СТРУКТУРА И ПАРАМЕТРЫ ПЛАВАТЕЛЬНОГО ПОВЕДЕНИЯ ЖИВОТНЫХ, ПЕРЕНЕСШИХ ЭМОЦИОНАЛЬНО–БОЛЕВОЙ СТРЕСС

Мамылина Наталья Владимировна

к. б. н., доцент ЧГПУ, г. Челябинск

Янов Александр Юрьевич

к. б. н., доцент ЮУрГУ, г. Челябинск

Е–mail: al–

Начиная с работы R.D. Porsolt [7], плавательный тест широко применяют в психофармакологии для отбора антидепрессивных средств. Считается, что иммобилизация животных — своего рода отказ от деятельности, «поведенческое отчаяние», которое может быть использовано в качестве экспериментальной модели психической депрессии. Судя по данным [1, 2, 3], длительность и цикличность периодов покоя при плавании лучше коррелируют с вполне опре­деленными показателями поведения, далекими от клинического понимания депрессии.

Цель исследования: в тесте принудительного (форсированного) плавания изучить поведенческую активность, структуру и параметры плавательного поведения животных, перенесших эмоционально–болевой стресс, в динамике восстановления.

Материалы и методы исследования

Эксперимент выполнен на 70 крысах самцах линии Вистар массой 180–200г, со средним уровнем тревожности, выявленном в ходе предварительного тестирования в тесте «открытое поле». Содержание животных и эксперименты проводились согласно международным нормам и правилам работы с позвоночными животными (Страсбург, 1999). Эмоционально–болевой стресс (ЭБС) воспроизводили у крыс линии Вистар по методике [6] в форме так называемого невроза тревоги, продолжающегося шесть часов, а также спустя 1, 2, 5 суток после 6-часового ЭБС. Тестирование осуществляли на основе классической методики Порсолта [7] в более поздней модификации Е.В. Щетинина с соавт. [4, 5], применившими биоритмологический подход к анализу плавательного поведения крыс. Каждую крысу помещали на 10 мин в сосуд, заполненный водой до отметки на высоте 30 см, температура воды соответствовала 24–25° С. Фиксировали длительность активного плавания (энергичные движения всеми лапами с активным перемещением), пассивного плавания (слабые гребки лапами, необходимые для поддержания тела на плаву) и иммобилизации (отсутствие плавательных движений). Кроме того, подсчитывали число периодов активного плавания различной длительности и число самых коротких периодов иммобилизации длительностью до 6 с. Вычисляли коэффициент иммобилизации (Kим) как среднюю длительность иммобилизации в секундах за 1 минуту тестирования, а также индекс депрессивности (ИД), определяемый отношением числа самых коротких периодов иммобилизации к общему числу периодов активного плавания [1]. Статистическую обработку результатов исследования проводили с помощью теста Манна — Уитни, используя компьютерную программу «Statistica 8.0». Различия признавались достоверными при р < 0,05.

Результаты исследования:

Принудительное плавание у крыс представляет собой нестационарный колебательный процесс с периодической сменой трех различных состояний — иммобилизации, активного и пассивного плавания. Принудительное плавание складывается из нескольких основных состояний: «активное», «пассивное» плавание и периоды так называемой иммобилизации (короткие (до 6 с), средние (6–18 с), длительные (18–36 с) и очень длительные (более 36 с) [1, 2, 3]. При изучении структуры плавательного поведения крыс, перенесших ЭБС, в тесте принудительного плавания были получены следующие результаты, представленные в таблице.

После 6-часового ЭБС число периодов иммобилизации длительностью до 6 с за 1 минуту тестирования уменьшилось на 22,2 % по сравнению с контролем (р < 0,001); общее число периодов активного плавания за 600 с наблюдения уменьшилось на 71,8 % (р < 0,001) по сравнению с контролем, длительность пассивного плавания по сравнению со значением параметра в контрольной группе увеличена на 41,5 % (460,5±12,9 с и 325,4±12,1 с соответственно, р < 0,001); длительность иммобилизации после 6-часового ЭБС увеличена в 5,2 раза (130,8±6,3 с — в опыте и 25,1±1,8 с — в контроле, р < 0,001). Индекс депрессивности у крыс, перенесших 6-часовой ЭБС, в 2,8 раза (р < 0,001) больше, чем у контрольных животных.

Таблица

Динамика структуры и параметров плавательного поведения крыс, перенесших острый эмоционально-болевой стресс, в тесте принудительного плавания

Примечание: достоверность отличий от контроля, рассчитанных с помощью теста Манна–Уитни: *— р<0,05; **— р<0,01;*** — р<0,001. Цифрами обозначены следующие показатели: 1– длительность пассивного плавания (с); 2 — число периодов иммобилизации длительностью до 6 с за 600 с наблюдения; 3 — длительность иммобилизации (с); 4 — общее число периодов активного плавания за 600 с наблюдения; ИД — индекс депрессивности (ИД=КПИ/КПАП), где КПИ — количество периодов иммобилизации длительностью до 6 с; КПАП — количество периодов активного плавания. В каждой серии протестировано по 10 животных.

