ユニット４０に接触したと判別する。例えば、電流計測部１５ｂは０．１秒毎に計測する。よって、マウスが供給管ユニット４０を舐めた後、０．１秒以内にマウスが供給管ユニット４０に接触したと判別される。
【００３６】
図１に示すように、制御部２０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２３と、を備える。制御部２０は、専用の装置であってもよいし、ＰＣ（Personal Computer）であってもよい。
【００３７】
ＲＯＭ２２には、ＣＰＵ２１の動作に係る経口投薬プログラム等の各種プログラム、後述する表１に示す個体識別のためのデータテーブル、個体毎の投薬量データ、服薬パターン等が記憶されている。ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２３をワークエリアとして使用し、ＲＯＭ２２に格納されている経口投薬プログラムに従って動作することで図８を参照しつつ後述する投薬制御処理を実行する。
【００３８】
ＣＰＵ２１は、機能として、マウスへ水を与えると同時に予め設定される投薬閾値Ｔｈまで投薬する投薬制御処理部２１ａと、供給管ユニット４０に接触したマウスを個体識別する個体識別処理部２１ｂと、マウス毎の積算投薬量Ｄｓｇを算出する積算投薬量計算部２１ｃと、を備える。
【００３９】
本例では、図６に示すように、ケージ６０内には４匹のマウスＭ０〜Ｍ３が収容されている。マウスＭ０の両耳には近赤外光反射塗料９１が塗布される。マウスＭ１の右耳には近赤外光吸収塗料９２が塗布され、マウスＭ１の左耳には近赤外光反射塗料９１が塗布される。マウスＭ２の右耳には近赤外光反射塗料９１が塗布され、マウスＭ２の左耳には近赤外光吸収塗料９２が塗布される。マウスＭ３の両耳には近赤外光吸収塗料９２が塗布される。マウスＭ０〜Ｍ３の耳への塗料の塗布は予め実験者により行われる。近赤外光反射塗料９１が塗布された耳は、フォトダイオード５０ａからの照射光を受けると、照射光の反射光をフォトトランジスタ５０ｂに反射させる。近赤外光吸収塗料９２が塗布された耳は、フォトダイオード５０ａからの照射光を受けると、その照射光を吸収して、反射光を反射させない。
【００４０】
近赤外光反射塗料９１は、例えば、酸化チタンからなる。その他、近赤外光反射塗料９１は、透明性塗料とガラスビーズ(反射球)を組み合わせからなる塗料、アルミニウム顔料と油性ワニスとを組み合わせからなる塗料等であってもよい。近赤外光吸収塗料９２は、例えば、カーボンブラックからなる。その他、近赤外光吸収塗料９２は、黒色のボディペイント用の塗料であってもよい。
【００４１】
次に、投薬制御処理について図８（ａ）のフローチャートを参照しつつ説明する。
投薬制御処理部２１ａは、接触検出部１１を通じてマウスが供給管ユニット４０の先端に接触するのを待つ（ステップＳ１０１；ＮＯ）。そして、マウスが供給管ユニット４０の先端に接触した旨判別したとき（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）、個体識別処理部２１ｂは個体識別処理を実行する（ステップＳ１０２）。
【００４２】
個体識別処理について図８（ｂ）のフローチャートを参照しつつ説明する。
個体識別処理部２１ｂは、フォトリフレクタ５０Ｌ，５０Ｒそれぞれのフォトダイオード５０ａを通じて照射光を照射する（ステップＳ２０１）。そして、個体識別処理部２１ｂは、フォトリフレクタ５０Ｌ，５０Ｒそれぞれのフォトトランジスタ５０ｂを通じて反射光の有無を判別する（ステップＳ２０２）。個体識別処理部２１ｂは、ＲＯＭ２２に記憶されたデータテーブルを参照しつつ、反射光の有無の判別結果に基づき複数のマウスＭ０〜Ｍ３のうち供給管ユニット４０に接触したマウスを識別する（ステップＳ２０３）。
【００４３】
具体的には、個体識別処理部２１ｂは、下記の表１に示すデータテーブルを参照しつつ、フォトリフレクタ５０Ｌ，５０Ｒを通じて検出された反射光の有無の組み合わせに応じて供給管ユニット４０に接触するマウスの個体ＩＤを識別する。
【００４４】
【表１】
2019150003.tif 000003
【００４５】
個体識別処理部２１ｂは、フォトトランジスタ５０ｂからの検出値としての電流値が閾値以上である場合には反射光が検出されたＯＮ状態である旨判別し、フォトトランジスタ５０ｂからの検出値としての電流値が閾値未満である場合には反射光が検出されないＯＦＦ状態である旨判別する。
