Пространственно-временные паттерны поведения крыс с различной прогностической устойчивостью к стрессу в тесте "открытое поле"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Пространственно-временные паттерны поведения крыс с различной прогностической устойчивостью к стрессу в тесте «открытое поле»

Тест «открытое поле» остается одним их ведущих инструментов оценки индивидуально-типологических особенностей поведения экспериментальных животных. Использование различных модификаций данного метода позволяет оценить широкий спектр психофизиологических функций организма в условиях слабого стресса. Выбор поведенческих показателей, используемых в данном тесте, зависит от задач исследования, опыта экспериментатора, а также возможностей регистрирующей аппаратуры. Определение прогностической устойчивости крыс к эмоциональному стрессу при помощи теста «открытое поле» является признанным методом в физиологии и патофизиологии стресса.

При помещении в «открытое поле» животное испытывает слабый стресс, следствием чего является изменение поведения. Выявленные особенности поведения устойчивых и неустойчивых к эмоциональному стрессу животных позволяют выводить коэффициент индивидуальной прогностической устойчивости к стрессу. При этом оценивается суммарное количество выполненных поведенческих актов за все время эксперимента. Оценивая стрессорное поведение как ряд динамически меняющихся системоквантов, оценка показателей поведения с учетом времени эксперимента позволит расширить представления об особенностях поведения животных в условиях стресса.

Целью работы явилось выделение пространственно-временных паттернов поведения крыс различной прогностической устойчивостью к стрессу в тесте «открытое поле».

Материалы и методы исследования. Опыты проведены на 50 белых беспородных крысах-самцах массой 200-250 г. в осенне-зимний период. Работа выполнена в соответствии с Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (Страсбург, 18 марта 1986 года) и приказу МЗ РФ от 19.06.2003 № 267. С целью определения индивидуальной прогностической устойчивости к стрессу животных тестировали в тесте «открытое поле» в арене белого цвета в течение 5 минут. В ходе тестирования проводили видеосъемку, и регистрировали следующие поведенческие показатели: латентный период первого движения, время выхода в центр, количество пересеченных квадратов, количество стоек, продолжительность груминга, продолжительность фризинга и вегетативный показатель - число болюсов. Затем рассчитывался коэффициент индивидуальной устойчивости крыс к эмоциональному стрессу с выделением устойчивых и неустойчивых к эмоциональному стрессу животных. Дополнительно оценивали время выполнения животным тех или иных поведенческих актов с последующей математической обработкой результатов построением пространственно-временного поведенческого паттерна.

Результаты. В результате проведенных экспериментов 15 животных были отнесены к группе неустойчивых к эмоциональному стрессу и имели индивидуальный коэффициент (ИК) 0,27-0,70. 17 животных были отнесены к группе устойчивых к эмоциональному стрессу, у которых ИК был равен 1,1-4,0. 18 крыс, не имевших четких закономерностей поведения, были отнесены к амбивалентной группе, и оценка поведенческих паттернов у них не проводилась. Сформированные паттерны позволяют произвести быструю первоначальную первичную классификацию исследуемых животных, используя визуальную оценку поведения.

а - стресс-неустойчивые животные

б - стресс-устойчивые животные

Рис. 1. Временные паттерны поведения у крыс с различной прогностической устойчивостью к стрессу при тестировании в «открытом поле»

Рис. 2. Пространственные паттерны поведения у крыс с различной прогностической устойчивостью к стрессу при тестировании в «открытом поле»

Поведение животных с низкой прогностической устойчивостью к стрессу характеризовалось длительным периодом исследовательской активности (более 150 сек), поздним выходом в центр, перемещением животного преимущественно по периферии с последующим непродолжительным периодом фризинга и груминга. По мнению ряда авторов, высокая двигательная активность в «открытом поле» может свидетельствовать как о состоянии комфорта, так и о состоянии сильного стресса, принимая характер оборонительной. Оценка значимости данного поведенческого показателя должна проводиться с учетом дополнительных параметров поведения. Поздний выход в центр отражает отрицательные эмоции животного, т.к. связан со страхом открытого пространства. Преобладание груминга и фризинга во второй половине эксперимента может быть связано с состоянием внутренней тревоги и страха. Таким образом, поведение стресс-неустойчивых животных характеризуется высокой оборонительной активностью вследствие повышенной отрицательной эмоциональности и тревожности. Особенностью поведения стресс-устойчивых животных являлся очень длительный период исследовательской активности, который составил около 200-250 сек. При этом у животных данной группы после раннего выхода в центр наблюдались повторные передвижения в направлении центральной части арены, так и непосредственно в центре экспериментальной установки. Устойчивые к стрессу крысы отличались активной горизонтальной, а также вертикальной исследовательской активностью на всей площади арены, включая центральную часть. Принимая во внимание низкий уровень груминговой активности, а, следовательно, низкую тревожность, и ранний выход в центр, который может свидетельствовать о положительной эмоциональности, выраженную исследовательскую активность можно характеризовать как двигательную активность комфорта.

Таким образом, при тестировании в «открытом поле» у животных с различной прогностической устойчивостью к стрессу после первичной оценки экспериментальной установки формируются специфические пространственно-временные паттерны поведения, которые отражают преобладание тех или иных мотиваций у животных в условиях эмоционального стресса.

Библиографический список

паттерн поведение крыса стресс

1. Выбор поведенческих тестов для оценки типологических особенностей поведения крыс / А.В. Мельников, М.А. Куликов, М.Р. Новикова и др. // Журнал высшей нервной деятельности. 2004. Т. 54. № 5. С. 712-717.

2. Поведенческие реакции у экспериментальных животных с различной прогностической устойчивостью к стрессу в тесте «открытое поле» / А.А. Пермяков, Е.В. Елисеева, А.Д. Юдицкий и др. // Вестник удмуртского университета: Биология. Науки о земле. 2013. № 6-3. С. 83-90.

3. Цитокины крови у крыс с разной поведенческой активностью при эмоциональной стрессорной нагрузке и введении интерлейкина-1b / С.С. Перцов, Е.В. Коплик, В.Л. Степанюк и др. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2009. Т. 148. № 8. С. 161-165.

4. Коплик Е.В., Салиева P.M., Горбунова А.В. Тест «открытого поля» как прогностический критерий устойчивости крыс линии Вистар к эмоциональному стрессу // Журнaл высшей нервной деятельности им. Павлова. 1995. Т. 45. № 4. С. 775-781.

5. Коплик Е.В. Метод определения критерия устойчивости крыс к эмоциональному стрессу // Вестник новых медицинских технологий. 2002. Т. 9. № 1. С. 16-18.

6. Пермяков А.А., Юдицкий А.Д. Применение нейро-нечеткой системы ANFIS в анализе поведенческих показателей у животных в тесте «открытое поле». Исследования в области естественных наук. 2013. № 10(22). С. 1.

7. Судаков К.В., Агаян Г.Ц., Вагин Ю.Е. Системокванты физиологических процессов / под ред. академика РАМН К.В. Судакова. М.: Международный гуманитарный фонд арменоведения им. академика Ц.П. Агаяна, 1997. 152 с.

Размещено на Allbest.ru