CC BY
700
106 Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве
УДК 159.98
Современные методы и оборудование для оценки поведения лабораторных животных (обзор)
С.В. Нотова1'2, Т.В. Казакова1'2, О.В. Маршинская1'2
1 ФГБНУ«Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук»
2 ФГБОУВО «Оренбургский государственный университет»
Аннотация. Оценка поведенческих реакций животных является неотъемлемой частью многих исследований и позволяет обнаружить нарушения функционирования нервной системы. В статье представлен обобщённый материал по современным методам оценки когнитивных функций, тревожности, социальности и двигательных нарушений лабораторных крыс и мышей. Кратко изложено описание специализированного оборудования, ключевые моменты проведения эксперимента, а также области применения данных методов.
Ключевые слова: лабораторные животные, поведение, когнитивные функции, тревожность, социальность, двигательные нарушения, экспериментальные модели.
Введение.
Успех любого исследования во многом заключается в правильном выборе экспериментального подхода к той или иной проблеме и грамотном использовании выбранных методических приёмов [1-3]. Чтобы адекватно оценивать возможности и предполагаемые результаты эксперимента, необходимо хорошо ориентироваться в современных методах исследования.
Методы оценки поведения у лабораторных животных столь же разнообразны, как и количество исследователей, применяющих их. Представленные ниже методы используют для исследования функционирования нервной системы, работы мозга, ряда психологических заболеваний, токсикологии и общего воздействия на живой организм вводимого препарата. Существуют десятки экспериментальных протоколов для каждого метода, которые в зависимости от поставленных задач могут модифицироваться. Поэтому важно иметь общие представления об этих методах, понимать общие принципы работы и области их применения.
Методы и оборудование для оценки когнитивных функций (память, обучение)
Способность животных к обучению зависит от возможностей их пространственной памяти. По одной из классификаций пространственную память можно разделить на два типа: рабочая или кратковременная (информация, которая используется в течение текущего эксперимента) и референтная или долговременная (информация, используемая в любой день тестирования). Для изучения памяти и обучения используют различные виды лабиринтов, которые оценивают уровень влияния на организм какого-либо стрессирующего или повреждающего фактора [4]. Суть всех методов состоит в том, что тестируемое животное сначала учат на протяжении какого-то времени, а затем проверяют его пространственную память.
1. Водный лабиринт Морриса (Morris water maze). Лабиринт Морриса является самым популярным методом оценки пространственной памяти у животных. Этот тест используют при исследовании таких заболеваний, как аутизм, болезнь Альцгеймера, различных травм головного мозга, а также для изучения действия какого-либо введённого препарата [5-8]. Данная методика основана на том, что животное ищет кратчайшую дистанцию до спрятанной под водой платформы на основании предыдущей памяти об её местонахождении. Для проведения эксперимента используют установку Морриса (рис. 1) [9].
Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве 107
Рис. 1 — Схематичное изображение водной установки Морриса и необходимых компонентов к ней
Лабиринт Морриса представляет собой бассейн, заполненный водой, все передвижения животного внутри него регистрируются с помощью цифровой видеосъёмки. Размеры бассейна варьируются от 1 до 2 метров, глубина - от 0,3 до 0,6 метров, данные характеристики зависят от вида тестируемого животного. Обязательно наличие съёмной платформы. Воду перед началом эксперимента замутняют обезжиренным молочным порошком или нетоксичным красителем, чтобы животное не видело сквозь воду установленную платформу. В процессе проведения эксперимента необходима система термостатирования для постоянного поддержания температуры воды на одном уровне (+24... +28 °С), так как температурные перепады могут создать нежелательный стресс у тестируемых животных. Для того чтобы животное ориентировалось в данном пространстве, необходим набор зрительных символов, которые устанавливаются вокруг бассейна [9].
В день допускается около 6 попыток для обучения, длительность одной попытки составляет от 1 до 2 минут. Очень важны интервалы между попытками, для хороших результатов необходимо выдерживать по 30 минут между плаваниями. После плавания животное необходимо обогревать [10].