例えば、個体識別処理部２１ｂは、フォトリフレクタ５０Ｌ，５０Ｒの両方がＯＮ状態の場合、供給管ユニット４０に接触するマウスがマウスＭ０（図６参照）であると判別する。また、例えば、個体識別処理部２１ｂは、フォトリフレクタ５０ＬがＯＮ状態で、かつフォトリフレクタ５０ＲがＯＦＦ状態の場合、供給管ユニット４０に接触するマウスがマウスＭ１（図６参照）であると判別する。また、例えば、個体識別処理部２１ｂは、フォトリフレクタ５０ＬがＯＦＦ状態で、かつフォトリフレクタ５０ＲがＯＮ状態の場合、供給管ユニット４０に接触するマウスがマウスＭ２（図６参照）であると判別する。例えば、個体識別処理部２１ｂは、フォトリフレクタ５０Ｌ，５０Ｒの両方がＯＦＦ状態の場合、供給管ユニット４０に接触するマウスがマウスＭ３（図６参照）であると判別する。
【００４６】
個体識別処理部２１ｂは、供給管ユニット４０に接触するマウスの個体識別した後（ステップＳ２０３）、個体識別処理を終了する。そして、投薬制御処理部２１ａは、図８（ａ）に示す投薬制御処理にリターンし、ステップＳ１０３以降の処理を行う。すなわち、投薬制御処理部２１ａは、個体識別されたマウスについての積算投薬量Ｄｓｇが投薬閾値Ｔｈ以上であるか否かを判別する（ステップＳ１０３）。積算投薬量ＤｓｇはマウスＭ０〜Ｍ３毎にＲＯＭ２２に更新可能に記憶される。投薬閾値Ｔｈは、予め設定される値であって、複数のマウスＭ０〜Ｍ３間で共通であってもよいし、マウスＭ０〜Ｍ３毎に異なっていてもよい。
【００４７】
投薬制御処理部２１ａは、積算投薬量Ｄｓｇが投薬閾値Ｔｈ未満である旨判別すると（ステップＳ１０３；ＮＯ）、給水ポンプ３０及び薬液ポンプ３５を同時に駆動させる（ステップＳ１０４）。これにより、マウスの口内には水と薬液が同時に供給される。給水ポンプ３０の駆動時間と薬液ポンプ３５の駆動時間をそれぞれ調整することにより、給水量と投薬液量を調整することができる。なお、給水ポンプ３０及び薬液ポンプ３５の駆動時間に限らず、給水ポンプ３０及び薬液ポンプ３５へ供給する電流値を調整してもよい。
【００４８】
そして、積算投薬量計算部２１ｃは、個体識別されたマウスについてＲＯＭ２２に記憶される積算投薬量Ｄｓｇを更新する（ステップＳ１０５）。
例えば、更新前において、ＲＯＭ２２には、それぞれ、マウスＭ０の積算投薬量ＤｓｇとしてＸａミリリットル、マウスＭ１の積算投薬量ＤｓｇとしてＸｂミリリットル、マウスＭ２の積算投薬量ＤｓｇとしてＸｃミリリットル、マウスＭ３の積算投薬量ＤｓｇとしてＸｄミリリットルが記憶されているとする。この場合において、例えば、ステップＳ１０４において、Ｙミリリットルの薬液がマウスＭ１に与えられた場合、積算投薬量計算部２１ｃは、ＲＯＭ２２に記憶される更新前のマウスＭ１の積算投薬量ＤｓｇであるＸｂにＹを加算した値を更新後のマウスＭ１の積算投薬量ＤｓｇとしてＲＯＭ２２に記憶する。この際、積算投薬量計算部２１ｃは、更新後の積算投薬量Ｄｓｇを更新前の積算投薬量Ｄｓｇに上書きしてもよいし、更新前の積算投薬量Ｄｓｇを残しつつ、更新後の積算投薬量Ｄｓｇを記憶してもよい。更新前の積算投薬量Ｄｓｇを残すことにより、マウスの薬摂取履歴を残すことができる。積算投薬量Ｄｓｇの更新後（ステップＳ１０５）、当該投薬制御処理に係るフローチャートは終了となる。
【００４９】
投薬制御処理部２１ａは、積算投薬量Ｄｓｇが投薬閾値Ｔｈ以上である旨判別すると（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）、薬液ポンプ３５を駆動させずに、給水ポンプ３０を駆動させる（ステップＳ１０６）。この際の給水量は、上記ステップＳ１０４における給水量と同一であってもよいし、上記ステップＳ１０４においてマウスに供給される水量と薬液量を足し合わせた量であってもよい。これにより、マウスには水のみが供給される。よって、マウスに投薬閾値Ｔｈを超えて投薬されることがない。以上で、当該投薬制御処理に係るフローチャートは終了となる。
【００５０】
