Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

Введение

Согласно классическим представлениям у крыс, в «Открытом поле» проявляются ориентировочно-исследовательская и защитно-оборонительная поведенческие реакции [1]. Как правило, ориентировочно-исследовательская реакция крыс оценивается по горизонтальной и вертикальной двигательной активности, времени реакции обнюхивания [1,2]. В то время как, эмоциональный статус животного оценивают по числу болюсов, уринаций, груминговой активности, времени выхода из центра и времени замирания [1,2,3]. Все эти показатели изменяются при введении в организм различных фармакологических препаратов [6], а также при действии на животного физических и социальных факторов [4,5].

К настоящему времени влияние социальной изоляции на животных исследовано достаточно полно. Рассмотрены эффекты изоляции на поведение животных в различных тестах [11, 13], показано изменение эмоциональности животных, и роль моноаминэргических систем мозга в этих процессах [14]. Однако, большинство работ посвящено изучению влияния долгосрочной изоляции на организм с длительностью около 100 суток. В тоже время имеются данные, что краткосрочная изо
ляция также может оказывать влияние на поведение животных. В работе [5] показано, что краткосрочная изоляция в течение пяти суток способна снимать опыт социальных взаимодействий у мышей. На основании этих данных представляет интерес исследовать влияние краткосрочной изоляции на поведение крыс в «Открытом поле».

Материалы и методы

Эксперимент выполнен на белых беспородных крысах массой 120-170 г. Все процедуры с животными выполнялись с соблюдением международных правил и норм [7]. Популяция обследованных крыс состояла из 66 самок и 64 самцов.

До начала эксперимента животные содержались в пластиковых клетках размером 490×370×215 мм в группах по 6-7 животных в стандартных условиях вивария. Площадь, приходящаяся на 1 крысу составляла 302-259 см2. Группы формировали по массе методом парных аналогов, так что в контрольную и опытную группу вошло примерно одинаковое количество самцов и самок.

В «Открытом поле» крысы обследовались дважды. Первое тестирование проводили за 7 суток до введения животных в эксперимент. После этого, часть животных, опытная группа, помещали в пластиковые клетки размером 385×300×230 мм, разделенные стеклянной перегородкой на два равных отсека. Перегородка неплотно прилегала к дну и крышке клетки, так что животные, находящиеся в разных отсеках, могли видеть друг друга и ощущать запах. В новых условиях на 1 крысу из опытной группы приходилось 578 см2 площади клетки. Повторное тестирование в «Открытом поле» проводили через пять суток социальной изоляции.

Животные контрольной группы, после введения в эксперимент опытных крыс, оставались в своих клетках при этом число крыс в клетке снижалось до 3 - 4, что соответствовало 604 - 453 см2 площади клетки на крысу. Повторное тестирование контрольных крыс проводили вместе с животными из опытной группы.

«Открытое поле» представляло собой камеру 1 м в длину и 1 м в ширину, с высотой стенок 0,5 м, из белого пластика, дно которой было расчерчено на 25 равных квадратов. Освещение производилось лампой мощностью 100 Вт, подвешенной на высоте 1,5 м от дна камеры. Перед проведением теста животных держали в течение 1 минуты в затемненной картонной камере размером 300×150×100 мм с отверстиями для доступа воздуха. Длительность нахождения животного в камере была равна 3 минутам. Все процедуры связанные с тестированием в «Открытом поле» проводились с 16.00 до 19.30.

Крыс помещали в центр «Открытого поля» и засекали время выхода из центрального квадрата. Подсчитывали число пересеченных квадратов как показатель горизонтальной двигательной активности, число вертикальных стоек - показатель вертикальной двигательной активности, число дефекаций и уринаций, рассчитывали сумму дефекаций и уринаций. Определяли время реакции замирания, время реакции обнюхивания и время груминга.

Проверку результатов на нормальное распределение проводили с помощью критерия Колмогорова-Смирнова. Средние результаты показателей, имеющих нормальное распределение, в группах сравнивались с помощью стандартного tкритерия Стьюдента. Так как значения времени груминга, числа дефекаций и уринаций не подчинялись закону нормального распределения, сравнение их средних проводили с помощью критерия знаков [8].

Результаты

В результате краткосрочной социальной изоляции у крыс укорачивался латентный период выхода из центра, и уменьшалось общее число актов дефекации и уринации (табл.) - показатели, традиционно связываемые с эмоциональной реактивностью животных [1,3].

Это явление не было связано с процедурой повторного тестирования в «Открытом поле», так как данные показатели не изменялись у животных, содержащихся в группе по трое или по четверо. При этом краткосрочная социальная изоляция не оказывала влияния на время груминга и реакции замирания. Общее время замирания крыс в «Открытом поле» увеличивалось при повторном тестировании, как у изолированных животных, так и у животных, содержавшихся в группе. Это дает основания полагать, что на изменение данного показателя влияло предварительное тестирование. Напротив, время груминга не изменялось ни в одной из групп. В целом, социальная изоляция на ранних сроках способствовала снижению эмоциональности у крыс.

