在神经科学、药理学与运动生理学研究中,动物的自发活动水平是评估其健康状态、药物效应或神经功能的重要指标。自主活动转轮系统作为一种经典而高效的实验装置,正被广泛应用于大小鼠等实验动物的活动能力监测中。自主活动转轮系统由一个可自由旋转的跑道式转轮、计数传感器及数据采集系统构成,结构简单却蕴含丰富的科学信息。

实验时,研究人员将动物饲养于特制笼具中,笼内安装转轮。动物在夜间活跃期会自发进入转轮奔跑,其行为出于自愿,不受外界干扰。每当转轮旋转一周,霍尔传感器或光电开关便记录一次信号,系统自动累计转数、计算运行距离、速度及活动时间等参数。
这一系统的优势在于“自主性”。与强制游泳或电刺激等应激性实验不同,转轮活动反映的是动物真实的运动意愿和体能状态。长期监测可绘制出昼夜节律曲线,揭示动物的生物钟规律。在抗抑郁药筛选中,药物是否能提升抑郁模型鼠的活动量,是评价药效的关键指标。在神经退行性疾病研究中,如帕金森病模型鼠的运动迟缓,也能通过转轮活动量的显著下降被灵敏捕捉。
此外,系统还可用于耐力训练研究。通过设定目标转数,观察动物完成任务的能力变化,评估训练效果或营养干预的影响。
现代自主活动转轮系统已实现智能化升级。多通道设计可同时监测数十只动物,避免个体干扰;软件自动分析数据,生成活动热图与统计报告;部分设备具备无线传输功能,支持长期无人值守记录。
转轮虽小,却承载着生命活动的节律与变化。它以最自然的方式,让科学家“听见”动物行为背后的生命语言,为探索大脑与身体的奥秘提供坚实数据支撑。