投薬制御処理部２１ａは、予め実験者により設定される図９に示す服薬パターンに応じて、投薬時間帯Ｔ１において上述した図８（ａ）に示す投薬制御処理を繰り返し実施する。この服薬パターンは、１日のうち、上述した投薬制御処理を実行することにより給水とともに投薬閾値Ｔｈまで投薬する投薬時間帯Ｔ１と投薬を行わない非投薬時間帯Ｔ２の時間割を示している。投薬制御処理部２１ａは、新たな投薬時間帯Ｔ１を開始する際、前の投薬時間帯Ｔ１の終了時の積算投薬量Ｄｓｇから投薬量を積算してもよいし、積算投薬量Ｄｓｇをゼロにリセットしてゼロから投薬量を積算してもよい。例えば、投薬制御処理部２１ａは、非投薬時間帯Ｔ２において、供給管ユニット４０の先端を舐めたマウスに水のみを供給する給水処理を実施する。この給水処理は、図８（ａ）のステップＳ１０１とステップＳ１０６のみから構成される処理である。これにより、マウスに所望の時間帯だけ投薬することができる。服薬パターンは、一日毎、曜日毎又はマウス毎に異なって設定されてもよい。
なお、投薬制御処理部２１ａは、非投薬時間帯Ｔ２において、給水処理を行わず、マウスに水も供給しなくてもよい。
【００５１】
（効果）
以上、説明した第１の実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【００５２】
（１）経口投薬装置１０は、先端４１ａから水Ｌｗを吐出する筒状の給水管４１、及び先端４２ａから薬液Ｌｄを吐出する筒状の給薬管４２を有する供給管ユニット４０と、動物の一例であるマウスが供給管ユニット４０に接触することを検出する接触検出部１１と、給水管４１に水Ｌｗを供給する給水ポンプ３０と、給薬管４２に薬液Ｌｄを供給する薬液ポンプ３５と、接触検出部１１によりマウスが供給管ユニット４０に接触した旨検出された場合において、マウスへの積算投薬量Ｄｓｇが投薬閾値Ｔｈ未満であるときには給水ポンプ３０を通じて水Ｌｗを給水管４１に供給し、かつ薬液ポンプ３５を通じて薬液Ｌｄを給薬管４２に供給し、マウスへの積算投薬量Ｄｓｇが投薬閾値Ｔｈ以上であるときには給水ポンプ３０を通じて水Ｌｗのみを給水管４１に供給する投薬制御処理を実施する投薬制御処理部２１ａと、を備える。
この構成によれば、水Ｌｗとともに投薬閾値Ｔｈまで薬液Ｌｄをマウスに与えることができる。これにより、マウスへの投薬量をより精度高く制御することができる。また、従来の経口ゾンデを用いる手法に比べて、低侵襲にて投薬を行うことができる。
また、従来のように、マウスの口内に供給される前に薬液が水と混ぜられる構成では、特に、薬液が脂溶性の場合、薬液が水に均一に混ざらないおそれがあり、給水量から摂取された薬量を正確に推定することが困難であった。この点、上記実施形態においては、薬液は給薬管４２の先端４２ａから直接にマウスの口内に供給されるため、薬液が脂溶性、水溶性の何れであっても、マウスへの投薬量をより精度高く制御することができる。
【００５３】
（２）経口投薬装置１０は、ケージ６０に収容される複数のマウスＭ０〜Ｍ３のうち供給管ユニット４０に接触したマウスがいずれのマウスであるかを識別する個体識別処理部２１ｂと、個体識別処理部２１ｂによる識別結果と給薬管４２に供給される薬液量に基づき、複数のマウスＭ０〜Ｍ３毎に積算投薬量Ｄｓｇを計算する積算投薬量計算部２１ｃと、を備える。
この構成によれば、ケージ６０に複数のマウスＭ０〜Ｍ３が収容されている場合であっても、マウスＭ０〜Ｍ３毎に積算投薬量Ｄｓｇを管理することができる。
一般的に、大きなサイズのケージに多数のマウスを飼育した方が、小さいサイズのケージに単数のマウスを飼育した場合に比べて、マウスの健康状態が良好となる。よって、上記構成によれば、ケージ６０内に複数のマウスＭ０〜Ｍ３を飼育できるため、健康状態が良好なマウスについて投薬の実験を行うことができる。
【００５４】
（３）経口投薬装置１０は、マウスの右耳に照射光を照射して、照射光の反射光の有無を検出する第１フォトリフレクタであるフォトリフレクタ５０Ｒと、マウスの左耳に照射光を照射して、照射光の反射光の有無を検出する第２フォトリフレクタであるフォトリフレクタ５０Ｌと、を備える。個体識別処理部２１ｂは、フォトリフレクタ５０Ｌ，５０Ｒの検出結果の組み合わせに応じて複数のマウスＭ０〜Ｍ３のうち供給管ユニット４０に接触したマウスがいずれのマウスであるかを識別する。
この構成によれば、簡易で、かつ安価な構成により、マウスの個体識別を実現することができる。また、カメラを利用してマウスの個体識別を行う場合と比較して、迅速（例えば数十ミリ秒以内）にマウスの個体識別を行うことができる。
