CC BY
22
2015. V. 78. № 5. Р. 327-335. УДК 612.084
Е.М. Инюшкина, Д.В. Воробьев, А Н. Инюшкин
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТРАНСДЕРМАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОФАРМСТИМУЛЯЦИИ C ПРЕПАРАТОМ ВАЛЕРИАНА ХЕЛЬ НА ПОВЕДЕНИЕ КРЫС В РАЗЛИЧНЫХ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЯХ 1
ФГАОУ ВО «Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева», Самара, Россия, inyushkina@mail. т
Резюме. В исследовании изучали влияние физиотерапевтического аппарата ЭЛАВ-8, разработанного Д.В. Воробьевым, на поведение животных в тестах «Открытое поле», «Черно-белая камера» и «Приподнятый крестообразный лабиринт». Предлагается новый способ введения препарата Валериана Хель -трансдермальная электрофармстимуляция, которая осуществлялась токами разной частоты (50 и 100 Гц).
При введении препарата описанным методом, у экспериментальных животных в тесте «Открытое поле» при использовании тока частотой 100 Гц наблюдалось снижение количества дефекаций (индекса эмоциональности) и количества груминговых реакций на 50% при стимуляции частотой 50 Гц. При воздействии электрического тока частотой 100 Гц от аппарата ЭЛАВ-8 наблюдалось увеличение времени нахождения животных в светлом отсеке у подопытных животных в тесте «Черно-белая камера» на 31% Также при изучении поведения грызунов в условиях переменной стрессогенности в установке «Черно-белая камера», было выявлено, что крысы, получавшие препарат Валериана Хель способом трансдермальной электрофармстимуляции от ЭЛАВ-8, проводили меньше времени в темном отсеке на 36%, предпочитая светлый отсек камеры. В тесте «Крестообразный лабиринт» при воздействии на животных электрического тока различной частоты и препарата Валериана-Хель наблюдалось увеличение активности по числу свешиваний (на 5% при 50 Гц и на 25% при 100 Гц).
Полученные результаты свидетельствуют о том, что введение препарата
К 185-летию великого русского российского ученого и гражданина России -Дмитрия Ивановича Менделеева и 150-летию его наследия -«Периодического закона для химических элементов». К 170-летию Ивана Петровича Павлова - выдающегося русского российского исследователя в области физиологии, первого нобелевского лауреата России. Валериана Хель с помощью трансдермальной электрофармакологической
стимуляции аппаратом ЭЛАВ-8 приводит к снижению уровня стресса и
стимуляции исследовательской активности лабораторных крыс.
Ключевые слова: Валериана Хель, аппарат ЭЛАВ-8, тест «Открытое поле», тест
«Черно-белая камера», «Приподнятый крестообразный лабиринт»,
трансдермальная электрофармстимуляция.
Resume.
E.M. Inyushkina, D.V. Vorobyev, A N. Inyushkin Study of the effect of transdermal electropharmstimulation with valerian hel preparation on rat behavior in different test tasks.
In the research, the effects of the physiotherapeutic device "Ela v-8", constructed by Dr. D.V. Vorobiev, on the behavior of animals in the "Open Field", "Light-dark box" and "Elevated plus maze" tests was investigated. A novel method of administering Valerianaheel by transdermal electropharmacological stimulation with currents of different frequency (50 and 100 Hz) is offered.
After the administration of the medicament by 100 Hz current animals demonstrated a decrease in number of defecations (as an index of emotionality) in the "Open field" test. Use of 50 Hz current induced a decrease in grooming by 50%. In the "Light-dark box" test, 100 Hz current from "Ela v-8" device induced an increase in time spent in the light compartment by 31%. Also during the study of the behavior of rodents in the "Light-dark box" test we found that rats received Valerianaheel by transdermal electropharmacological stimulation by "Ela v-8" spent less time in the dark compartment by 36% preferring the light compartment of the chamber. In the "Elevated plus maze", after the application of current of the different frequency and Valerianaheel, an increase in activity expressed in number of over-hangings (by 5% for 50 Hz and by 25% for 100 Hz currents) was observed.
The results of the study suggest that administration of Valerianaheel by transdermal electropharmacological stimulation with "Ela v-8" device induce a decrease in stress level alone with stimulation of exploratory activity of laboratory rats. Keywords: Valerianaheel, "Elav-8" device, "Open Field" test, "Light-dark box" test, raised cross-shaped labyrinth, transdermal electropharmacological stimulation.