Эксперимент состоит из нескольких этапов, наличие которых зависит от протокола исследования. На первом этапе животное обучают около 4 дней, а затем проводят проверку пространственной памяти. Для этого платформу убирают и животное несколько раз помещают в центр бассейна и в течение минуты наблюдают его движение. Успешно обученное животное будет плавать в том секторе, где находилась платформа. Животное с нарушениями процессов памяти будет случайно исследовать все сектора бассейна в поисках платформы. После этого наступает период отдыха (как правило, не менее 1 недели), а затем следует вторая серия испытаний. Второй этап может проводиться так, как описано выше, за исключением того, что местоположение платформы переносят в другой сектор [11].
Стоит отметить, что помимо основной методики существует целый ряд альтернативных методик проведения данного теста. К примеру, процедура дискриминации по платформе (Platform Discrimination Procedures). Этот метод требует, чтобы животные различали две видимые платформы для успешного выхода из воды. Одна из платформ - жёсткая и способна выдерживать вес крысы, в то время как другая, пенопластовая платформа, плавает и не может выдержать вес крысы. В одной версии животные должны различать жизнеспособную платформу, изучая её местоположение относительно зрительных ориентиров. В другой версии задачи крысы учатся визуально различать две платформы различного вида. Дискриминация между платформами может быть вызвана различием в форме или яркости [9].
2. Радиальный лабиринт (Radial maze). Установка предназначена для изучения рабочей и референтной пространственной памяти у лабораторных животных. В радиальном лабиринте перед тестируемым животным стоит задача выбора оптимальной стратегии исследования и нахождения
108 Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве
пищи с минимумом усилий. Данная методика основана на избегании грызуном больших ярких пространств, каковым является центральная площадка [12, 13]. Этот метод используется для изучения различных стрессовых расстройств, а также для исследования влияния на организм введённого препарата [14, 15]. Стоит отметить, что данная установка входит в перечень установок для выполнения психофармакологических тестов согласно приказа Минздрава России № 281 от 30.04.2013 г.
Установка представляет собой шести-, восьми- или двенадцати лучевой лабиринт (количество рукавов может варьироваться) с центральной площадкой, которая оснащена свободно открывающимися гильотинными дверцами (рис. 2) [16]. В опытах на крысах длина лучей находится в пределах от 100 до 140 сантиметров, в эксперименте на мышах лучи делают короче. В конце каждого рукава установлена кормушка для пищевого подкрепления. Удобство конструкции состоит в том, что её легко модифицировать в зависимости от установленного протокола исследования [9].
Рис. 2 — Схематичное изображение радиального лабиринта
За несколько часов до эксперимента животное необходимо лишить воды или пищи. Установлено, что время обучения связано с продолжительностью пищевой депривации. Если деприва-ция будет недостаточна, то животное хуже обучается. Важно отметить, что часто животные для идентификации места используют обонятельные метки, которые искажают процесс исследования. Вследствие этого после каждого животного установку необходимо мыть либо переставлять рукава лабиринта (для рассогласования обонятельной и зрительной информации) [9].
Один из вариантов проведения теста выглядит следующим образом. В конец каждого рукава помещается кусочек пищи. Животное тренируют до тех пор, пока оно не найдёт все кусочки пищи. После нескольких тренировочных заходов животные практически безошибочно заходят только в те рукава, где есть подкрепление и игнорируют те рукава, в которых нет еды. По ходу обучения у грызуна формируется пространственное представление об этом лабиринте. После процедуры обучения голодное животное сажают в центральную часть установки, откуда оно начинает заходить в рукава лабиринта в поисках еды. При повторном заходе в один и тот же рукав животное пищи там не находит, и такой вариант поведения рассматривается как ошибочный. Существует различное число экспериментальных протоколов, которые используют для проведения данного теста, позволяющие вместе или по отдельности оценивать рабочую и референтную память [12].
3. T-лабиринт и Y-лабиринт (Т-maze, Y-maze). Эти установки можно рассматривать как варианты проведения радиального лабиринта. Установки Т-лабиринт и Y-лабиринт позволяют исследовать рабочую память грызунов, лежащую в основе выбора ими рукавов (спонтанного или подкреплённого пищей) и чувствительную к дисфункции септо-гиппокампальной системы.