例えば、複数のマウスＭ０〜Ｍ３の両耳にマウス毎に異なる組み合わせで近赤外光反射塗料９１及び近赤外光吸収塗料９２が塗布される。このように、マウスの耳を個体識別に利用することにより、４匹のマウスＭ０〜Ｍ３毎にフォトリフレクタ５０Ｌ，５０Ｒの検出結果を異なる組み合わせとすることができる。
また、近赤外光反射塗料９１及び近赤外光吸収塗料９２は、近赤外光を反射するため、近赤外線を含まない照明光等の外光の影響を受けづらい。よって、個体識別処理部２１ｂは、より確実にマウスの個体識別を行うことができる。
【００５５】
（４）経口投薬装置１０は、マウスが供給管ユニット４０の先端を舐めているときにマウスの両耳が設置される一対の耳置き部５２Ｌ，５２Ｒと、フォトリフレクタ５０Ｌ，５０Ｒがそれぞれ収容され、照射光をマウスの各耳に導くとともに照射光の反射光をフォトリフレクタ５０Ｌ，５０Ｒに導く一対の導光筒部５１Ｌ，５１Ｒと、を備える。
この構成によれば、一対の導光筒部５１Ｌ，５１Ｒにより、照明光等の外光がフォトリフレクタ５０Ｌ，５０Ｒの検出結果に影響を与えることが抑制される。よって、個体識別処理部２１ｂによる個体識別の精度を高めることができる。
【００５６】
（５）給薬管４２は、給水管４１の内部空間において給水管４１と同一方向に延びる。給薬管４２の先端４２ａは給水管４１の先端４１ａと同一平面上に位置する。
この構成によれば、給水管４１及び給薬管４２から同時にマウスの口内に水と薬液が供給される。
詳しく説明すると、比較例として図１０に示すように、給薬管１４２の先端１４２ａが給水管１４１の内部空間に位置する場合、給薬管１４２の先端１４２ａから吐出された薬液は給水管１４１内の水と混ざる。よって、給薬管１４２の先端１４２ａから吐出された薬液は、給水管１４１内に残存し、マウスの口内に供給されないおそれがある。この場合には、給薬管１４２から吐出された薬液量とマウスが摂取した薬液量が一致せずに、これにより、積算投薬量計算部２１ｃにより計算された積算投薬量Ｄｓｇは実際にマウスが摂取した薬液量と合わなくなるおそれがある。この点、本実施形態では、図２に示すように、給薬管４２の先端４２ａから吐出された薬液は直接にマウスの口内に供給される。よって、給薬管４２から吐出された薬液量とマウスが摂取した薬液量を一致させることができ、これにより、積算投薬量計算部２１ｃにより計算された積算投薬量Ｄｓｇを実際にマウスが摂取した薬液量と合わせることができる。よって、より精度の高い投薬を実現することができる。
【００５７】
（６）経口投薬装置１０は、空洞部４３ａ、空洞部４３ａに連通する第１開口部である開口部４３ｂが形成される第１外面４３１、空洞部４３ａに連通する第２開口部である開口部４３ｃが形成され第１外面４３１と対面する第２外面４３２、及び空洞部４３ａに連通する第３開口部である開口部４３ｄが形成され第１外面４３１に直交する第３外面４３３を有する立方体の連結部４３を備える。給水管４１の基端４１ｂは、給水管４１の内部空間が連結部４３の空洞部４３ａに連通するように連結部４３の開口部４３ｂに挿入される。給薬管４２は、給水管４１の内部空間、連結部４３の空洞部４３ａ及び開口部４３ｃを通過するように延びる。開口部４３ｄには、給水管４１とは別の給水管４４の端部が挿入される。
この構成によれば、水の供給源と薬液の供給源を異なる位置に設定しつつ、互いに混ざることなく水と薬液を供給管ユニット４０の先端から吐出させることができる。
【００５８】
（７）投薬制御処理部２１ａは、予め設定される投薬時間帯Ｔ１において投薬制御処理を実行する。
この構成によれば、所望の時間帯（例えば、朝と夜）においてマウスに投薬することができる。よって、臨床的な服薬パターンをシミュレートした実験を行うことができる。
【００５９】
（８）経口投薬装置１０は、薬液ポンプ３５により汲み出される薬液Ｌｄが溜められる薬液容器３６と、薬液容器３６に溜められた薬液Ｌｄを冷却する冷却素子の一例であるペルチェ素子３７ａと、を備える。
この構成によれば、薬液Ｌｄが冷却されることにより、薬液Ｌｄが熱により変質することが抑制される。よって、薬液Ｌｄを交換する等の実験者の手間を省くことができる。よって、経口投薬装置１０においてより人手を介さない自動化を図ることができる。
【００６０】
