CC BY
111
Поведенческие реакции животных
под влиянием спиртосодержащих напитков
Е.В. Шейда, к.б.н., Е.А. Русакова, к.б.н., О.Ю. Сипайлова, к.б.н, С.В. Лебедев, д.б.н, ФГБОУ ВО Оренбургский ГУ
Проблема алкоголизма в настоящее время является не решённой как в мире, так и в России. В России насчитывается более 2 млн граждан, страдающих алкоголизмом, что является одной из важных государственно-национальных проблем.
Алкоголизм — трудноизлечимое хроническое заболевание, которое характеризуется безудержным влечением и употреблением алкоголя, что в конечном итоге приводит к деградации личности [1].
Медики давно установили, что отравление алкоголем, содержащимся в спиртных напитках, характеризуется некоторым ослаблением основных нервных процессов, оказывающих решающее влияние на адекватность человеческого поведения, его мышление, память, речь и т.д. [2]. Именно этим определяется и нарушение способности усваивать внешние впечатления, перерабатывать их соответствующим образом в своих суждениях и закреплять в памяти. Известно также, что даже самые незначительные количества алкоголя заметно понижают способность человека к физическому и умственному труду. Представления утрачивают ясность и остроту, а тончайшие детали и отношения между ними ускользают от внимания [8].
Таким образом, алкоголь нарушает сложные когнитивные процессы, вызывает дефицит памяти, замедление центральных мозговых процессов, что в свою очередь может привести к тяжёлым последствиям. Поэтому целью исследования является изучение влияния спиртосодержащих напитков (пива и водки) на поведенческую активность лабораторных животных (крыс).
Материал и методы исследования. Биомедицинские исследования проводили на 27 белых нелинейных крысах-самцах массой 180 г. До начала эксперимента животные содержались в условиях экспериментально-биологической клиники (вивария) Оренбургского государственного университета на стандартной диете для лабораторных животных (ГОСТ Р 50258-92) согласно правилам лабораторной практики при проведении доклинических исследований в РФ (ГОСТ 3 51000.3-96 и 51000.4-96). Эксперименты проводили в соответствии с требованиями гуманного обращения с животными [3].
Методом пар-аналогов были сформированы три группы: I — контрольная группа, особи которой получали воду, II опытная — разведённую до 3% водку), III опытная — пиво с содержанием алкоголя 3%.
Основные данные, полученные в исследованиях, были обработаны с использованием программ «Excel» и «Statistica 6,0». Оценку статистической
значимости эффектов оценивали по и-критерию Манна — Уитни [9].
Эмоциональную, двигательную активность и ориентировочно-исследовательское поведение крыс исследовали в тесте «Открытое поле» [4, 5, 10, 11]. Подсчитывали количество различных поведенческих реакций: горизонтальная двигательная активность (ГДА) — число пересечённых квадратов по периферии, на 2/3 и в центре площадки; вертикальная двигательная активность (ВДА) — число вставаний на задние лапы; ориентировочно-исследовательская активность — число заглядываний в отверстия поля; эмоциональный фактор — количество фекальных болюсов; груминг — количество умываний, причесываний и других элементов ухода.
Для изучения поведения грызунов в условиях переменной стрессогенности (при свободном выборе комфортных условий) и оценке уровня тревожности животного под воздействием изучаемых веществ (по предпочтению темноты/света, боязни высоты, выраженности и динамике поведения «выглядывания») использовали тест «Тёмно-светлая камера» [6, 7].
Спонтанную двигательную активность исследовали в системе «Инфракрасный актиметр» в комплекте с системой «Панель с отверстиями». Использовали систему инфракрасных лучей для детектирования движений животных, измеряющую количество лучей, разбивающихся на оси Х и Y, и число погружений животных в отверстия для оценки двигательной активности и стереотипных движений, а также исследования/любопытства (при помощи панели с отверстиями).
Результаты исследования. Изменение поведенческой активности животных наглядно иллюстрируют результаты теста «Открытое поле». Тест проводили на 1-е и 21-е сут. эксперимента (табл. 1).