Для показателей характеризующих ориентировочно-исследовательскую реакцию крыс была отмечена иная тенденция изменений. Несмотря на то, что горизонтальная двигательная активность животных, оцениваемая по числу пересеченных квадратов, не изменялась, повторное тестирование уменьшало число вертикальных стоек и сокращало время реакции обнюхивания. На основании того, что средние значения данных показателей опытной группы не отличались достоверно от контроля можно полагать, что в ранние сроки социальная изоляция не влияет на исследовательскую активность животных.

Таблица 1. Изменение показателей поведения крыс в открытом поле в результате социальной изоляции

Обсуждение

Проблема ранних эффектов социальной изоляции на поведение животных представляет интерес в двух аспектах. С одной стороны у животных с различными особенностями поведения в лабораторных тестах, в том числе в «Открытом поле», различается динамика стрессовой реакции [9,10]. С другой стороны, эта проблема касается поиска адекватного контроля при различных моделях территориальной агрессии, например в модели сенсорного контакта[5].

Известно, что долгосрочная изоляция, приводит к развитию стрессового состояния, формированию депрессивного синдрома с повышением тревожности и аг
рессивности [11]. В свою очередь влияние краткосрочной социальной изоляции в течение 7 суток снимало опыт социальных взаимодействий у мышей [5], но не приводило к изменениям, характерным для более продолжительных сроков одиночного содержания. В нашем исследовании снижение эмоциональности, вероятно, также связано с прекращением социальных контактов у крыс, так как плотность населения в контрольной и опытной группах отличалась незначительно. В свою очередь отсутствие конкуренции за пищу и участия в играх, характерных для крыс данного возраста, снижало тревожность крыс, что обнаруживалось в уменьшении времени выхода из центра и общего числа дефекаций и уринаций в тесте

«Открытое поле».

Вместе с тем, полученные данные косвенно указывают на роль социального фактора в реакции организма на стрессовую ситуацию. В наших исследованиях [12] было показано различие в протекании стрессовой реакции и развитии деструктивных процессов в различных органах. Поэтому, можно ожидать, что краткосрочная социальная изоляция окажет воздействие на динамику стрессовой реакции крыс с высокой эмоциональной реактивностью.

Заключение

Краткосрочная социальная изоляция снижает эмоциональную реактивность у крыс, что выражается в сокращении времени выхода из центра и уменьшении общего числа уринаций и дефекаций при тестировании в «Открытом поле». Эффект пятисуточной изоляции не влияет на показатели исследовательской активности крыс, одинаково снижающихся при повторном тестировании, у групповых животных и крыс, находившихся в изоляции.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Буреш Я, Бурешова О., Хьюстон Дж. П. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. М.: Наука, 1992. - С.250
2. Шаляпина В.Г., Ракицкая В.В., Петрова Е.И. // Журнал Высшей нервной деятельности им. Павлова, 2005. №2. С. 241-246.
3. Родина В.И., Крупина Н.А., Крыжановский Г.Н., и др. // Журнал Высшей нервной деятельности им. Павлова, 1993. №5. С. 1006-1017.
4. Смирнова Н.П. // Журнал Высшей нервной деятельности им. Павлова, 1982. №1. С. 72-81.
5. Кудрявцева Н.Н. // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова, 1999. №1. С.67-83.
6. Лоскутова Л.В., Штарк М.Б., Эпштейн О.И. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2002. Приложение № 4. С.22-24.
7. European Communities Council Directives of 24 November1986, 86/609/EEC.
8. Фролов, Ю.П. Математические методы в биологии. ЭВМ и программирование. Самара: Изд-во СамГУ, 1997. - 265с.
9. Коплик Е.В., Салиева Р.М., Горбунова А.В. // Журнал Высшей нервной деятельности им. Павлова, 1995. №4. С. 775-781.
10. Исмайлова Х.Ю., Агаев Т.М., Семенова Т.П. Индивидуальные особенности поведения: (моноаминергические механизмы). - Баку: Нурлан, 2007. - С.228
11. Роик Р.О., Русановский В.В., Стрельцов В.Ф., Шабанов П.Д. // Психофармакол. и биол. наркол. 2004.Т. 4. № 1. С. 590-593.
12. Подковкин В.Г. Иванов Д.Г. // Успехи современного естествознания, 2008. №11. С. 5-9.
13. Хоничева Н.М., Чабак-Горбач P., Крупина H.A.. Гетерогенность тревожных состояний (влияние ранней изоляции) у крыс // VI Международная междисциплинарная конференция по биологической психиатрии «Стресс и поведение». М. 2001.
14. Шабанов П.Д., Лебедев А.А., Николаев С.В., Бычков Е.Р., Мещеров Ш.К. Эффект новизны на экстраклеточное содержание дофамина в прилежащем ядре мозга крыс с различным индивидуальным опытом, измеренное методом микродиализа на свободно подвижных животных // VII Междисциплинарная конференция по биологической психиатрии «Cтресс и поведение» М. 2001.