После 6-часового ЭБС и 1 суток восстановления число периодов иммобилизации длительностью до 6 с за 1 минуту тестирования уменьшилось на 18,5 % по сравнению контролем (р < 0,001); общее число периодов активного плавания за 600 с наблюдения уменьшилось на 69,9 % (р < 0,001) по сравнению с контролем, длительность пассивного плавания по сравнению со значением параметра в контрольной группе увеличена на 13,8 % (370,2±16,1 с и 325,4±12,1 с соответственно, р < 0,05); длительность иммобилизации после 6–часового ЭБС и 1 суток восстановления увеличена в 5,0 раз (125,6±2,7 с — в опыте и 25,1±1,8 с — в контроле, р < 0,001). Индекс депрессивности у крыс, перенесших 6-часовой ЭБС после 1 суток восстановления, в 2,7 раза (р < 0,001) больше, чем у контрольных животных. Аналогичная динамика плавательного поведения была выявлена и через 2 суток после ЭБС. Параметры плавательного поведения достоверно не отличались от контроля только через пять суток после ЭБС.

Таким образом, под влиянием ЭБС полностью изменяется структура плавательного поведения крыс: длительность активного плавания значительно сокращается, а длительность иммобилизации увеличивается на фоне увеличения длительности пассивного плавания животных. Увеличение длительности иммобилизации у крыс, перенесших ЭБС, даёт основание прийти к заключению о развитии у крыс состояния «поведенческого отчаяния», вызванного невозможностью избежать ударов электрическим током и контролировать ситуацию. Под влиянием острого стресса у крыс в структуре плавательного поведения наблюдались довольно длительные периоды иммобилизации (неподвижности). В отличие от контрольных определений некоторые крысы, находившиеся в состоянии 6-часового ЭБС, в момент иммобилизации глубоко погружались в воду, так что на поверхности находился лишь кончик мордочки. В момент самой неподвижности животные на короткое время тонули, теряя способность удерживаться на плаву. Рост ИД у животных после острого ЭБС, а также в течение 1-суточного восстановительного периода подтверждает развитие депрессивного компонента в поведении крыс, который исчезает только через 5 суток после ЭБС. В наших экспериментах установлено изменение ритмической структуры и развитие дизадаптивного плавательного поведения в подопытной группе крыс, что нашло свое отражение в росте ИД и уменьшении длительности активного плавания.

Принимая во внимание все сказанное, можно прийти к следующему заключению. Полученные нами в поведенческих экспериментах данные свидетельствуют о возникновении и развитии у крыс, перенесших стрессирование и восстановительный период (1–5 суток), состояния снижения мотивационной деятельности в сочетании с агедонией и «поведенческим отчаянием», что позволяет определить наблюдающиеся у животных эмоционально–поведенческие расстройства как проявления депрессии. Полученные факты свидетельствуют о том, что принудительное плавание у крыс имеет четкую ритмическую организацию и характер такого ритма определенным образом коррелирует с поведенческими особенностями животных. Показатели временной организации плавания могут служить для характеристики адаптационных возможностей поведения животных.

Список литературы:

1.Батурин, В. А. Ритмическая организация принудительного плавания и её связь с особенностями поведения крыс /В.А. Батурин, Г.И. Манжикова // Журн. высшей нерв. деят. — 1988.–Т.37. —Вып. 2. —С. 293‑297.

2.Бейер, Э. В. Гистохимические и морфологические изменения в различных областях гиппокампа крыс при плавательном стрессе /Э. В. Бейер, Н. А. Локтионов, Э. Б. Арушанян // Рос.физиол.журн. им. И.М.Сеченова. —2001. — Т.87. — № 3. — С.314–318.

3.Крупина, Н. А. Метод интегральной выраженности депрессии поведения у крыс /Н.А. Крупина, И.Н. Орлова, Г.Н. Крыжановский //Журн. высш.нерв. деят. —1999. — Т.49. — №5. — С. 864‑875.

4.Мельников, А. В. Выбор показателей поведенческих тестов для оценки типологических особенностей поведения крыс /А.В. Мельников, М.А. Куликов [и др.] // Журн. высшей нерв. деят. — 2004. — Т.54. — № 5. — С. 712–717.

5.Щетинин, Е. В. Биоритмологический подход к оценке принудительного плавания как экспериментальной модели «депрессивного» состояния / Е.В.Щетинин, В.А. Батурин, Э.Б. Арушанян, К.Б.Ованесов, А.В. Попов // Журн. высшей нерв. деят. — 1989. — Т.39. — № 5. — С.958–964.

6.Desiderato, O. Development of gastric ulcers in rats following stress termination / О. Desiderato, J.R. Mac Kinnon, Н.J. Hisson // Comp. physiol. Psychol. — 1974. — V. 87. — Р. 208–214.

7.Porsolt, R.D. Behavioural despain in mice: A primary screening test for antidepressants / R. D.Porsolt, А. Berlin, М. Jalfre //Arch. Intern. Pharmacodyn. — 1977. — V. 229. — P. 327.