Обучение животных проводят в течение нескольких дней, предоставляя каждому грызуну возможность сделать около десяти попыток в опытный день. За критерий обученности принимают 80 % безошибочных заходов в подкрепляемый отсек в течение эксперимента. Если животное оста-
Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве 109
ётся в центральном рукаве более 2 минут, это рассматривается экспериментатором как отказ от решения. Показателем успешности считается высокий уровень мышей, достигших критерия обу-ченности, а также быстрота выполнения ими подхода к подкрепляемому концу рукава [17].
Интересно заметить, что существуют различные модификации этих установок. К примеру, сочетание Т-лабиринта с водным тестом Морриса. Такой водный вариант Т-лабиринта позволяет избежать обонятельных меток животных и не требует пищевого подкрепления. Таким образом, данная модификация установок сочетает в себе преимущества сухого Т-лабиринта и водного теста Морриса, но в то же время лишена многих недостатков обоих тестов [18].
4. Лабиринт Барнес (Barnes Maze). В данном лабиринте также исследуются процессы памяти и обучения на основе пространственной навигации. Животное обучается избегать какого-либо раздражающего фактора в небольшой тёмной камере. С помощью данного метода исследуют различные нейронные заболевания, в частности, болезнь Альцгеймера [19]. Лабиринт Барнес входит в перечень установок для выполнения психофармакологических тестов согласно приказа Минздрава России № 281 от 30.04.2013 г.
Установка состоит из платформы (диаметр - 92 сантиметра) с двадцатью отверстиями (диаметр каждого - около 5 сантиметров), расположенными по её краю. Только одно из отверстий пригодно для того, чтобы там спрятаться, остальные отверстия являются ложными. Установка приподнята над полом на 105 сантиметров (рис. 3) [16]. В качестве раздражающего стимула используют яркий свет, сильный шум, вентилятор или непосредственное отвращение грызунов к открытому пространству, что мотивирует животное искать себе убежище [20].
Нормальный грызун быстро научится находить спасательный ящик, не пытаясь сбежать через ложные отверстия. Животное с дефектами пространственной памяти будет каждый раз спонтанно и случайно исследовать все отверстия. В качестве дополнительной мотивации допускается использовать пищу, которую кладут в спасательный ящик. Для ориентировки животных возможно использование специальных знаков [19]. После каждого животного необходимо мыть арену для удаления запахов, либо использовать специальный механизм, позволяющий поворачивать арену вокруг своей оси.
Преимуществом метода является то, что он гораздо менее стрессирует животное. Неприятные стимулы сведены к минимуму и являются менее агрессивными, чем в остальных лабиринтах [20].
1. Тёмно-светлая камера (Light-dark exploration box) используется в нейробиологических и психофармакологических исследованиях для изучения поведения грызунов в условиях переменной стрессогенности. Данный метод необходим для типирования животных по предпочтению темноты или света перед проведением теста «Приподнятый крестообразный лабиринт» [4]. Согласно приказа Минздрава России № 281 от 30.04.2013 г. методика входит в перечень установок для выполнения психофармакологических тестов.
Ложные отверстия
Рис. 3 — Схематичное изображение лабиринта Барнес
Методы и оборудование для оценки тревожности
110 Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве
Установка представляет собой бокс, разделённый на две части: тёмная (закрытая) часть, занимающая 1/3 пространства, и светлая часть, содержащая две лампы (40 Вт) [21].
Продолжительность теста для каждого животного составляет 3 минуты. Животное помещают на середину светлого отсека, хвостом к отверстию в тёмный отсек. Осуществляют видеорегистрацию поведения. После проведения теста анализируют время пребывания животного в отсеках, число заходов в отсеки, число выглядываний, число стоек, грумминг. Уменьшение числа заходов в светлый отсек, времени пребывания в нём, числа стоек и увеличение коротких груммингов свидетельствует о нарастании тревожности в поведении животных.
Ограничением метода является повышенная активность лабораторных животных либо, наоборот, их замирание, что может привести к неправильной трактовке результатов [22] .
2. Приподнятый крестообразный лабиринт (ПКЛ, Elevated Plus-Maze) - один из широко используемых тестов определения тревожности у грызунов. Тест является информативной методикой, которая позволяет оценить нейротропные эффекты повреждающих факторов окружающей среды, и позиционируется как одна из наиболее чувствительных моделей для исследования тревожности животного [23]. Тест согласно приказа Минздрава России № 281 от 30.04.2013 г. входит в перечень установок для выполнения психофармакологических тестов.
