Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,564

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ КРАТКОВРЕМЕННЫХ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ СТРЕССИРУЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

Морковин Е.И. 1, 2 Тарасов А.С. 1 Степанова В.В. 1 Неделько Е.А. 1
1 ГБОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России
2 Волгоградский медицинский научный центр
Фармакологическая коррекция тревожно-депрессивных расстройств имеет неоспоримое значение для современной медицины. В то же время на доклиническом этапе изучения новых биологически активных веществ исследователи сталкиваются с несовершенством методик экспериментального моделирования данных состояний. Целью настоящей работы явилась выработка алгоритма оценки тревожно-фобических поведенческих реакций после непродолжительного стрессирующего воздействия принудительным плаванием, подвешиванием и изоляцией в замкнутом пространстве. Было установлено, что понижение двигательной и поисково-исследовательской активности в открытом поле не связано с физическим утомлением после принудительного плавания. При этом, несмотря на увеличение уровня тревожности, рациональные поведенческие реакции сохранялись. Обнаружено достоверное снижение локомоторной и исследовательской активности животных, подвергнутых принудительному плаванию и иммобилизации. Установлено, что изоляция приводит к пространственной дезориентации и ажитации, проявляющейся в виде нерациональной поисковой активности. Был выработан доступный алгоритм, позволяющий проводить предварительный скрининг анксиолитических, антидепрессивных и адаптогенных средств.
стресс
поведение
крысы
методы доклинических исследований
экспериментальная биология
тревожность
1. Волотова Е.В. Влияние фенибута на память и поведение крыс различных возрастных групп, подвергшихся 7-дневному стрессорному воздействию. / Волотова Е.В., Куркин Д.В., Бакулин Д.А., Филина И.С., Тюренков И.Н. // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. – 2014. – № 1 (49). – C. 23-25.
2. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая. – М.: Гриф и К, 2012. – 944 с.
3. Спасов А.А. Изучение взаимодействия соединения РУ-1205 с анализаторами нейромедиаторных систем. / Спасов А.А., Гречко О.Ю., Штарёва Д.М., Ращенко А.И., Калитин К.Ю., Литвинов Р.А. // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. – 2014. – № 2 (50). – C. 120-122.
4. Тюренков И.Н. Влияние иммунизации на адаптационные механизмы при хроническом стрессировании животных. / Тюренков И.Н., Филина И.С., Гумилевский Б.Ю., Волотова Е.В., Бакулин Д.А. // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 7-2. – С. 368-371.
5. Тюренков И.Н. Влияние фенибута, его солей и композиций с органическими кислотами на физическую работоспособность. / Тюренков И.Н., Волотова Е.В., Перфилова В.Н. // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. – 2007. – № 1. – С. 65-67.
6. Тюренков И.Н. Депрессивное состояние у крыс при хроническом комбинированном стрессе, вызванном сочетанием разномодальных стрессоров. / Тюренков И.Н., Багметова В.В., Чернышева Ю.В., Бородин Д.Д.

Важной проблемой современной медицины является фармакологическая коррекция психоневрологических расстройств, которые зачастую развиваются на фоне дезадаптации, вызванной повышением стрессогенности окружающей среды [7, 10]. Существует большое количество методов оценки анксиолитических и антидепрессивных эффектов, успешно применяющихся в научно-исследовательской практике [5, 6, 8]. В то же время, руководства по доклиническому исследованию лекарственных средств носят, как правило, рекомендательный характер [2], что затрудняет выбор конкретных методик и усложняет сопоставление результатов. Например, показатели двигательной активности при аппаратной актометрии бывают значительно выше, чем при выполнении методики «Открытое поле» [3, 4]. Вторым фактором, усложняющим осуществление потокового скрининга психоактивных веществ, является то, что большая часть методик оценки тревожно-фобических реакций у животных требует длительной подготовки [1, 4]. Методики, связанные с кратковременным стрессированием путём принудительного плавания или иммобилизации, технически просты и широко применяются в экспериментальной психофармакологии [9], однако недостаточно изучены как механизмы влияния таких воздействий на активность животных, так и их ближайшие психоэмоциональные последствия. В связи с этим, целью нашей работы стала оценка взаимосвязи между характеристиками активности животных, подвергнутых гипо- и гиперкинезии, и выработка алгоритма оценки тревожно-фобических поведенческих реакций после непродолжительного стрессирующего воздействия.