（９）経口投薬プログラムは、コンピューターの一例である制御部２０に、接触検出部１１を通じて給水管４１及び給薬管４２を有する供給管ユニット４０にマウスが接触することを検出する機能と、給水ポンプ３０を通じて給水管４１に水を供給する機能と、薬液ポンプ３５を通じて給薬管４２に薬液を供給する機能と、接触検出部１１によりマウスが供給管ユニット４０に接触した旨検出された場合において、マウスへの積算投薬量Ｄｓｇが投薬閾値Ｔｈ未満であるときには給水ポンプ３０を通じて水Ｌｗを給水管４１に供給し、かつ薬液ポンプ３５を通じて薬液Ｌｄを給薬管４２に供給し、マウスへの積算投薬量Ｄｓｇが投薬閾値Ｔｈ以上であるときには給水ポンプ３０を通じて水Ｌｗを給水管４１に供給する機能と、を実現させる。
この経口投薬プログラムによれば、水Ｌｗとともに投薬閾値Ｔｈまで薬液Ｌｄをマウスに与えることができる。これにより、マウスへの投薬量をより精度高く制御することができる。
【００６１】
（第２の実施形態）
本発明に係る経口投薬装置及び経口投薬プログラムの第２の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態に係る経口投薬装置は、マウスにテストを実施しつつ投薬する機能を有する。
【００６２】
図１１に示すように、経口投薬装置１０は、上記第１の実施形態に係る構成に加えて、一対の供給管ユニット４０Ｌ，４０Ｒと、ディスプレイ装置１２と、スピーカー１９と、電気ショック付与部１８と、を備える。
図１２に示すように、ディスプレイ装置１２は、制御部２０による制御のもと画像を表示する画面１２ａを備える。ディスプレイ装置１２の画面１２ａは、ケージ６０内のシェルター１７から出たマウスから見て正面に位置する。また、ディスプレイ装置１２の画面１２ａは、２つの供給管ユニット４０Ｌ，４０Ｒの間にわたる範囲に形成される。この画面１２ａは、供給管ユニット４０Ｒに近接する右側領域１２ｒと、供給管ユニット４０Ｌに近接する左側領域１２ｌと、右側領域１２ｒ及び左側領域１２ｌの間に位置する中央領域１２ｃと、を有する。画面１２ａの中央領域１２ｃには見本記号Ｉａが表示され、画面１２ａの右側領域１２ｒには選択記号Ｉｒが表示され、画面１２ａの左側領域１２ｌには選択記号Ｉｌが表示される。
電気ショック付与部１８は、供給管ユニット４０Ｌ，４０Ｒに電気的に接続され、制御部２０による制御のもと、マウスが問いに対して間違って回答した場合、マウスが接触する供給管ユニット４０Ｒ又は４０Ｌのみに直流電圧を印加する。
スピーカー１９は、制御部２０による制御のもと音声を発する。
【００６３】
次に、見本合わせテストの処理手順について説明する。
まず、制御部２０は、ディスプレイ装置１２の画面１２ａに見本記号Ｉａを表示する。次に、制御部２０は、見本記号Ｉａを表示した状態で、一定時間が経過したとき、表示中の見本記号Ｉａを消去する。この一定時間は、例えば、マウスに見本記号Ｉａを記憶させるのに要する時間に設定される。
【００６４】
そして、制御部２０は、ディスプレイ装置１２の画面１２ａに２つの選択記号Ｉｌ，Ｉｒを表示する。この２つの選択記号Ｉｌ，Ｉｒのうち一方は見本記号Ｉａと同一の記号であり、他方は見本記号Ｉａと異なる記号である。
次に、制御部２０は、接触検出部１１を通じて、マウスが選択記号Ｉｌ，Ｉｒのうち見本記号Ｉａと同一の記号の表示位置に対応する供給管ユニット４０Ｒ又は４０Ｌに接触した旨判別すると、マウスの選択が正しい判断を行ったとして、上記第１の実施形態の図８（ａ）に示すステップＳ１０２〜Ｓ１０６の処理を行う。よって、このときにマウスに給水しつつ、投薬閾値Ｔｈまで投薬することができる。
【００６５】
一方、制御部２０は、接触検出部１１を通じて、マウスが選択記号Ｉｌ，Ｉｒのうち見本記号Ｉａと異なる記号の表示位置に対応する供給管ユニット４０Ｒ又は４０Ｌに接触した旨判別すると、マウスの選択が間違った判断を行ったとして、電気ショック付与部１８を通じて供給管ユニット４０Ｒ又は供給管ユニット４０Ｌからマウスに直流電圧を印加する。このように、マウスの選択が誤っている場合にはマウスに罰として電気刺激が与えられる。
【００６６】
上記の見本合わせテスト以外のテスト、例えば、遅延見本合わせテスト、視覚依存タスクテスト及び記憶依存タスクテストが実施されてもよい。遅延見本合わせテストは、見本記号Ｉａを消去した後に所定の時間だけ待ったうえで、２つの選択記号Ｉｌ，Ｉｒを表示する点のみが見本合わせテストと異なる。視覚依存タスクテストは、見本記号Ｉａを表示する際に、スピーカー１９を通じて見本記号Ｉａに対応づけられた音声を発生させる点のみが見本合わせテストと異なる。記憶依存タスクテストは、スピーカー１９を通じて音声を発生させる際に見本記号Ｉａを表示しない点のみが視覚依存タスクテストと異なる。