Установка представляет собой квадратную площадку (5^5 см) и четыре перпендикулярно расположенных «рукава»: два закрытых и два открытых [23]. Закрытые «рукава» являются аналогом норы, а открытые - потенциально опасной областью. Размер «рукавов» составляет 50^14 см для крыс и 30x5 см - для мышей. Лабиринт приподнят над полом на 50-70 см [21].
Продолжительность теста для каждого животного составляет 3-5 минут. Животное помещают в центр лабиринта, носом к открытому «рукаву». Осуществляют видеорегистрацию поведения. Фиксируют следующие показатели: двигательную активность - вертикальную и горизонтальную; время пребывания в закрытых, открытых «рукавах» и в центральной зоне; количество заходов в них. Тест основан на неприязни грызунов к свету. Ограничением метода являются: возможность падения животных с установки, однако встречается это довольно редко; замирание животных; высокая активность животных.
Важным является расчёт следующих индексов: In - отношение числа заходов в открытые «рукава» к общему числу заходов, It - отношение времени нахождения в светлых «рукавах» к суммарному времени нахождения.
Как правило, не использованные ранее в иных экспериментах животные предпочитают большую часть времени проводить в закрытых «рукавах», а в случае выхода в открытые находятся в них короткое время [24]. Время нахождения на центральной площадке позволяет оценить показатель принятия решения. По общему числу заходов в открытые и закрытые «рукава» и вертикальным стойкам можно оценить общую двигательную активность. Эмоциональность крыс оценивается по числу мочеиспусканий и дефекаций [25-27].
Только через 7 дней после эксперимента можно проводить иные тесты с животными (тест «Мориса», «Открытое поле»). После проведения ПКЛ лабораторных животных не следует повторно тестировать ранее, чем через 28 суток. При проведении повторного тестирования лабиринт необходимо перенести в другое помещение [28] .
3. Открытое поле (ОП, Open field test) используется для изучения поведения животных в новых условиях [29, 30]. С помощью данного теста можно оценить выраженность и динамику отдельных поведенческих элементов, уровень эмоционально-поведенческой активности, уровень исследовательского поведения [31]. «Open field test» входит в перечень установок для выполнения психофармакологических тестов согласно приказа Минздрава России № 281 от 30.04.2013 г.
Установка представляет собой квадратную (для мышей - 60x60 см, для крыс - 80x80 см) или круглую (для мышей - d=63 см, для крыс - d=97 см) площадку. Площадь разделена на 25 равных секторов, на пересечении которых - 16 отверстий (для мышей - d=1,5 см, для крыс - d=3 см) [21].
Продолжительность теста для каждого животного составляет 3-5 минут. Во время опыта установка находится в специальной звукоизолированной комнате [24]. Животное помещают в центр площадки. Осуществляют видеорегистрацию поведения. Регистрируют горизонтальную двигательную активность - число пересечений квадратов 4 лапами; вертикальную двигательную
Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве 111
активность - вертикальные стойки с опорой и без; число обследований отверстий - заглядывание в отверстия, обнюхивание; грумминг - короткий и длительный; регистрируют вегетативную деятельность - дефекация и мочеиспускание.
Параметры двигательной активности и обследование отверстий являются показателями ориентировочно-исследовательской активности. Уровень дефекаций является индексом эмоциональной активности. Раздельно учитывается короткий и длительный грумминг. Короткий грумминг характеризуется 1-2 быстрыми круговыми движениями лап вокруг носа, длительный грумминг - умывание в области глаз, заведение лап за область ушей. Рекомендуется соблюдать необходимый временной интервал для повторного тестирования.
4. Закапывание шариков (Marble test) является информативным методом оценки обсессив-но-компульсивного расстройства у грызунов, связанного с навязчивыми идеями и действиями, которые направлены на снижение тревоги. Процесс закапывания является обычной поведенческой привычкой у грызунов, однако аберрантное закапывание может представлять собой неофобное и компульсивное поведение [32].
В клетку насыпают опилки слоем 3-5 см, сверху равноудаленно раскладывают 20 (9) стеклянных шариков диаметром 1 (1,5) см. Крысу помещают в клетку на 30 минут. По истечении этого времени подсчитывают число шариков, закрытых опилками более чем на 2/3. В эксперименте каждое животное тестируется 3 раза [33, 34].
