鸽子慢性电刺激用电极转接装置及其固定方法

慢性电极植入以及无线刺激技术被广泛应用于动物自由活动状态下的脑区功能研究。实现刺激器与脑内植入电极过渡连接的转接装置需固定在颅骨之上。鸟类特殊的骨质构造不利于转接装置的长期固定。以鸽子(Columba livia)为例设计制作了一种用于慢性运动诱导实验的9通道电极转接装置,长12.8 mm、宽9.5 mm、高5.5 mm,重0.42 g;根据鸽子颅骨特点在固定过程中对颅骨表面进行粗糙化处理增加固定时与牙科水泥的接触面积,并选取特定位点拧入螺钉进行固定,有效延长了转接装置的固定时间。经实验验证能够在鸽子头部稳定固定6个月以上,满足鸽子长期运动诱导研究的需求,未对动物正常活动产生影响。该装置及其固定方法亦可为其他小型动物的脑区功能研究提供借鉴。     

甲虫鞘翅间的锁合机构、联接力及其表面织构效应

轻质材料、结构和联接机构对高性能飞行器的发展具有重要意义．利用组织切片技术和SEM获得鞘翅及其连接部位的几何结构和形貌;建立三维运动行为观测系统研究甲虫鞘翅的展开／闭合运动行为,以求证其运动机构;建立鞘翅联接力的测量装置,以测量鞘翅间的联接力．结果表明：甲虫鞘翅绕一个轴做简单的旋转运动实现展开／闭合运动;鞘翅间的联接力可高达自身体重的160倍;鞘翅间的连接是榫嵌入机构、榫表面的微观织构和锁合解开的角度对联接力影响很大．上述鞘翅轻质结构和联接机构可能对航空航天器的结构和机构设计有启示．     

电刺激大壁虎中脑诱发相反方向脊柱侧弯的研究

深入探索大壁虎Gekko gecko中脑运动调控功能,通过对头部固定的大壁虎(n=10)中脑脑区采用不锈钢微电极施加电刺激,发现对中脑不同深度脑区的电刺激能诱发出脊柱侧弯、四肢动等运动反应.在实验过程中,一些刺激针道在中脑围脑室灰质诱发出脊柱同侧弯曲反应,而在中脑腹侧被盖诱发出脊柱对侧弯曲反应.通过对刺激脑区的组织学检验,确定了大壁虎中脑内控制相反方向脊柱侧弯运动核团分布的大致区域.     

仿生学的现状和未来

文章以机器人技术的发展、“荷叶效应”与“非光滑表面理论”的发现为例,介绍了仿生学在当前的蓬勃发展;以诱导动物运动的研究、神经工程学的建立和隐形技术的发展等,介绍了仿生学对生物学科与工程技术发展的促进;论述了仿生学对未来经济发展的重要性。     

大壁虎与无蹼壁虎脚底刚毛结构与其黏附性能的比较研究

采用扫描电子显微镜和细胞组织学技术比较大壁虎(Gekko. gecko)和无蹼壁虎(Gekko. swinhonis)脚底刚毛的形态构筑, 并观测了其与黏附性能的关系. 扫描结果显示: 壁虎脚底的刚毛排列整齐而密集、方向规则, 尖端弯曲而分支. 其中, 大壁虎脚底刚毛排列呈束状, 头端分支间距较小(小于0.2~0.3 μm), 均弯向脚心, 角度规范(约10°), 末梢呈花托状膨大; 无蹼壁虎脚底刚毛两级分支明显, 分支间距较大(第一级分支大于0.5 μm, 第二级分支大于1 μm), 末梢呈卷须状, 多角度弯曲. 组织学检测发现, 大壁虎和无蹼壁虎的刚毛均为实体, 内容物丰满, 毛底部有大量上皮细胞、脂肪细胞、色素细胞和肌肉组织, 没有腺细胞. 功能性实验证实, 壁虎脚底毛形态构筑的规范性与其黏附性能正相关, 改变脚底刚毛的形态构筑可显著降低其黏附性能. 同时, 测试结果表明2种壁虎脚底毛的切向黏附力均大于其法向黏附力, 相对体重而言, 无蹼壁虎具有更强的黏附性能, 特别是其法向黏附性能更优于大壁虎. 壁虎刚毛的形态构筑和组织学特点为制备仿壁虎刚毛群提供了重要信息.     

电刺激家鸽中脑诱导运动的初步研究

用电刺激方法研究浅麻醉状态下家鸽中脑的不同区域诱发的行为反应,认识家鸽中脑运动相关脑区的空间编码规律。在中脑的半环隆枕(TOS)、丘间核等核团区域诱导出扇动翅膀、呼吸加快、羽毛倒伏等运动行为。     

蜣螂与壁虎刚毛的比较及改形对其功能的影响

脱附与粘附是工程作业的两个相互矛盾的难题,土壤和物料的粘附严重降低了机械的作业效率和质量,没有粘附又使某些机械无法工作或运行。目前世界流行的脱附技术,包括向界面注入空气的充气法、向界面注入溶液的充液法、利用机械或超声波的振动法、施加电场的电渗法、施加磁场的磁     

几种刚毛的结构及其仿生学

动物体表的刚毛形态各异,功能多样,不仅参与感觉器官的构成,还是重要的运动器官。刚毛在运动中的功能因结构不同而异。丈章主要介绍了蟑螂（Periplaneta americana）尾须的结构和仿生应用、强疏水性刚毛使得水黾（Gerris remigis）和捕鱼蛛（Dolomedes trition）在水面行走的机制、跳蛛（Evarcha arcuata）和壁虎（Gecko japoricus,Gekko gecko）脚底刚毛的粘附机制和仿生学研究,以及蜣螂（Copris ochus,Motschulsky）刚毛的减黏脱附功能及其仿生学应用。