【００６７】
（効果）
以上、説明した第２の実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【００６８】
（１）経口投薬装置１０は、マウスに視認可能に設けられるディスプレイ装置１２と、マウスに水と薬液の両方又は水のみを与える供給管ユニット４０Ｌ，４０Ｒと、供給管ユニット４０Ｌ，４０Ｒに接触するマウスに電気ショックを与える電気ショック付与部１８と、各供給管ユニット４０Ｌ，４０Ｒにマウスが接触したことを検出する接触検出部１１と、見本合わせプログラムを実行する制御部２０と、を備える。見本合わせプログラムは、ディスプレイ装置１２を通じて見本記号Ｉａを表示する見本記号表示工程と、ディスプレイ装置１２を通じて、見本記号Ｉａと同一種類の記号である選択記号Ｉｌを供給管ユニット４０Ｌ，４０Ｒの一方に対応する位置に表示し、見本記号Ｉａと異なる種類の記号である選択記号Ｉｒを供給管ユニット４０Ｌ，４０Ｒの他方に対応する位置に表示する選択記号表示工程と、接触検出部１１を通じて供給管ユニット４０Ｌ，４０Ｒの一方にマウスが接触した旨検出したときには供給管ユニット４０Ｌ，４０Ｒの一方を通じてマウスに水と投薬閾値Ｔｈまで薬液を与え、供給管ユニット４０Ｌ，４０Ｒの他方にマウスが接触した旨検出したときには供給管ユニット４０Ｌ，４０Ｒの他方を通じてマウスに電気ショック付与部１８により電気ショックを与える賞罰付与工程と、を備える。
この構成によれば、マウスにテストを実施しつつ、投薬閾値Ｔｈまで薬液Ｌｄをマウスに与えることができる。
また、制御部２０は、遅延見本合わせテスト、視覚依存タスクテスト又は遅延任意見本合わせテストを実施しつつ、賞罰付与工程において、投薬閾値Ｔｈまで薬液Ｌｄをマウスに与えてもよい。すなわち、遅延見本合わせテストは、上記見本記号表示工程と、見本記号Ｉａの表示を消去した後に予め設定される遅延時間だけ待つ遅延工程と、遅延工程を経て開始される上記選択記号表示工程と、上記賞罰付与工程と、を備える。視覚依存タスクテストは、上記見本記号表示工程と、見本記号Ｉａを表示する際、スピーカー１９を通じて見本記号Ｉａに対応づけられた音声を発生させる音声発生工程と、上記選択記号表示工程と、上記賞罰付与工程と、を備える。記憶依存タスクテストは、上記音声発生工程と、上記選択記号表示工程と、上記賞罰付与工程と、を備える。
【００６９】
（第３の実施形態）
本発明に係る経口投薬装置及び経口投薬プログラムの第３の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態に係る経口投薬装置は、遠隔操作可能に機能する経口投薬システムに適用されている。
図１３に示すように、経口投薬システム１は、メインＰＣ（Personal Computer）４と、ルータ３と、ｎ個の経口投薬装置１０ａ〜１０ｎと、外部ＰＣ５と、を備える。なお、「ｎ」は任意の自然数である。
【００７０】
各経口投薬装置１０ａ〜１０ｎは、上記第１の実施形態又は上記第２の実施形態の経口投薬装置１０と同様の構成である。各経口投薬装置１０ａ〜１０ｎの制御部２０は、例えばＰＣ（Personal Computer）であり、ルータ３を介してメインＰＣ４に通信可能に接続される。
メインＰＣ４と外部ＰＣ５は、ネットワークの一例であるインターネットＩＮに接続可能に構成される。ルータ３は、メインＰＣ４と複数の経口投薬装置１０ａ〜１０ｎの間に接続される中継装置である。図示はしていないが、インターネットＩＮには複数のメインＰＣ４が接続されている。複数のメインＰＣ４のそれぞれには、ルータ３を介して１又は複数の経口投薬装置１０ａ〜１０ｎが接続されている。メインＰＣ４、ルータ３、経口投薬装置１０ａ〜１０ｎの複数のセットは、通常、互いに異なる場所に設置されている。
【００７１】
メインＰＣ４、ルータ３、複数の経口投薬装置１０ａ〜１０ｎのセットは、例えば、大学、研究所等の同一の施設内に設けられている。外部ＰＣ５は、例えば、何れのメインＰＣ４とも別の場所に設置されていてもよい。外部ＰＣ５は、インターネットＩＮを介して、メインＰＣ４を遠隔操作することにより、外部から経口投薬装置１０ａ〜１０ｎを通じた実験を管理することができる。
