СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОВЕДЕНЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ЛИНЕЙНЫХ И НЕЛИНЕЙНЫХ МЫШЕЙ

Известно, что тревожно-депрессивные состояния возникают в ответ на воздействия стресса [3]. В настоящее время полностью доказана коморбидность тревоги и депрессии [2, 17, 20]. Однако склонность к возникновению подобных состояний носит выраженный индивидуальный характер. Различия в субъективной реакции животных на стресс настолько велики, что полученные после моделирования стресса показатели часто бывают связаны в большей степени не с самим стрессом, а с морфофункциональной организацией конкретного животного, с его психической конституцией   Цель исследования заключалась в выявлении особенностей и сравнительной характеристике поведенческих реакций линейных и нелинейных мышей, протестированных при помощи классических нейробиологических методик «Открытое поле» (ОП) и «Принудительное плавание» (ПП).

Материал и методы исследования. Работа проведена на 20 нелинейных белых мышах-самцах и 10 мышах-самцах линии C57BL/6, средний вес которых составил      25-30 г, часто используемых в экспериментальных целях [14]. Все особи находились в стандартных условиях вивария и имели постоянный доступ к воде и пище. Время каждого теста составило 5 минут. Работа проводилась в соответствии с Директивой Европейского Сообщества 86 – 609 от 24 ноября 1986 г. Полученные результаты подвергались статистической обработке при помощи специально составленной компьютерной программы.

Тест ОП, применяемый в нейробиологии с 1934 года [15], позволяет выявить и проанализировать такие характеристики животного, как исследовательская активность (число и время выходов в центр, число и время стоек) [8], напряженность и тревожность (количество актов и общее время груминга) [11, 16, 18], эмоциональную лабильность или устойчивость (количество дефекаций) [4,7].

При анализе показателей как линейных, так и нелинейных мышей, свидетельствующих об исследовательской активности, обращает на себя внимание очень большой их разброс. Если выход в центр, относимый некоторыми исследователями к параметрам так называемой «горизонтальной двигательной активности» [1] в большей степени свидетельствует о «когнитивном голоде» животного, то количество стоек, «вертикальная двигательная активность» характеризует стеничность животного и его поиск новизны [10]. Если колебания числа выходов в центр поля у линейных и нелинейных мышей практически не отличались, то мыши линии C57BL/6 обнаружили значительно превалирующий разброс показателя времени нахождения в центре ОП (таб.1,2). Так, если у нелинейных мышей этот показатель не достигал и 38 с и, таким образом, максимум проведения времени в центре поля занял всего 12, 45% общего времени теста, то у линейных – 40, 76%.

Таблица 1 Минимальные и максимальные показатели числа поведенческих актов мышей в тесте ОП

Интересно, что линейная мышь, обнаружившая максимальное время нахождения в центре поля, заняла третье место в группе по времени вертикальнгых стоек – 17, 04%. Таким образом, более половины времени теста пришлось на стенические реакции животного. Отмечены и другие мыши с высокими показателями времени вертикальных стоек. Так, животное 2 провело в положении вертикальной стойки 19,02% общего времени теста, животное 3 – 20,6 % времени, животное 7 – 14,5% времени. Это явно говорит о том, что линейные мыши более склонны к исследовательской деятельности. Об активной поведенческой стратегии в тесте ОП мышей линии C57BL/6 свидетельствуют и предыдущие исследования [13].

Таблица 2 Минимальные и максимальные показатели времени поведенческих актов мышей в тесте ОП

Груминг, представляющий собой элементарную чистку тела, большинство нейробиологов трактует как форму собственно смещенной активности, уменьшающую психическое напряжение [6], поэтому именно груминг является косвенным показателем тревожности. По количеству актов груминга и общему времени его продолжения обнаружены очень большие колебания показателей как линейных, так и нелинейных мышей (таб. 1,2). Общее время замирания и число актов замирания, свидетельствующие об эмоциональности животного [9], в большей степени варьируют у линейных мышей.

Таблица 3 Характеристика поведенческих актов мышей в тесте «ПП»

Метод ПП, известный в нейробиологии как «Тест Порсолта», применяемый 1977 года [19], очень удобен для изучения динамики эмоционального состояния лабораторных животных, а также для определения изначального уровня тревожности [12]. Самым значимым показателем теста ПП является, безусловно, время пассивного плавания (дрейфования) [5]. Именно это время свидетельствует о состоянии отчаяния. Обращает на себя внимание больший разброс этого показателя в группе нелинейных мышей, у которых обнаружена также очень высокая отрицательная корреляционная связь между временем дрейфования и временем активного плавания (таб. 4). Таким образом, чем больше времени проводит животное в состоянии активного плавания, тем меньше оно дрейфует, а время карабкания, свидетельствующее о стенических проявлениях особи, никак на эту связь не влияет, поскольку занимает гораздо меньший промежуток времени по сравнению с этими актами. У мышей линии C57BL/6 общее время карабкания принимает гораздо большие значения, чем у нелинейных особей, что опять же свидетельствует об их активной поведенческой стратегии. В связи с этим моментом и отрицательная корреляционная связь между временем дрейфования и карабкания у линейных мышей достаточна сильна (таб.4).

Интересно, что количество дефекаций, обнаруженное в этом тесте, слабо коррелирует с таковым при проведении теста ОП, особенно у линейных мышей, что свидетельствует о том, что ОП и ПП для разных особей несут разную эмоциональную нагрузку. Большее количество дефекаций, выявленное у нелинейных мышей (таб.1, 3.) связано с большей эмоциональностью этих животных.