Материалы и методы исследования

Исследование выполнено в лаборатории психофармакологии НИИ фармакологии ВолгГМУ на 100 самцах крыс Wistar массой 250-300 г. В качестве стресирующих методов воздействия были выбраны принудительное плавание, иммобилизация подвешиванием за холку, изоляция в замкнутом пространстве с сопутствующей гипокинезией. Плавание осуществлялось в прозрачных цилиндрических ёмкостях диаметром 20 см и высотой в 45 см, на 2/3 наполненных водой температурой 28 °С. Подвешивание производилось на высоте 1 м от пола за кожную складку на холке животного при помощи атравматичных зажимов. Для изоляции использовались раздвижные пластиковые контейнеры-домики, применяемые для иммобилизации животных. После 15-минутного воздействия поведение крыс оценивалось в тестах «Открытое поле» и «Приподнятый крестообразный лабиринт». Животные отправлялись на цикл испытаний с 5-минутным интервалом, призванным снизить влияние суточных биологических ритмов на активность. Эксперимент происходил в два этапа. На первом этапе была произведена оценка влияния гиперактивности при принудительном плавании на поведение животных в «Открытом поле». На втором этапе подопытные животные были разделены в соответствии с методиками стрессирования и оценки двигательной активности. Статистическая обработка производилась с помощью программы GraphPad Prism 5. Достоверность межгрупповых различий оценивалась по критериям Вилкоксона и Краскела-Уоллиса с пост-тестом Данна при p < 0,05. Для оценки корреляционных взаимосвязей был выбран ранговый критерий Спирмена.

Результаты исследования и их обсуждение

В ходе первого этапа эксперимента у животных, подвергнутых форсированному плаванию, оценивались следующие показатели: латентный период до начала активности (7,0 ± 3,18 с), общее время активного сопротивления (287,0 ± 41,21 с), количество прыжков (1,7 ± 0,45) и подныриваний (0,8 ± 0,41). При испытании в открытом поле в данной группе было выявлено достоверное снижение двигательной и исследовательской активности по сравнению с интактными животными (критерий Вилкоксона, p < 0,05; см. Табл. 1).

Таблица 1

Результаты теста «Открытое поле» – первый этап

Группа

Г.А.

В.А.

З.О.

В.Ц.

1. Плавание

14,3 ± 1,6*

2,5 ± 0,60*

1,4 ± 0,31*

0,9 ± 0,23

2. Контроль

55,6 ± 3,09

12,4 ± 1,09

3,8 ± 0,56

0,6 ± 0,13

Примечание: Приведены показатели горизонтальной (ГА) и вертикальной (ВА) активности, количество заглядываний в отверстие (ЗО), выходов в центр (ВЦ). Данные представлены в виде средних значений и стандартной ошибки; * – достоверные различия с контрольной группой (p < 0,05).

Эти изменения могут быть как результатом повышения уровня тревожности, так и следствием истощения, вызванного предшествовавшей физической нагрузкой. Для уточнения причин этих изменений был проведён корреляционный анализ потенциальных взаимосвязей между наблюдаемыми проявлениями (Табл. 2). При этом, у абсолютного большинства значений коэффициенты корреляции оказались недостаточно велики, что позволяет отвергнуть влияние утомления при выбранном характере нагрузки на поведение животных в открытом поле. Исключением стала статистически значимая обратная корреляция между количеством прыжковых движений при плавании и выходами в центр арены, которая может свидетельствовать о сохранении рационального поведения у животных в условиях повышенной тревожности.

В ходе второго этапа экспериментов количество испытаний было расширено. После иммобилизации подвешиванием и принудительного плавания, локомоторная и поисково-исследовательская активность животных в открытом поле достоверно снижалась по сравнению с интактными группами (Табл. 2), что свидетельствует в пользу увеличения тревожности и страха. Это подтверждается достоверным снижением количества актов груминга и их суммарной продолжительности. У животных, изолированных в замкнутом пространстве, достоверного снижения этих показателей не отмечалось: напротив, у них была обнаружена тенденция к повышению поисковой активности с увеличением количества заглядываний в отверстия на 34 % и удвоением частоты выходов в центральную зону.