【００７２】
実験者は、マウスの供給管ユニット４０への接触１回あたり投薬量、投薬閾値Ｔｈ、服薬パターン等の投薬条件を外部ＰＣ５に入力する。実験者は、経口投薬装置１０ａ〜１０ｎ毎に異なる投薬条件を入力してもよい。外部ＰＣ５は、この投薬条件を含む投薬条件信号Ｓ１をメインＰＣ４に送信する。メインＰＣ４は、受信した投薬条件信号Ｓ１に応じて経口投薬装置１０ａ〜１０ｎに投薬条件を指示する投薬条件信号Ｓ２を送信する。経口投薬装置１０ａ〜１０ｎは、受信した投薬条件信号Ｓ２に応じて、１回あたり投薬量、投薬閾値Ｔｈ、服薬パターン等の投薬条件を設定し、その設定した投薬条件において、図８（ａ）に示す投薬制御処理を実行する。
【００７３】
各経口投薬装置１０ａ〜１０ｎは、一定期間周期で、ＲＯＭ２２に記憶される積算投薬量Ｄｓｇに係る情報を含む投薬量情報信号Ｓ３をメインＰＣ４を介して外部ＰＣ５に送信する。外部ＰＣ５は、受信した投薬量情報信号Ｓ３に含まれる各経口投薬装置１０ａ〜１０ｎの各マウスの積算投薬量Ｄｓｇを実験者に通知する。なお、各経口投薬装置１０ａ〜１０ｎは、投薬量情報信号Ｓ３のみならず、上記第２の実施形態におけるテストの結果、例えばテストの正答率等に係る情報を含むテスト結果信号を送信し、外部ＰＣ５は、受信したこのテスト結果信号に含まれるテストの結果を実験者に通知してもよい。
【００７４】
（効果）
以上、説明した第３の実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【００７５】
（１）経口投薬システム１は、マウスの供給管ユニット４０への接触１回あたり投薬量、投薬閾値Ｔｈ、服薬パターンを含む投薬条件が複数の経口投薬装置１０ａ〜１０ｎ毎に入力され、この入力された経口投薬装置１０ａ〜１０ｎ毎の投薬条件を含む投薬条件信号Ｓ１を経口投薬装置１０ａ〜１０ｎに送信する外部ＰＣ５と、外部ＰＣ５とインターネットＩＮを介して通信可能に接続され、受信した投薬条件信号Ｓ１に含まれる投薬条件をその投薬条件に対応する複数の経口投薬装置１０ａ〜１０ｎに投薬条件信号Ｓ２として送信するメインＰＣ４と、受信した投薬条件信号Ｓ２に含まれる投薬条件を設定したうえで投薬制御処理を実行する複数の経口投薬装置１０ａ〜１０ｎと、を備える。
この構成によれば、実験者は、経口投薬装置１０ａ〜１０ｎから離れた位置にいても、外部ＰＣ５を通じて経口投薬装置１０ａ〜１０ｎの投薬実験を管理することができる。
【００７６】
（変形例）
なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
【００７７】
上記各実施形態においては、ＲＯＭ２２には、複数のマウス毎の積算投薬量Ｄｓｇが記憶されていたが、積算投薬量Ｄｓｇのみならず、給水管４１からの給水量も記憶されてもよい。
【００７８】
上記各実施形態においては、ケージ６０内には複数のマウスが収容されていたが、単数のマウスが収容されてもよい。この場合、個体情報検出部５０及び個体識別処理部２１ｂは省略されてもよい。
【００７９】
上記各実施形態においては、個体情報検出部５０は、フォトリフレクタ５０Ｌ，５０Ｒを備えていたが、これに限らず、マウスを撮影するカメラであってもよい。この場合、個体識別処理部２１ｂは、カメラにより撮影された画像データを解析することにより、複数のマウスのうち供給管ユニット４０に接触したマウスがいずれのマウスであるかを識別する。このとき、個体識別処理部２１ｂは、複数のマウス毎の外見的な相違点を見つけ出し、その相違点に応じて個体の識別を行う。例えば、マウスに近赤外光反射塗料９１又は近赤外光吸収塗料９２が塗布され、そのマウスを赤外線カメラで撮影することにより、個体識別を行ってもよい。制御部２０は、カメラにより撮影された画像データを解析することによりマウスが供給管ユニット４０に接触したことを検出してもよい。この場合、このカメラは接触検出部１１となる。
【００８０】
上記各実施形態においては、個体情報検出部５０は、導光筒部５１Ｌ，５１Ｒ及び耳置き部５２Ｌ，５２Ｒを備えていたが、導光筒部５１Ｌ，５１Ｒ及び耳置き部５２Ｌ，５２Ｒの少なくとも何れか一方が省略されてもよい。
【００８１】
