Жмуркин,Казанцева Статья

Жмуркин Евгений Андреевич, Казанцева Полина Сергеевна
МБОУ ДО «Детский эколого-биологический центр» Демского района
г.Уфа РБ
Научный руководитель: Галиева Л.Ф., педагог дополнительного
образования МБОУ ДОД ДЭБЦ Демского района г. Уфа
ВЫЯВЛЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ПОВЕДЕНЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ
КРЫС ОТ УРОВНЯ АДРЕНАЛИНА В КРОВИ
Поведение – сложный физиологический процесс. Данное
утверждение имеет силу потому, что в формировании и воспроизведении
поведенческого акта задействованы механизмы, запускаемые в действие
основными системами организма.
Адаптивная связь между организмом и окружающей средой также
представляет собой поведение. Утверждение о том, что организм
взаимодействует с окружающей средой, живой или неживой,
подразумевает, что ответная реакция организма изменяется в связи с
изменением среды. Изменения, которые мы называем поведением, не
являются пассивными; это направленные действия, т. е. действия, способствующие выживанию, и они являются обратимыми [2].
Гормоны — биологически активные вещества, выделяемые железами
внутренней секреции или специализированными клетками и оказывающие
целенаправленное (регулирующее и координирующее) действие на другие
органы и ткани. Гормон адреналин, интенсивно выбрасывающийся в кровь
при стрессе, является также адаптивной реакцией организма на
воздействие окружающей среды и оказывает влияние на поведение.
Цель работы: исследование влияния повышенного содержания
адреналина в крови, вызванного стрессом, на поведенческую активность
самцов крыс линии WAG/Rij.
Для достижения этой цели, мы поставили следующие задачи
1.Характеристика двигательной активности и предпочтения рукавов
лабиринта крысами до и после воздействия стресса;
2. Характеристика исследовательской деятельности крыс до и после
воздействия стресса;
3. Характеристика показателей груминга у крыс до и после
воздействия стресса.
Эпилепсия – хроническое заболевание нервной системы, одно из
наиболее распространенных в мировой популяции, которым страдает
около 50 миллионов человек, или 0,5-1% населения мира [4, 9].
Успех фундаментальных исследований, посвященных изучению
патогенетических механизмов эпилепсии, зависит от правильно выбранной
модели, в качестве которой используются экспериментальные животные.
На сегодняшний день существует большое количество моделей эпилепсии.
1
Они создаются различными способами: путем травматизации мозга,
применения звуковых и болевых раздражителей, электрической
стимуляцией структур мозга или путем введения химических,
вызывающих формирование судорог. Но наиболее идеальными моделями
являются животные со спонтанно возникающими (без воздействия
внешних стимулов) повторяющимися судорогами. К группе таких моделей
относятся крысы линии WAG/Rij.
Экспериментальная модель - крысы линии WAG/Rij – крысы с
генерализованными припадками абсансного типа - была предложена van
Luijtelaar и Coenen в 1986 году [8]. WAG/Rij - полностью инбредная линия
(более 100 поколений близкородственных скрещиваний), полученная от
крыс линии Вистар (Wistar Albino Glaxo, U.K.) в TNO Rijswijk (The
Netherlands). Крысы линии WAG/Rij имеют генетически врожденную
абсансную форму эпилепсии.
Леушкина и соавторы [5] показали, что поведению крыс линии
WAG/Rij с генотипом А2А2 характерны признаки тревожности, а у крыс с
генотипом А1А1 проявляется стереотипный (челночный) характер
перемещения.
Батуев [1] определяет поведение животных как совокупность
двигательных актов организма, возникающих в ходе взаимодействия с
внешней средой и направленных на удовлетворение доминирующих у
организма потребностей. Именно через поведенческие реакции организм
получает информацию об окружающей среде, строит взаимоотношения с
ней, участвует в общем цикле биологического и других форм развития.
Шульговский [6] определяет поведение как ответ на раздражения,
формирующиеся или поступающие в организм животного. Они
воспринимаются нервными окончаниями, передаются к нервным центрам,
перерабатываются там и направляются затем к мышцам, или железам, в
результате появляется определенное действие, которое характеризуется
как поведенческий акт. Другими словами, животные приобретают
чрезвычайно пластичный и оперативный инструмент приспособления к
условиям обитания.
Лешнер [7] сделал обзор значительного числа исследований по
гормонам и агрессивному поведению и предложил теоретическую модель,
которая учитывает гормональный статус животного, влияние внешней
среды, прошлый опыт и свойства самого животного как объекта,
вызывающего агрессивную реакцию.
Гормоны и поведение взаимодействуют в большом числе
функциональных систем, включая половое поведение, материнское
поведение, агрессивность, мечение территории и многие другие
поведенческие акты. Обнаружено, что влияние гормонов на поведение
зависит от генотипа, индивидуальных различий, времени года,
взаимодействия между особями, пола реципиента и вида животных.
2
Верная картина влияния гормонов может быть получена только тогда,
когда их действие рассматривается в связи с рядом важных факторов,
обеспечивающих психонейроэндокринную интеграцию [3].
Таким образом, влияние гормона адреналина на поведенческую
активность крыс линии WAG/Rij не изучено.
