Обонятельный анализатор – филогенетически одна из древнейших сенсорных систем организма. Для большинства видов млекопитающих анализ запаховых раздражителей является определяющим в организации сложных форм поведения. В отличие от других сенсорных систем, например, зрительной или слуховой, хемосенсорные системы являются динамичными в течение всего жизненного цикла животного. В основе этого явления лежат процессы непрерывного обновления обонятельного эпителия. Пластичность процессов в обонятельном анализаторе в значительной мере расширяет адаптивные возможности организма. Возможность модификации чувствительности животного к различного рода одорантам (Voznessenskaya, Wysocki, 1993, 1994) в зависимости от окружающей запаховой среды и предшествующей истории обонятельных контактов может расширять такие адаптивные возможности животного, как, например, поиск потенциального брачного партнера или дистантно удаленных источников пищи или определение сигналов о потенциальной опасности, что, в конечном итоге, определяет приспособляемость животного к данной конкретной среде (Voznessenskaya et al., 1995; Соколов и др., 1996)). Особый интерес представляет межвидовая химическая коммуникация в системе «хищник – жертва». Целью данной работы было определить влияние экспозиций мочи хищника (домашней кошки) и компонента мочи L-фелинина в раннем онтогенезе на поведение взрослых животных в условиях теста «открытое поле». L-фелинин – уникальная аминоксилота, содержащая серу, обнаруженная в моче домашней кошки (Felis catus), и у некоторых других представителей семейства кошачьих. Фелинин и его производные выводятся с мочой и являются феромоном кошачьих (Rutherfurd et al., 2002). Мы использовали мышей оутбредной лабораторной популяции C57BL/6J. Животные содержались в стандартных лабораторных условиях при естественном освещении, по одному в клетке. Температура в помещении варьировала от 20 до 22 °С. Моча домашней кошки (Felis catus) использовалась как источник химических сигналов симпатрического хищника; L-фелинин (US Biologicals) в концентрации, сопоставимой с естественной в моче хищника (0,05 %), использовался как потенциальный активный ингредиент. Моча собиралась в эмалированную посуду и хранилась при –20 °С до момента использования. В качестве контроля использовалась вода. Экспозиции мочи домашней кошки, L-фелинина или воды проводились в возрасте с 14–28 день (т. е. в период синаптогенеза). Этот период в развитии мозга соответствует максимальному запечатлению запахов (Соколов, Вознесенская,1997; Voznessenskaya et.al., 1999). На ватный диск наносилось 100 мкл мочи, раствора L-фелинина либо воды, после чего его помещали непосредственно в клетку с животными, т.к. хемосигналы хищника в значительной мере воспринимаются вомероназальной системой (Voznessenskaya et al., 2006, 2007, 2010). Запаховая метка обновлялась два раза в неделю. Для оценки ориентировочно-исследовательского поведения, животных разделили на группы: контрольная группа, опытная группа 1 (экспозиция к моче домашней кошки), опытная группа 2 (экспозиции к L-фелинину). Каждая из этих групп, в свою очередь, разделилась на группу самцов и группу самок. Тест, предложенный К. Халлом (Hall) более 70 лет назад, до сих пор широко используется для оценки поведения животных. В наших опытах для оценки ориентировочно-исследовательской реакции использовалась модификация «Hole board» методики «открытого поля» (Вознесенская, Полетаева, 1987). «Открытое поле» представляет собой открытую арену диаметром 40 см с отверстиями в полу, окруженную бортом высотой 50 см. Под четыре отверстия помещались чашки Петри: одна в центре с мочой кота (150 мкл) либо фелинина и три по бокам с водой. В течение 15 минут (каждые 3 минуты) после помещения животного в центр поля регистрировали: количество стоек, количество исследований «норок», количество и суммарное время груминга и замирания, количество актов дефекации и уринации.
Между самцами и самками в контрольной группе (экспонировалась вода, в открытом поле давали воду) достоверных различий в ориентировочно-исследовательских реакциях обнаружено не было, что позволило проанализировать эти данные единым файлом (n = 13). Как хорошо известно из литературных данных, вставание на задние лапы (стойки) и заглядывания в отверстия (норковые реакции) можно рассматривать как показатели ориентировочно-исследовательского поведения, тогда как время пребывания в неподвижном состоянии (замирание) – как показатель пассивно-оборонительного поведения. Таким образом, ситуацию «открытого поля» можно рассматривать как конфликтную между тенденцией к исследованию у животного и страхом. Показателем степени конфликтности в этом тесте является продолжительность актов груминга и их количество. Помимо биологической функции, груминг часто выступает в роли адаптивной реакции на боль, стресс. Для грызунов является общепризнанным, что длительный груминг – это реакция на стресс. Целым рядом работ показано, что сильный стресс приводит к снижению двигательной активности животных в целом на фоне возросшего по продолжительности груминга (Stone et al., 1995). С этой точки зрения, можно сказать, что животные контрольной группы характеризовались более высоким уровнем фрустрации, чем в опытной группе, в которой были экспозиции к моче домашней кошки. Из полученных данных следует тенденция к снижению горизонтальной исследовательской активности (количество норок), под влиянием запаха хищника. Образцы мочи домашней кошки располагались непосредственно под полом камеры, что привело к снижению горизонтальной активности, а не вертикальной. Также следует отметить тенденцию к возрастанию продолжительности и количества актов груминга под влиянием запаха кошки. Мы наблюдали у животных второй опытной группы отсутствие актов замирания в открытом поле, что свидетельствует о достоверном (р < 0,001) у самцов и (р < 0,05) у самок снижении уровня пассивно-оборонительного поведения. Экспозиции к моче кота в раннем онтогенезе вызвала достоверное (р < 0,05) снижение уровня эмоциональности у экспериментальных животных. Об этом свидетельствует достоверное снижение количества дефекаций в ответ на предъявление мочи кота в «открытом поле». Сравнение самок контрольной группы с самками опытной группы 1 выявило достоверные (р < 0,001) различия в количестве актов груминга. Самцы опытной группы 1 достоверно (р < 0,001) чаще демонстрировали норковые реакции, и достоверно (р < 0,01) больше времени проводили в вертикальной стойке, что говорит о том, что у самцов опытной группы наблюдается смещение поведения в сторону исследовательской активности. При сравнении реакций на L-фелинин у животных, ранее экспонированных к нему (опытная группа 2) и контрольных животных, были выявлены следующие различия: и самки и самцы в опытной группе демонстрировали достоверно большее (р < 0,05) количество норковых реакций по сравнению с контрольными, самки опытной группы достоверно (р < 0,001) больше времени демонстрировали вертикальную стойку? а также у них отсутствовала реакция замирания. Таким образом, на основе совокупности полученных данных можно сделать заключение, что ранний ольфакторный опыт у домовой мыши способствует достоверному снижению пассивно-оборонительного поведения у взрослых животных, вызываемой запахом хищника; экспозиции к феромону кошачьих, L-фелининну в период синаптогенеза не влияет на частоту и продолжительность элементов поведения, которые обычно связывают с высокой стрессированностью животного (груминг), но наблюдалось смещение поведения животных экспериментальной группы в сторону исследовательской активности по сравнению с контрольными.
Исследования поддержаны Программой РАН «Живая природа» и МК-709.2012.4