Данные тесты рекомендуется проводить совместно, они будут взаимодополнять друг друга, благодаря чему будут получены более точные результаты.
Методы и оборудование для оценки социальности
1. Трёхкамерный социальный тест (Three chamber sociability test) является общепринятым методом оценки социального поведения у грызунов. Изменения в социальном поведении могут быть симптомами психиатрических и неврологических нарушений.
Грызуны, как правило, предпочитают проводить больше времени с другими грызунами (общительность) и исследовать новый объект, чем им знакомый (социальная новизна) [35]. Основываясь на этих наклонностях, тест помогает выявить грызунов с дефицитом в общительности и социальной новизны. Также установка используется для изучения аутизма, родительского поведения, коммуникабельности и социальной памяти [31].
Установка представляет собой бокс (60*40 см) с тремя отсеками (рис. 4). Размер центрального отсека составляет 20*60 см, боковые отсеки - 19,5*40 см. Боковые отсеки содержат два сетчатых ограждения для новых объектов (НПО «Открытая наука», Россия).
Привыкание
11 1 ъ / 1 .
Ко >i?iyh и каб ельно сть
а 1 ъ i 1
Социальная новизна
Рис. 4 — Схематичное изображение проведения трёхкамерного социального теста
112 Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве
Исследование состоит из трёх 10-минутных этапов: на первом этапе тестируемое животное помещают в центральный отсек для адаптации к установке; на втором этапе - в левый отсек помещают «стимул» (новое незнакомое животное) и осуществляют видеорегистрацию поведения; на третьем этапе - в правый боковой отсек помещают новый «стимул». Осуществляют видеорегистрацию поведения. В тесте оценивается время, проведённое животным в каждой камере; время, затраченное на контакт с «животным-стимулом». «Животное-стимул» берут из разных клеток и до проведения теста оно не контактируют с исследуемым животным.
Тревожность - один из важнейших факторов, который может повлиять практически на все формы поведения, в том числе и социальное. Так, на инициацию, продолжительность и интенсивность социальных взаимодействий влияет уровень тревожности: чем выше тревожность, тем меньше будут параметры социального поведения.
Методы и оборудование для оценки двигательных нарушений
1. Сужающаяся дорожка (Beam-walking) используют для оценки сенсомоторных движений, как правило, задних конечностей и, в меньшей мере, передних [36]. Тест часто используют при моделировании патологических состояний мозга, связанных с повреждением моторной коры.
Установка представляет собой сужающуюся дорожку (для крыс - 1=165 см, для мышей -1=100 см) с нижней планкой, на конце дорожки располагается тёмный отсек (рис. 5). Чтобы наблюдать походку животного с обеих сторон используют зеркало (30^150 см) (НПО «Открытая наука», Россия).
Горизонтальная проекция
Выступ
Спасательный отсек
Рис. 5 — Схематичное изображение проведения метода сужающейся дорожки
Тестирование животных длится в течение трёх дней. Первые два дня животных обучают и только на третий день проводят непосредственное тестирование. В начале тестирования животное помещают в тёмный отсек на 1 минуту. Обучение начинается с того, что животное сначала сажают вблизи (5-7 см) от тёмного бокса. Далее это расстояние постепенно увеличивали до %, 'Л, % длины планки. На третий день животное тестируют: запускают с самого начала планки. Каждому животному дают три попытки пройти данный тест. Осуществляют видеорегистрацию поведения.
В тестировании подсчитывают количество постановок конечности на нижнюю планку (ошибок), количество соскальзываний конечности с верхней планки на нижнюю (когда передняя или задняя лапа размещена на обеих планках) и общее количество шагов, произведённых от стартовой линии до захода животного в тёмный отсек. Для передней и задней лап подсчёт ведут отдельно. Полученные данные по трём попыткам усредняют. Степень выраженности сенсомоторного дефицита (СД) рассчитывают по формуле в процентах:
СД=(ошибка+0,5хсоскальзывание)/общее количество шаговх100
Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве 113
2. Цилиндр (Cylinder test) используют для оценки асимметрии использования передних конечностей при одностороннем повреждении сенсомоторной коры головного мозга грызунов. Благодаря тесту можно изучить асимметрию в использовании передних лап. Методика имеет высокую чувствительность к хроническому сенсомоторному дефициту, который другие тесты не в состоянии определить.