Таблица 2

Коэффициенты корреляции между показателями активности в «Открытом поле» и 15-минутного форсированного плавания

Показатели

Латентный период

Активное сопротивление

Прыжки

Ныряния

Горизонтальная

активность

0,180

0,164

-0,150

0,237

p = 0,620

p = 0,650

p = 0,679

p = 0,509

Вертикальная

активность

-0,457

0,343

-0,242

0,083

p = 0,185

p = 0,333

p = 0,500

p = 0,820

Заглядывания

в отверстия

0,007

-0,259

0,0400

-0,470

p = 0,985

p = 0,469

p = 0,913

p = 0,171

Выходы в центр

-0,166

-0,342

-0,656

-0,506

p = 0,647

p = 0,333

p = 0,039

p = 0,136

 

Повышение поисковой активности может говорить об отсутствии фобического компонента у данной группы животных на фоне ажитации и дезориентации в пространстве. Последнее подтверждается результатами тестирования в приподнятом крестообразном лабиринте (Табл. 4): у изолированных животных достоверно увеличилось время нахождения в светлых рукавах как по сравнению с контролем, так и с другими экспериментальными группами. Более того, в этой группе наблюдалась тенденция к увеличению времени пребывания в центре лабиринта, количества переходов, выглядываний и выходов в светлые рукава. В других группах, напротив, отмечалась значимая тенденция к снижению этих показателей, что говорит о развитии тревожно-фобических реакций.

Таблица 3

Результаты теста «Открытое поле» – второй этап

Группа

Г.А.

В.А.

З.О.

В.Ц.

А.Г.

Д.Г., с

1. Плавание

13,4 ± 6,21,2

2,6 ± 0,721,2

1,2 ± 0,251,2

0,7 ± 0,26

1,3 ± 0,391

7,2 ± 3,611,2

2. Подвешивание

23,2 ± 3,711

4,3 ± 0,871,2

2,1 ± 0,502

0,6 ± 0,22

1,4 ± 0,491

13,1 ± 4,171

3. Изоляция

39,6 ± 3,81

12,9 ± 1,49

5,1 ± 0,60

1,2 ± 0,36

4,3 ± 1,20

25,4 ± 4,47

4. Контроль

55,6 ± 3,09

12,4 ± 1,09

3,8 ± 0,56

0,6 ± 0,13

5,4 ± 0,53

29,4 ± 2,72

Примечание: В таблице приведены показатели горизонтальной (ГА) и вертикальной (ВА) активности, количество заглядываний в отверстие (ЗО), выходов в центр (ВЦ), актов груминга (АГ) и их общая продолжительность (ДГ). Данные представлены в виде средних значений и стандартной ошибки измерения; 1 – достоверные различия с контрольной группой; 2 – достоверные различия с группой, подвергшейся изоляции (p < 0,05).

Таблица 4

Результаты теста «Приподнятый крестообразный лабиринт»

Группа

Вр.С., с

В.С.

В.

П.

В.Ц., с

1. Плавание

5,3 ± 3,752

0,3 ± 0,212

1,4 ± 0,49

0,1 ± 0,11,2

2,7 ± 2,292

2. Подвешивание

6,4 ± 2,572

0,6 ± 0,22

1,3 ± 0,371,2

0,7 ± 0,26

2,6 ± 1,412

3. Изоляция

40,2 ± 3,671

1,4 ± 0,27

3,6 ± 0,75

1,4 ± 0,37

11,9 ± 3,27

4. Контроль

17,5 ± 7,47

0,7 ± 0,21

3,7 ± 0,73

1,5 ± 0,27

7,9 ± 3,31

Примечание: В таблице приведены время нахождения в светлом рукаве (ВрС), количество выходов в светлый рукав (ВС), выглядываний (В) и переходов (П), а также время, проведённое в центре (ВЦ). Данные представлены в виде средних значений и стандартной ошибки измерения; 1 – достоверные различия с контрольной группой; 2 – достоверные различия с группой, подвергшейся изоляции (p < 0,05).

Выводы

Произведён анализ тревожно-фобических реакций крыс, подвергшихся кратковременному стрессирующему воздействию. Установлено, что снижение двигательной и исследовательской активности в открытом поле у животных, подвергшихся форсированному плаванию, не было связано с физическим утомлением. В то же время, несмотря на повышение тревожности и общее угнетение, рациональные поведенческие реакции у подопытных крыс сохранились. Обнаружено, что принудительное плавание и иммобилизация повышают тревожность животных, достоверно снижая локомоторную и исследовательскую активность, а изоляция приводит к пространственной дезориентации и ажитации, проявляющейся в виде нерациональной поисковой активности. В ходе работы выработан алгоритм, который в дальнейшем может быть применён при скрининге анксиолитических, антидепрессивных и адаптогенных средств.



Библиографическая ссылка

Морковин Е.И., Морковин Е.И., Тарасов А.С., Степанова В.В., Неделько Е.А. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ КРАТКОВРЕМЕННЫХ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ СТРЕССИРУЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – № 12-1. – С. 112-115;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=6275 (дата обращения: 11.08.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074