Таблица 4. Показатели корреляционных взаимоотношений между показателями поведенческих актов

Результаты исследования позволяют сделать вывод о том, что мыши линии C57BL/6 обладают особой поведенческой стратегией, которую мы можем охарактеризовать как более активную и стеничную и, скорей всего, более подходят для изучения воздействия различных факторов суперсистемы, чем нелинейные белые мыши. Однако если ставить целью эксперимента прежде всего изучение индивидуальных реакций конкретных особей, а не влияние того или иного фактора внешней среды, то выбор нелинейных мышей может быть предпочтительнее – об этом свидетельствует выявленный нами очень большой разброс показателей.

Список литературы

1.        Апробация метода оценки горизонтальной двигательной активности белых лабораторных крыс с помощью автоматизированной установки «Открытое поле» /И.А. Габай, Е.В. Мухачев, К.А. Михайлова и др.// Общество. Среда. Развитие (TerraHumana) . – 2011. - № 3 (20) . – С.223-226.

2.        Гасилина А.Н. Особенности коморбидности тревожности и депрессии // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Психологические науки. - 2011. - № 2. – С. 7- 12.

3.        Дерхо М.А.,Середа Т. И., Хижнева О. А. Особенности стресс-реакции организма мышей при комбинированном воздействии сульфата кадмия и вибрации // Евразийский союз ученых. – 2014.-№ 6-4 (6). - С. 101-103.

4.        Иммунологическиe клеточно-молекулярные маркеры периферической крови молодых мышей линии а53т, генетически предрасположенных к болезни Паркинсона / Г.Идова , Е.Альперина, С.Жанаева и др. // Медицинский академический журнал. – 2019. – Т. 19. – С. 80-81.

5.        Ишакаева М.К. Тест Порсолт (Porsolt) в современной физиологии и медицине // Научное и образовательное пространство: перспективы развития : материалы X Междунар. науч.–практ. конф. –Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», 2018. –С. 10–11.

6.        Калуев А.В. Изучение тревожности у животных - вчера, сегодня, завтра / Калуев А.В. // Материалы 7-й междисциплинарной конференции по биологической психиатрии «Стресс и поведение», 26-28 февраля 2003. – Москва, 2003. - С. 144-147.

7.        Павлова И.В., Рысакова М.П. Проявление тревожности крыс Вистар при выработке условнорефлекторного страха // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. - 2015.– Т.65. - № 6. – С. 720.

8.        Поведение животных в различных тестах / Ш.К Бахтиярова, У.Н Капышева, Н.Т. Аблайханова и др. // International Journalof Appliedand Fundamental Research , - 2017. - №8. - Р. 92 - 96.

9.        Подковкин В.Г. Иванов Д.Г. Влияние краткосрочной изоляции на поведение крыс в тесте «открытое поле» Успехи современного естествознания. – 2009. – № 6 – С. 12-16.

10.     Розенфельд И. И., Лобынцева Е.А. Моделирование оксидативного и психоэмоционального стресса у крыс с влиянием производных пиримидина // Медицина . – 2018. – №2. – С. 94. - 105.

11.     Сравнительное исследование параметров ориентировочного поведения и эмоциональности крыс в тесте «открытое поле» под влиянием оригинальных лекарственных форм афобазола / Ю. А. Полковникова, Э. Ф. Степанова, О. С. Гудырев и др. // Вестник Воронежского государственного Университета. Серия: Химия. Биология. Фармация - 2011, № 1. - С. 192- 195.

12.     Тест Порсолта как лонгитюдный метод оценки динамики эмоционального состояния крыс в модели хронического непредсказуемого умеренного стресса / А. В. Чайка, Е. В. Коношенко, Д. Р. Хусаинов и др. // Ученые записки Крымского федерального университета имени В. И. Вернадского. Биология. Химия. Том 4 (70), 2018. - № 2. - С. 133–147.

13.     Худякова Н.А., Баженова Т.В. Поведенческая активность линейных и нелинейных мышей разных цветовых вариаций в тесте «открытое поле» //Вестник Удмуртского университета. – 2012.- № 2. – С. 89-93.

14.     Behavioral phenotypes of inbred mouse strains: implications and recomendations for molecular studies/ J.N. Crawley, J.K. Belknap, A. Collins et al. // Psychopharmacology. - 1997. - Vol. 132. - №2. – Р. 107–124.

15.     Hall C.S. Emotional behavior in the rat.1.Defecation and urination as measures of individual differences in emotionality // Journal of Comparative Psychology. - 1934. – V.18. – P. 385–403.

16.     Inhibition of self-grooming induced by sleep restriction in dam rats / G.N. Pires, T.A. Alvarenga, I.O. Maia et al. // Indian Journal of Medical Research 2012. - Vol. 136(6). - P. 1025–1055.

17.     Interaction of depression and anxiety in the development of mixed anxiety. Depression disorder. Experimental studies of the mechanisms of comorbidity (review) / A.G Galyamina , I.L. Kovalenko, D.A. Smagin et al. // Neuroscience and behavioral physiology. – 2017. – Р. 1-15.

18.     Jiang S.F., Gao Y.F. Effects of simulated weightlessness on emotional behavior in rats. // Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry. - 2013. - Vol. 41. - P. 6–10.

19.     Porsolt R. D.,      Bertin A., Jalfre M. Behavioural despair in mice: a primary screening test for antidepressants. //Archives internationales de pharma cody namie et de thérapie. - 1977. - Vol. 229. - Р. - 327-36.

20.     Seligman L.D., Ollendick Thomas H. Comorbidity of anxiety and depression in children and adolescents: an integrative review// Clinical child and family psychology review. -1998.- № 2. – Р. 125-144.