Установка представляет собой небольшой площади цилиндр (d=20 см, h=30 см) (НПО «Открытая наука», Россия).
Продолжительность теста для каждого животного составляет 5-8 минут. Животное помещают в цилиндр, где оно проявляет ориентировочно-исследовательскую деятельность - исследует передними конечностями стенки цилиндра. Осуществляют видеорегистрацию поведения. Учитывают использование передних конечностей: независимое использование левой или правой лапок, одновременное использование обеих конечностей. Для здоровых животных характерно использование обеих лапок, а при одностороннем повреждении грызуны используют преимущественно только одну здоровую конечность [37].
Выводы.
Обобщая информацию о представленных методы оценки поведения животных, необходимо отметить важность их комплексного применения для повышения точности и достоверности проводимого исследования [38]. Последовательность методов сводится к переходу от относительно простых задач к более сложным.
Литература
1. Изучение поведенческих особенностей животных с учётом функциональной межполу-шарной асимметрии / С.В. Нотова, Е.С. Петросиенко, И.И. Черемушникова, А.А. Бирюков // Вестник Оренбургского государственного университета. 2010. № 6. С. 84-87.
2. The effect of iron nanoparticles on performance of cognitive tasks in rats / E.V. Sheida, O.Yu. Sipai-lova, S.A. Miroshnikov, E.A. Sizova, S.V. Lebedev, E.A. Rusakova, S.V. Notova // Environmental Science and Pollution Research. 2017. V. 24. Issue 9. P. 8700-8710.
3. Показатели адаптивности к физической нагрузке лабораторных животных в условиях экспериментального изменения тиреоидного статуса / С.В. Мирошников, С.В. Нотова, А.Б. Тима-шева, Л.Е. Маньшина // Фундаментальные исследования. 2012. № 10(1). C. 73-77
4. Амикишиева А.В.Поведенческое фенотипирование: современные методы и оборудование // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2009. № 3. С. 529-542.
5. Wang Y.J., Guo X.Y., Wang J. Influences of repeated propofol anesthesia on hippocampal apoptosis and long-term learning and memory abilities of neonatal rats // Beijing Linye Daxue Xuebao. 2017. 49(2). P. 310-314.
6. Novel Shank mutant exhibits behaviors with face validity for autism and altered striatal and hippocampal function / T.C. Jaramillo, H.E. Speed, Z. Xuan, J.M. Reimers, C.O. Escamilla, T.P. Weaver, S. Liu, I. Filonova, C.M. Powell // Autism Research. 2017. 10(1). P. 42-65.
7. Rehabilitative Success After Brain Trauma by Augmenting a Subtherapeutic Dose of Environmental Enrichment With Galantamine / P.B. de la Tremblaye, J.L. Wellcome, B.W. de Witt, J.P. Cheng, ER. Skidmore, CO. Bondi, AE. Kline // Neurorehabilitation and Neural Repair. 2017. 57(4). P. 117-123.
8. TRPML1 Participates in the Progression of Alzheimer's Disease by Regulating the PPARy/AMPK/Mtor Signalling Pathway / L. Zhang, Y. Fang , X. Cheng, Y. Lian, H. Xu, Z. Zeng, H. Zhu // Cellular Physiology and Biochemistry. 2017. 43(6). P. 2446-2456.
9. Buccafusco J.J. Methods of Behavior Analysis in Neuroscience. Florida: CRC Press, 2000. 352 p.
10. Vorhees C.V., Williams M.T. Morris water maze: procedures for assessing spatial and related forms of learning and memory // Nature Protocols. 2006. 1(2). P. 848-858.
11. Проведение и автоматизация теста «водный лабиринт Морриса» в условиях SPF-вивария / Н.В. Хоцкин, В.А. Куликов, Е.Л. Завьялов, Д.В. Фурсенко, А.В. Куликов // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2015. № 19(4). С. 388-393.
114 Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве
12. Восьмирукавный радиальный лабиринт как инструмент для оценки пространственного обучения и памяти у мышей / Я.В. Горина, О.Л. Лопатина, Ю.К. Комлева, А.М. Иптышев, А.М. Поль-ников, А.Б. Салмина // Сибирское медицинское обозрение. 2016. № 5. С. 46-52.