接触検出部１１は、上記各実施形態の構成に限らず、赤外線、超音波、可視光等を用いた近接センサであってもよい。
【００８２】
上記各実施形態においては、給薬管４２の先端４２ａと給水管４１の先端４１ａは同一平面上に位置していたが、これに限らず、例えば、図１０に示すように、給水管１４１の先端１４１ａは給薬管１４２の先端１４２ａよりも突き出していてもよい。また、これと反対に、給薬管の先端は給水管の先端よりも突き出していてもよい。
また、上記実施形態においては、給水管４１及び給薬管４２は互いに重なった２重の筒構造をなしていたが、これに限らず、給水管４１及び給薬管４２は互いに隣り合うように位置していてもよい。
さらに、上記実施形態においては、給薬管４２は給水管４１の内部空間に位置していたが、反対に、給薬管４２は給水管４１を外周を囲むように給水管４１の外部空間に位置していてもよい。
【００８３】
上記各実施形態では、経口投薬装置１０は、マウスの両耳に対応して一対のフォトリフレクタ５０Ｌ，５０Ｒを備えていたが、フォトリフレクタの数は、２つに限らず、１つ又は３つ以上であってもよい。例えば、経口投薬装置１０は、一対のフォトリフレクタ５０Ｌ，５０Ｒに代えて、又は一対のフォトリフレクタ５０Ｌ，５０Ｒに加えて、マウスの頭部、例えば頭頂部に照射光を照射して、その照射光の反射光の有無を検出する第３のフォトリフレクタに相当する新たなフォトリフレクタを備えていてもよい。この新たなフォトリフレクタは、導光筒部５１Ｌ，５１Ｒと同様の構成で、かつ同様に機能する導光筒部内に設けられていてもよい。この場合、マウスの頭部に近赤外光反射塗料９１又は近赤外光吸収塗料９２が塗布される。経口投薬装置１０が計３つのフォトリフレクタを有することにより、個体識別処理部２１ｂは３つのフォトリフレクタの検出結果の組み合わせに応じて８匹のマウスの個体識別を行うことができる。
【００８４】
上記実施形態においては、薬液ポンプ３５及び薬液容器３６はシリンジポンプ３８として一体で構成されていたが、薬液ポンプ３５及び薬液容器３６は別体で構成されてもよい。この場合、薬液容器３６のみ保冷庫３７内に収容され、薬液ポンプ３５は保冷庫３７外に収容されてもよい。
また、上記実施形態におけるペルチェ素子３７ａを含む保冷庫３７は省略されてもよい。
【００８５】
上記各実施形態においては、経口投薬装置１０は、マウスに水と薬液を供給していたが、水と薬液を供給する対象はマウスに限らず、ラット、モルモット等の動物であってもよい。
【００８６】
上記各実施形態における薬剤に苦みがある場合には、動物が好む食用油又はショ糖溶液を薬液又は水に混ぜてもよい。
【００８７】
本発明の対象は経口投薬装置１０の機能を実現するための投薬制御プログラムであってもよい。この場合、当該投薬制御プログラムは、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等のコンピューター読み取り可能な記録媒体に記憶されてもよいし、ネットワークを介してコンピューターにダウンロードされてもよい。
【符号の説明】
【００８８】
Ｍ０〜Ｍ３  マウス
１  経口投薬システム
１０，１０ａ〜１０ｎ  経口投薬装置
２０  制御部
２１  ＣＰＵ
２１ａ  投薬制御処理部
２１ｂ  個体識別処理部
２１ｃ  積算投薬量計算部
２２  ＲＯＭ
２３  ＲＡＭ
３０  給水ポンプ
３１  貯水容器
３５  薬液ポンプ
３６  薬液容器
３７  保冷庫
３７ａ  ペルチェ素子
３８  シリンジポンプ
４０，４０Ｌ，４０Ｒ  供給管ユニット
４１，４４，１４１  給水管
４２，１４２  給薬管
４３  連結部
４３ａ  空洞部
４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ  開口部
５０  個体情報検出部
５０Ｌ，５０Ｒ  フォトリフレクタ
５０ａ  フォトダイオード
５０ｂ  フォトトランジスタ
５１Ｌ，５１Ｒ  導光筒部
５２Ｌ，５２Ｒ  耳置き部
５２ａ  耳置き面
６０  ケージ
９１  近赤外光反射塗料
９２  近赤外光吸収塗料
４３１  第１外面
４３２  第２外面
４３３  第３外面
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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