По данным таблицы 1 следует, что на 1-е сут. эксперимента у животных опытных групп (спустя 24 часа после приёма алкогольсодержащих напитков) отмечалось увеличение суммарных значений ВДА и ГДА относительно контроля. Ориентировочно-исследовательская деятельность также была выше в опытных группах: у животных II гр. — на 26, III — на 53%. Уровень эмоционального напряжения, в частности груминг, у животных III и II гр. был выше на 23 и 57% соответственно по сравнению с особями I гр.
На 21-е сут. эксперимента у животных опытных групп отмечено угнетение всех тестируемых показателей в тесте «Открытое поле» (табл.2).
При проведении теста «Тёмно-светлая камера» выявлено предпочтение животными опытных групп светлой камеры прибора на фоне уменьшения
1. Изменение поведения животных при проведении теста «Открытое поле», 1-е сут. эксперимента (X±Sx)
Параметр Группа
I II III
Периферическая ГДА 41,0±9,1 35,0±1,15а 49,7±7,8b
ГДА 2/3 площадки 4,7±1,76 11,0±0,5а 10,3±3,38b
ГДА центр площадки 0,33±0,01 1,3±0,3а 1,0±0,6а
ГДА суммарная 46,0±8,5 47,3±2,03 61,0±11,6
ВДА Climbing 11,0±2,8 13,3±0,88 7,7±1,7
вДа Rearing - 6,3±3,18 3,7±0,7b
ВДА суммарная 11,0±3,8 19,7±2,73 11,3±2,3
Груминг короткий 2,1±0,58 1,0±0,6 2,0±0,6
Груминг длинный 0,33±0,001 0,33±0,002 1,0±0,001
Груминг суммарный 2,3±0,33 1,3±0,3 3,0±0,6
Обследование отверстий 11,3±3,38 15,3±4,37 24,0±3,5
Дефекация 3,0±1,2 3,3±0,3 1,0±0,6
Примечание: а — по сравнению с контрольной группой; ь — по сравнению с опытными группами
2. Изменение поведения животных при проведении теста «Открытое поле», 21-е сут. эксперимента (X±Sx)
Параметр Группа
I II III
Периферическая ГДА 30,0±0,6 25,3±3,17 29,1±14,2
ГДА 2/3 площадки 2,3±0,3 6,3±0,3 8,1±3,5а
ГДА центр площадки 0,3±0,001 0,00 1,1±0,6а
ГДА суммарная 38,2±18,2 31,7±2,91 32,7±1,2
ВДА Climbing 6,3±0,3 11,7±3,18а 4,1±1,73а
ВДА Rearing 4,1±0,3 1,00±0,2 0,00
ВДА суммарная 12,7±3,18 10,3±0,3а 4,1±1,73
Груминг короткий 2,3±0,3 3,1±0,58 1,0±0,6
Груминг длинный 0,3±0,001 0,3±0,002 0,33±0,003
Груминг суммарный 2,7±0,3 3,3±0,88 1,33±0,3
Обследование отверстий 11,7±1,5 13,2±0,58 13,3±4,9
Дефекация 2,7±0,9 1,2±0,6 4,1±0,6
Примечание: а — по сравнению с контрольной группой; ь — по сравнению с опытными группами
3. Результаты исследования веществ на поведенческую активность крыс при проведении теста «Тёмно-светлая камера», 1-е сут. тестирования (X±Sx)
Параметр Группа
I II III
Время пребывания в тёмной камере, сек. Время пребывания в светлой камере, сек. Число выглядываний 158,1±11,5 22,0±11,5 14,3±0,3 124,7±4,9 55,3±4,9 13,1±2,3 149,0±8,21 31,1±8,1 10,3±0,3
4. Результаты исследования веществ на поведенческую активность крыс при проведении теста «Тёмно-светлая камера», 21-е сут. тестирования (X±Sx)
Параметр Группа
I II III
Время пребывания в тёмной камере, сек. Время пребывания в светлой камере, сек. Число выглядываний 180,1±18,2 15,1±0,6 109,1±17,3 71,1±7,3 10,1±0,8 147,3±1,45b 32,7±1,45b 11,7±0,88
Примечание: ь — по сравнению с опытными группами
выраженности и динамики поведения «выглядывания» по сравнению с контрольными животными, которые большее время пребывали в тёмной камере (табл. 3).