13. Плескачева М.Г. Поведение и пространственное обучение птиц в радиальном лабиринте // Журнал высшей нервной деятельности. 2008. № 3. С. 309-327.
14. Alzoubi K.H. Subeh A1 Z.Y., Khabour O.F. Evaluating the protective effect of etazolate on memory impairment, anxiety- and depression-like behaviors induced by post traumatic stress disorder // Brain Research Bulletin. 2017. 135. P. 185-192.
15. Evaluation of the Effect of Moringa peregrina Extract on Learning and Memory: Role of Oxidative Stress / K.H. Alzoubi, N.Q. Rawashdeh, O.F. Khabour, T. El-Elimat, H. Albataineh, H.M. Al-Zghool, Q. Alali // Journal of Molecular Neuroscience. 2017. 63(3-4). P. 355-363.
16. Hippocampal adult neurogenesis: Its regulation and potential role in spatial learning and memory / Claudia Lieberwirth, Yongliang Pan, Yan Liu, Zhibin Zhang, Zuoxin Wang // Brain Research. 2016. 1644: P. 127-140.
17. Голибродо В.А. Исследование когнитивных способностей лабораторных мышей с использованием генетических моделей: автореф. дис. ... канд. биол. наук. М., 2014. 27 с.
18. Just Add Water: Cannabinoid Discrimination in a Water T-Maze with FAAH(-/-) and FAAH(+/+) Mice / L. Wiley. Jenny, W. Lefever. Timothy, S. Pulley. Nikita, Julie A. Marusich, F. Cravatt. Benjamin, H. Aron Lichtman // Behavioural Pharmacology. 2017. 27(5). P. 479-484.
19. Rosenfeld C.S., Ferguson S.A. Barnes Maze Testing Strategies with Small and Large Rodent Models // Journal of Visualized Experiments. 2014. Issue 84. e51194. doi: 10.3791/51194.
20. Yusuke Suzuki, Itaru Imayoshi Network analysis of exploratory behaviors of mice in a spatial learning and memory task // Public Library of Science. 2017. 12(7). P. 67-78.
21. Самотруева М.А., Тёплый Д.Л., Тюренков И.Н. Экспериментальные модели поведения // Экспериментальная физиология, морфология и медицина. 2009. № 2(27). С. 140-152.
22. Has^t M., Bourin M. The mouse light-dark paradigm: a review // Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry. 2001. 25(1). P. 141-166.
23. Медико-биологическая оценка безопасности наноматериалов: метод. указания. М., Изд-во стандартов, 2010. 122 с.
24. Физиологические, биохимические и биометрические показатели нормы экспериментальных животных: справочник / Т.В. Абрашова, Я.А. Гущин, М.А. Ковалёва, А.В. Рыбакова, А.И. Селезнёва, А.П. Соколова, С.В. Ходько. СПб.: ЛЕМА, 2013. 116 с.
25. A computational model for exploratory activity of rats with different anxiety levels in elevated plus-maze / А. Costa, S. Morato, А. Roque, R. Tinos // Neuroscience Methods. 2014. 236. P. 44-50.
26. Characterization of the rat exploratory behavior in the elevated plus-maze with Markov chains / J. Tejada, G. Bosco, S. Morato, А. Roque // Neuroscience Methods. 2010. 193(2). P. 288-295.
27. Ennaceur A., Chazot P. Preclinical animal anxiety research - flaws and prejudices // Pharmacology Research and Perspectives. 2016. 4(2). P. 223-232.
28. Верификация теста «Приподнятый крестообразный лабиринт»: метод. указания. М.: ООО «НПК Открытая Наука», 2011. 5 с.
29. Element Status in Rats at Intramuscular Injection of Iron Nanoparticles / E.A. Sizova, E.V. Yaus-heva, S.A. Miroshnikov, S.V. Lebedev, G.K. Duskaev // Biosciences Biotechnology Research Asia. 2015. 12. P. 119-127.
30. Change of Elemental Composition in Muscular Tissue and Hair under Food Stress // S.V. Notova, A.H. Duskaeva, S.A. Miroshnikov, G.K. Duskaev, E.A. Sizova // Biosciences Biotechnology Research Asia. 2015. 12. P. 25-31.
