본 발명은 실험동물의 외부감각 자극에 대한 인지하는 능력을 정량적으로 측정하는 다중 감각정보 인지기능 측정 장치 및 방법을 제공한다. 물 보상 학습이 완료된 실험동물을 이용하여 머리가 고정된 경우 또는 자유롭게 움직이는 경우에, 외부 다중 감각자극에 대한 두뇌 인지 능력을 정량적으로 측정하는 행동 측정 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명은 뇌 인지기능의 변화를 정밀하게 측정하여 평가할 수 있어 비임상 실험에 유용하게 사용될 수 있다. 치매 동물 모델에서의 기억력 평가, 자폐 또는 조현병 실험 동물모델을 이용한 뇌 인지기능 개선 효과를 검증하는 용도로도 이용될 수 있다.