Актуальность. Разработка эффективных способов оценки индивидуально-
типологических особенностей животных с помощью поведенческих моделей представляет один из актуальных разделов нейробиологии поведения, имеющих как фундаментальный, так и прикладной аспект. В частности, в качестве перспективного направления исследований, включающего указанные аспекты, обсуждается проблема связи между индивидуальными особенностями поведения животных и устойчивостью к различным внешним воздействиям.
В нашем исследовании впервые изучается поведение крыс в различных тестовых заданиях с помощью нового запатентованного метода трансдермальной электрофармстимуляции (ТЭФС). В экспериментах используется аппарат ЭЛАВ-8 - это медицинский электрод, соединенный с генератором стимулирующего электрического тока [13]. Он предназначается для трансдермального введения лекарственных веществ, при лечении заболеваний опорно-двигательной системы и др. [5;14].
Валериана Хель - гомеопатическое лекарственное средство, применяемое для лечения заболеваний нервной системы, которое оказывает выраженное седативное и умеренное спазмолитическое действие.
В многочисленных исследованиях о влиянии препарата Валериана Хель на различные физиологические функции организма было выявлено, что он снижает эмоциональность и уровень тревожности у людей. Однако, Валериана Хель не была изучена на животных.
В связи с вышесказанным, интересным представляется изучение влияния препарата Валериана Хель на поведенческие реакции крыс с помощью нового метода введения лекарственных веществ.
Цель исследования. Целью исследования явилось изучение эффективности трансдермальной электрофармстимуляции с использованием препарата Валериана Хель на поведение крыс в различных тестовых заданиях.
Материал и методы исследований. Исследование проводилось на 12 нелинейных половозрелых крысах массой 200-250г. Перед началом постановки эксперимента в течение первой недели осуществляли приручение животных к рукам. По результатам тестов из животных, обладавших сходным поведенческим статусом, формировали контрольную (6 животных) и экспериментальную (6 животных) группы [1;2;3]. На крыс контрольной группе
К 185-летию великого русского российского ученого и гражданина России -Дмитрия Ивановича Менделеева и 150-летию его наследия -«Периодического закона для химических элементов».
К 170-летию Ивана Петровича Павлова - выдающегося русского российского исследователя в области физиологии, первого нобелевского лауреата России. воздействовали электрическим током частотой 50 Гц и 100 Гц, после
воздействия животных тестировали. На крыс экспериментальной группы по
аналогичной схеме воздействовали электрическим током и препаратом
Валериана Хель с частотой 50 Гц и 100 Гц с помощью ЭЛАВ-8. После введения
вещества животных тестировали.
Для изучения качественных и количественных показателей поведения
животных применялись общие и специальные поведенческие тесты [6;7;8].
Тест «Открытое поле» применяется для исследования особенностей
двигательной активности и эмоциональности у крыс [12;15]. Поведение
животных оценивают, регистрируя горизонтальную и вертикальную
двигательную активность, исследовательскую активность, уровень
тревожности (число груминговых реакций), а также количество актов
дефекации (эмоциональность).
Тест «Черно-белая камера» предназначен для оценки тревожного поведение грызунов. Установка представляет собой закрытую камеру, разделённую на два отсека: освещённого и тёмного, которые сообщаются между собой через отверстие в перегородке. Чем меньше время пребывания в светлом отсеке, чем меньше число переходов из одного отсека в другой и чем больше число оценок «риска», тем выше уровень тревожности, и наоборот.
В тесте «Приподнятый крестообразный лабиринт» отмечали время нахождения крыс в открытых и закрытых рукавах лабиринта, также свешивание крыс с бортиков лабиринта [4;5]. Предпочтение животными открытых рукавов в данном тесте и белой камеры с заглядыванием в ее отверстия в тесте «Черно-белая камера» расценивали как показатель низкого уровня тревожности и активного проявления ориентировочно-исследовательского поведения.
В конце эксперимента сравнивали поведенческие эффекты воздействия электрического тока в контрольной группе и в группе принимавшей воздействие электрического тока с препаратом Валериана Хель.
Полученные экспериментальные данные обрабатывали статически с помощью программы Sigma Stat с использованием теста Wilcoxon Signed Rank Test и t-теста Стьюдента. Значения считались статистически значимыми при вероятности ошибки p<0,05. Численные данные в тексте приведены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего. Проверку различий средних
показателей у двух групп крыс проводили аналогично по критерию Стьюдента. Для построения графиков использовали программу Sigma Plot.
Результаты исследований и их обсуждение. Дефекация - это вегетативная функция, которую удобно учитывать вместе с измерением активности.