31. Yang M., Silverman J.L., Crawley J.N. Automated three-chambered social approach task for mice // Current Protocols in Neuroscience. 2011. Supplement 56: 8.26:8.26.1-8.26.16. doi: 10.1002/0471142301.ns0826s56
32. Моделирование обсессивно-компульсивного и аддиктивного игрового поведения у крыс введением фенамина в тесте закапывания шариков / П.Д. Шабанов, А.А. Лебедев, Н.Д. Якушина, А.Г. Пшеничная, Е.Р. Бычков // Наркология. 2017. Т. 16. № 1(181). С. 32-38.
Технология производства, качество продукции и экономика в мясном скотоводстве 115
33. Кудряшов Н.В. Экспериментальное изучение психотропной активности производных пиразоло^пиридина гиж-7 и пирролодиазепина гмал-24 в условиях непредсказуемого хронического умеренного стресса: автореф. дис. ... канд. биол. наук. М., 2015. 22 c.
34. Семёнова А.А. Влияние глиального нейротрофического фактора на поведение и серо-тониновую систему мозга мышей с генетической предрасположенностью к патологическому поведению: автореф. дис. ... канд. биол. наук. Новосибирск, 2016. 20 c.
35. C57BL/6J mice fail to exhibit preference for social novelty in the three-chamber / B.L. Pearson, E.B. Defensor, D.C. Blanchard, R.J. Blanchard // Behavioural Brain Research. 2010. 213(2). P. 189194.
36. Павшинцев В.В. Изучение роли активных форм кислорода в патогенезе ишемии-реперфузии и паркинсоноподобного состояния, вызванного введением протоксина МФТП, на животных моделях: автореф. дис. ... канд. биол. наук. М, 2017. 23 c.
37. Оценка сенсомоторного дефицита в отдаленном периоде после ишемии/гипоксии головного мозга неонатальных крыс / Д.Н. Силачёв, М.И. Шубина, С.С. Янкаускас, В.П. Мкртчян, В.Н. Манских, М.В. Гуляев, Д.Б. Зоров // Журнал высшей нервной деятельности. 2013. № 3. С. 405-416.
38. Agomelatine, venlafaxine, and running exercise effectively prevent anxiety- and depressionlike behaviors and memory impairment in restraint stressed rats / S. Lapmanee, J. Charoenphandhu, J. Teerapornpuntakit, N. Krishnamra, N. Charoenphandhu // Public Library of Science. 2017. 78(2). P. 145-162.
Нотова Светлана Викторовна, доктор медицинских наук, профессор, первый заместитель директора ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)43-46-80, e-mail: snoto-va@mail.ru; профессор кафедры биохимии и микробиологии ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет», 460018, г. Оренбург, просп. Победы, 13
Казакова Татьяна Витальевна, магистрант кафедры биохимии и микробиологии химико-биологического факультета ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет», 460018, г. Оренбург, просп. Победы, 13, тел.: 8-987-888-45-28, e-mail: vaisvais13@mail.ru; научный сотрудник Испытательного центра ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агро-технологий Российской академии наук», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29
Маршинская Ольга Владимировна, магистрант кафедры биохимии и микробиологии химико-биологического факультета ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет», 460018, г. Оренбург, просп. Победы, 13, тел: 8-987-899-30-68, e-mail: m.olja2013@yandex.ru; научный сотрудник Испытательного центра ФГБНУ «ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29
Поступила в редакцию 6 февраля 2018 года
UDC 159.98
Notova Svetlana Viktorovna1,2, Kazakova Tatyana Vitalevna 12, Marshinskaya Olga Vladimirovna 1,2
1 FSBSI «Federal Scientific Center of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences», е-mail: snotova@mail.ru
2 FSBEIHE «Orenburg State Agrarian University», e-mail: vaisvais13@mail.ru
Modern methods and equipment for assessing the behavior of laboratory animals (review)
Summary. Assessment of behavioral reactions of animals is an integral part of many studies and can detect violations of the functioning of the nervous system. The article presents a generalized material on modern methods of assessing cognitive functions, anxiety, social and motor disorders of laboratory rats and mice. Specialized equipment, key moments of the experiment and field of application of these methods are described in brief.
Key words: laboratory animals, behavior, cognitive function, anxiety, sociality, movement disorders, experimental models.