Объектами нашего исследования были 10 самцов крыс линии
WAG/Rij с генотипом А2А2.
Первый этап эксперимента заключался в тестировании животных,
подверженных стрессу. Стрессом явилась для них транспортировка в
автотранспорте в течение 40 минут. Сразу же после транспортировки, крыс
помещали в установку «Приподнятый лабиринт».
Тест «Приподнятый лабиринт» представлял собой площадку,
имеющую 1 закрытый (с крышкой) и 1 открытых (без стенок) рукава,
разделенных лабиринтом, один путь которого заканчивается тупиком, а
второй выходом. Лабиринт располагался на высоте 80 см от пола.
Животное помещали в закрытый рукав и в течение 10 минут
регистрировали следующие параметры, которые характеризовали:
латентный период до выход лабиринт из закрытого рукава; время,
затраченное на выход из лабиринта в открытый рукав; число заходов в
открытый и закрытый рукава, непосредственно в лабиринт; время
нахождения в каждом рукаве и в лабиринте; количество совершенных
стоек; неподвижность (иммобилизация); частоту уринаций и дефекаций;
количество свешиваний в открытом рукаве; длительность груминга (сек.),
количество эпизодов груминга.
Второй этап эксперимента заключался в тестировании животных, не
подверженных воздействию стресса. Стандартный режим тестирования
сохранялся для всех животных. Эксперимент проводился в одно и тоже
время дня, без постороннего шума и других раздражителей. После
тестирования каждого животного лабиринт тщательно обрабатывался
спиртовым раствором и промывался водой.
По итогам полученной суммы по каждому параметру за один день
эксперимента, для крысы
соответствующей группы, составлялись
вариационные ряды в виде таблиц. Статистическую обработку данных
проводили с помощью программы Statistica 6.0. Различия считали
статистически значимыми при p<0,05.
Результаты исследования наглядно представлены на диаграмме № 1.
3
Диаграмма № 1. Динамика поведенческих показателей крыс до и
после воздействия стресса в лабиринте.
Таким образом, исследование влияния повышенного содержания
адреналина в крови, вызванного стрессом, на поведенческую активность
самцов крыс линии WAG/Rij с генотипом А2А2 и проведенное
математико-статистическое сравнение полученных данных показало:
1.Повышенное содержание адреналина в крови крыс после
воздействия стресса привело к трехкратному увеличению показателей
иммобилизации и латентного периода до выхода в лабиринт. Количество
заходов в рукава лабиринта не претерпели значимых изменений, однако,
время, проведенное в закрытом рукаве увеличилось более, чем в 5(!) раз;
2. Исследовательская деятельность, выраженная в количестве
свешиваний в открытом рукаве, не изменилась. Однако количество стоек в
лабиринте под влиянием адреналина, снизилось в 2 раза. Интересно, что
активность исследовательской деятельности стремительно повышается в
первые 5 минут исследования, затем также быстро снижается до нуля к 10
минуте эксперимента (график № 1);
3. Под влиянием адреналина, количество груминга увеличилось в 2
раза, а его длительность – в 10 (!) раз, по сравнению с контрольными
животными. Причем ухаживать за шерстными покровами крысы
предпочитают во вторые 5 минут эксперимента.
Полученные результаты помогут углубить имеющиеся у нас знания о
крысах, больных врожденной абсансной эпилепсией, а также могут быть
использованы для дальнейшего выяснения роли генетических факторов в
4
формировании тревожно-депрессивных
патогенеза этого заболевания.
расстройств,
для
изучения
График № 1. Динамика показателя количества стоек крыс до и после
воздействия стресса в лабиринте.
Список используемой литературы
1. Батуев А. С. Физиология высшей нервной деятельности и сенсорных
систем: Учебник для вузов. 3-е изд. СПб.: Питер, 2006. 317 с.
2. Детьер В., Стеллар Э. Поведение животных. Его эволюционные и
нейрологические основы.Ленинград:Издательство «Наука»,1967.-138 с.
3. Дьюсбери Д. Поведение животных. Сравнительные аспекты. М. 1981.
4. Карлов В.А. Детская эпилепсия как инструмент познания
развивающегося
мозга.
Журнал
неврологии
и
психиатрии
им.С.С.Корсакова. 2002. №5. С. 4-5.
5. Леушкина Н.Ф., Ахмадеев А.В., Калимуллина Л.Б. Характеристика
поведения крыс, различающихся по генотипу локуса TAG 1A гена
рецептора дофамина второго типа, в тесте приподнятый крестообразный
лабиринт. Фундаментальные исследования. 2010. № 5. с.34-38.
6. Шульговский В. В. Физиология высшей нервной деятельности с
основами нейробиологии: Учебник для студ. Биол. Специальностей вузов.М.: Издательский центр «Академия», 2003. 464 с.
7. Leshner A, I. A model of hormones and agonistic behavior. Physiology and
Behavior, 1975, 15, 225-235.
8. Van Luijtelaar E.L., Coenen A.M. Two types of electrocortical paroxysms in
an inbred strain of rats. Neuroscience Letters. 1986. V.70, №3. P.393-397.
9. Wolf P. Historical aspects of idiopathic generalized epilepsies. Epilepsia.
2005. V.46, suppl. 9. P. 7-9.
5