Уровень дефекации считается индексом «эмоциональности» животного. Более эмоциональными считаются животные, которые меньше передвигаются и у которых наблюдается большая дефекация в ситуации открытого поля, чем те, которые много передвигаются, но имеют низкий уровень дефекации.
Как уже нами было выявлено ранее, при воздействии на животных электрического тока 50 Гц от ЭЛАВ-8 при одновременном воздействии исследуемого препарата, наблюдалась тенденция к снижению степени тревожности крыс [4;9].
При стимуляции током 100 Гц у экспериментальных животных наблюдалось снижение количества дефекаций на 32% (с 1,03±0,517 до 0,7,0±0,03) при использовании теста Shapiro-Wilk (p<0,05).
Эти данные могут свидетельствовать о снижении уровня стресса у лабораторных животных.
При воздействии электрического тока частотой 50 Гц наблюдалось снижение количества груминговых реакций у подопытных животных на 50% (с 5,0 ± 0,04 до 2,5 ± 0,02), с использованием теста Paired-test, p<0,05. Этот факт может свидетельствовать о снижении уровня стресса у лабораторных животных.
В нашем эксперименте при стимуляции током 100 Гц наблюдалось понижение груминговых реакций у подопытных животных на 42% (с 1,2 ± 0,05 до 0,7 ± 0,09 (с использованием теста Paired-test, p<0,01).
В тесте «Черно-белая камера» при воздействии электрического тока частотой 50 Гц от ЭЛАВ-8 и препарата Валериана-Хель степень тревожности по числу груминговых реакций статистически значимо снижалась на 59% (с 5, 3±0,055 до 2,2±0,028 с использованием теста Shapiro-Wilk) (p<0,05). При воздействии электрического тока частотой от ЭЛАВ-8 частотой 100 Гц наблюдалось увеличение времени нахождения животных в светлом отсеке у
К 185-летию великого русского российского ученого и гражданина России -Дмитрия Ивановича Менделеева и 150-летию его наследия -«Периодического закона для химических элементов».
К 170-летию Ивана Петровича Павлова - выдающегося русского российского исследователя в области физиологии, первого нобелевского лауреата России. подопытных животных в тесте «Черно-белая камера» на 31% с 6, 000±9,500 до
7,8±9,000 с использованием теста Shapiro-Wilk (р>0,05).
При изучении поведения грызунов в условиях переменной
стрессогенности в установке «Черно-белая камера», было выявлено, что крысы,
получавшие препарат "Валериана Хель" способом трансдермальной
электрофармстимуляции от ЭЛАВ-8 частотой 100 Гц, проводили меньше
времени в темном отсеке, предпочитая светлый отсек камеры.
Время нахождения в темном отсеке уменьшилось на 36% с 2,833 ± 0,305 до
1,833 ± 0,253 (p<0,050) при использовании Normality Test (Shapiro-Wilk). А время
нахождения в светлом отсеке увеличилось с 0,673 ± 0,137 до 0,924 ± 0,124 (с
использованием теста Wilcoxon Signed Rank Test), что составило 27 % от
исходного значения. Хотя тенденция данного показателя к увеличению
прослеживается в течение всего эксперимента.
При исследовании поведенческих реакций крыс в тесте «Крестообразный
лабиринт» при воздействии электрического тока частотой 50 и 100 Гц.
наблюдалось увеличение числа свешиваний у подопытных животных. Реакции
носили не статистически значимый результат, но данная тенденция
прослеживалась в течение всех экспериментов.
В нашем эксперименте в тесте «Крестообразный лабиринт» при
воздействии на животных электрического тока частотой 50 Гц и препарата
Валериана-Хель наблюдалось увеличение активности по числу свешиваний на
5% с 30,567 ± 2,618 до 32,333 ± 2,842 (с использованием теста Wilcoxon Signed
Rank Test). При воздействии на крыс электрического тока частотой 100 Гц и
препарата Валериана Хель также увеличивалось число свешиваний у
подопытных животных на 25% с 8, 000±1,155 до 10,000±1,528 с использованием
теста Shapiro-Wilk (р>0,05).
Поведение животных характеризуется, как способность реагировать на
воздействие внутренних и внешних факторов, изменяя свои действия в
соответствии с новыми условиями среды [10; 11]. Препарат "Валериана Хель",
введенный способом трансдермальной электрофармстимуляции, в нашем случае
выполнял функцию своеобразного приспособительного вещества, понижая
уровень адаптации к изменяющимся условиям, уменьшил возможные
негативные ее проявления, уровень стресса, статистически значимо снизил
проявление тревожности животных. Выводы
1. В связи с поставленной целью было изучено влияние препарата Валериана Хель на поведение крыс. Полученные в тесте «Открытое поле» результаты свидетельствуют о том, что введение препарата Валериана Хель с помощью трансдермальной электрофармакологической стимуляции аппаратом ЭЛАВ-8 приводит к стимуляции исследовательской активности лабораторных крыс.