Животные II гр. находились в тёмной камере на 60% дольше, чем животные I контрольной гр., а животные III гр. — на 29% дольше. При этом число выглядываний особей I контрольной гр. было выше на 8 и 28%, чем во II и III гр. соответственно.
На 21-е сут. эксперимента животные контрольной группы находились исключительно в тёмной камере прибора, при этом число выглядываний у них было выше, чем у особей II и III опытных гр., на 33 и 23% соответственно (табл. 4).
Исследование с помощью системы «Инфракрасный актиметр» в комплекте с системой «Панель с отверстиями», включающее в себя автоматический подсчёт числа пересечений животными инфра-
50 40 30 20 10 0
■ Контроль
■ Водка ^ Пиво
Контроль Водка
Рис. 1 - Изменение двигательной активности крыс, 1-е сут.
Пиво
30 25 20 15 10 5 0
nIssI^
■ Контроль И Водка V Пиво
Контроль Водка
Рис. 2 - Изменение двигательной активности крыс, 21-е сут.
Пиво
красных лучей, разбивающихся на оси Х и Y при движении, определило угнетающее действие исследуемого вещества на центральную нервную систему (ЦНС) подопытных животных, что проявилось в снижении показателя двигательной активности в 2 раза (рис. 1).
В результате проведённых исследований на 1-е сут. эксперимента (24 часа после дачи животным спиртосодержащих напитков) отмечено усиление ДА у животных II и III опытных гр. на 52 и 64% относительно аналогов контрольной гр. Причём необходимо отметить, что ДА была выше у крыс, принимавших пиво, на 26%, чем у животных, принимавших водку.
На 21-е сут. наблюдения отмечалось снижение ДА у особей II опытной гр. на 32%, III опытной гр. — на 40%, причём наибольшее угнетение у крыс III гр. (рис. 2).
Вывод. Спиросодержащие напитки, несомненно, оказывают негативное влияние на ЦНС животных, вначале стимулируя ДА, а впоследствии при продолжительном применении данных веществ угнетая данную деятельность. Необходимо отметить что ДА животных опытных гр. на 21-е сут. эксперимента относительно первых суток существенно снизилась — на 41% во II и на 62% — в III гр.
Литература
1. Скворцова Е.С. Социально-психологические аспекты потребления алкоголя, наркотически действующих веществ, курения среди городских подростков-школьников Российской Федерации: автореф. дисс. ... докт. мед. наук. М., 1997. 52 с.
2. Сидоров П.И. Преподавание наркологии и антиалкогольное воспитание студентов-медиков // Здравоохранение Российской Федерации. 1990. № 7. С. 25-30.
3. Буреш Я. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. М.: Высшая школа, 1999. С. 119-122.
4. Воронина Т.А. Методические указания по изучению ноотроп-ной активности фармакологических веществ // Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. М., 2000. С. 153-158.
5. Кремневская С.И. Выделение различных компонентов ориентировочной реакции крыс в условиях открытого поля // Физиологический журнал СССР им. И.М. Сеченова. 1991. Т. 77. № 2. С. 124-129.
6. Гацура В.В. Методы первичного фармакологического исследования биологически активных веществ. М., 1974. 102 с.
7. Хабриев Р.У. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / под ред. Р.У. Хабриева. 2-изд., перераб. и доп. М.: ОАО «Изд-во «Медицина», 2005. 832 с.
8. Achaval M., The terrestrial Gastropoda Megalobulimus abbreviates as a useful model for nociceptive experiments/ Effects of morphine and naloxone on thermal avoidance behavior // Brazilian Journal Medical and Biological Research. January 2005. Vol.38, N 1. P. 73-80.
9. Hall C.S. Emotional behavior in the rat. III. The relationship between emotionality and ambulatory activity. Journal of Comparative Psychology. 1936. Vol. 22. P. 345-352.
10. Jackson H.F. The effects of parachlorophenylalanine and stimulus intensity on open-field test measures in rats // Neuropharmacology. 1982. Vol. 21. P. 1279-1282.
11. Statistical parametrers in behavioral tasks and implications for sample size of C57B / Sandi Jo Estill et al. / Transgenic Research. 2001. P. 157-175.