2. Воздействие ЭЛАВ-8 с препаратом Валериана Хель на поведение лабораторных животных показал, что в тестах «Черно-белая камера» и «Приподнятый крестообразный лабиринт» крысы предпочитали большую часть времени находиться в светлом отсеке камеры и открытых рукавах лабиринта. Данная особенность поведенческих реакций указывает относительно низкий уровень тревожности.
Эксперименты были выполнены в соответствии с биоэтическими нормами и правилами обращения с лабораторными животными
ЛИТЕРАТУРА
1. Амикишиева А. В. Поведенческое фенотипирование: современные методы и оборудование //Вестник ВОГиС. - 2009. - Т. 13. - №. 3. - С. 529-542.
2. Бахтиярова Ш.К., Капышева УН., Аблайханова Н.Т., Баимбетова А.К., Жаксымов Б.И., Корганбаева А.А., Ыдырыс А., Болатхан М.Б., Даутова М.Б. ПОВЕДЕНИЕ ЖИВОТНЫХ В РАЗЛИЧНЫХ ТЕСТАХ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2017. - № 8-1. - С. 9296.
3. Буреш Я. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. - М.: Высшая школа, 1991. - 390 с.
4. Быстрова М.Н., Демидова М.А., Гальчинская И.Л., Жолобов И.С. Исследование влияния различных лекарственных форм успокоительного сбора на поведение мышей в тесте «Приподнятый крестообразный лабиринт» // Современные проблемы науки и образования. - 2012. - N0 2. - С. 25-28.
5. Воробьев Д.В., Константинова Е.С. Комплексное лечение гонартроза с использованием трансдермальной электрофармстимуляции. Ульяновский
К 185-летию великого русского российского ученого и гражданина России -Дмитрия Ивановича Менделеева и 150-летию его наследия -«Периодического закона для химических элементов». К 170-летию Ивана Петровича Павлова - выдающегося русского российского исследователя в области физиологии, первого нобелевского лауреата России. медико-биологический журнал.2015; 1: 66-69
6. Ермаков В.А. Зоопсихология и сравнительная психология // Учебно-методический комплекс. - М.: Изд. центр ЕАОИ. - 2008. - 98 с.
7. Зорина З.А., Полетаева И.И. Поведение животных. - М.: Астрелль, 2000. -448 с.
8. Зорина З.А., Полетаева И.И. Элементарное мышление животных. - М.: Аспект Пресс, 2002. - 320 с.
9. Инюшкина Е.М, Воробьев Д.В., Додонова С.О., Инюшкин А.Н. Исследование влияния трансдермальной электрофармстимуляции с препаратом Валериана Хель на поведение крыс в тесте «Открытое поле». Инновационные оздоровительные и реабилитационные технологии. Материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Саратов, 2016. С. 36-40.
10. Калуев А.В. Стресс и груминг.- М.: Авикс, 2002.- 146 с
11. Капышева УН., Бахтиярова Ш.К., Баимбетова А.К., Жаксымов Б.И., Корганбаева А.С. Влияние мононуклеаров на когнитивные функции в разные сроки послетрансплантации // Международный журнал прикладныхи фундаментальных исследований. - 2015. - No 9-2. - С. 279-283.
12. Судаков С.К., Назарова Г.А., Алексеева Е.В., Башкатова В.Г. Определение уровня тревожности у крыс: расхождение результатов в тестах «открытое поле», «крестообразный приподнятый лабиринт» и тесте Фогеля // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2013. - Т. 155, No 3. - C. 7-12.
13. Электроаппликатор доктора Воробьева (ЭЛАВ-8) устройство, модификации, методики лечения заболеваний опорно-двигательной системы: Методические рекомендации / авт.-сост. Д.В. Воробьев, Самара; АНО "Центр медицинских инноваций доктора Воробьева Д.В." 2011
14. Vorobev D.V. Application prospects of transdermal Electropharmstimulation and Electroapplication in Treatment of Diseaes of the musculosceletal System Int. med. kongr. "Moderne Aspekte der Prophilaxe, Behandlung und Rehabilitation" 10 -14 Yuni 2014, Hannover; 2014:167-168
15. Hall C.S. Emotional behavior in the rat: defecation and urination as measures of individual differences in emotionality // J. Comp. Psychol. - 1934. - V. 18. - P. 385403.
