Сравнительное изучение влияния различных световых режимов, мелатонина и эпиталона на двигательную активность и психоэмоциональные проявления у крыс Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ СВЕТОВЫХ РЕЖИМОВ, МЕЛАТОНИНА И ЭПИТАЛОНА НА ДВИГАТЕЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ И ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ У КРЫС

Исследовали влияние различных световых режимов, мелатонина и эпиталона на двигательную активность и психоэмоциональные проявления у крыс в тесте «открытое поле» в течение годового цикла. Показано, что нарушения светового режима приводят к более выраженным изменениям локомоторного и эмоционального статуса в первую неделю изменения фотопериодизма. В дальнейшем происходит частичная адаптация к нарушенному циркадианному ритму. Мелатонин и эпигалон оказывают на двигательную активность крыс однонаправленное действие. В условиях постоянного и естественного освещения наблюдается разнонаправленное действие препаратов на эмоциональный и груминговый компоненты.

Вклад эпифиза в организацию суточных и сезонных колебаний поведения в настоящее время представляется очевидным и считается наиболее значимым физиологическим свойством шишковидной железы [2; 8]. Экспериментальные подходы для изучения этого явления связаны с созданием эпифизарного дефицита за счет удаления эпифиза или с имитацией его гиперреактивности путем введения извне биологически активных соединений железы, прежде всего мелатонина [1; 3; 9].

Методика. Эксперименты проведены на 200 половозрелых крысах-самцах ЛИО [11], рожденных в условиях вивария в начале мая. С июня одномесячные крысы были рандомизировано разделены на 4 группы и содержались при определенных световых режимах. Все крысы получали стандартный лабораторный корм [10] и имели свободный доступ к отстоянной водопроводной воде. Первая группа (п=60) находилась при искусственно созданном стандартном режиме освещения 650 лк (12С:12Т). Вторая группа (п=60) находилась в условиях естественного освещения. В данном случае учитывались особенности светового режима Европейского Севера («белые ночи» в весенне-летний период и укороченный световой день в осенне-зимний период). Третья группа (п=60) находилась при постоянном освещении 650 лк (24С). Четвертая группа (п=20) содержалась в полной темноте (световая депривация). В возрасте 4 месяцев крыс первых трех групп рандомизировано разделили на три подгруппы. Крысы первой подгруппы получали 5 дней в неделю вместе с питьевой водой в ночное время мелатонин (Sigma, США) в дозе 10 мг/л. Крысам второй подгруппы ежемесячно курсами 5 дней в неделю подкожно вводили эпиталон (Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН) по 0,1 мкг на крысу. Крысы третьей подгруппы являлись контрольными. В контрольной группе выделялись две подгруппы: одни контрольные животные по-

И.А. Виноградова

Петрозаводский государственный университет Ул. Ленина, 33, 185910 Петрозаводск, Россия

РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА

лучали эквиобъемную инъекцию физиологического раствора в те же часы, когда производилась инъекция эпиталона, другие — питьевую воду в ночное время.

С месячного возраста крысы подвергались серии экспериментов в условиях методики «открытого поля» для определения двигательной активности, психоэмоциональных проявлений и исследовательского поведения [4]. Освещенность в помещении, где проводился эксперимент, составляла 350 лк. Крысы четвертой группы тестировались в условиях красного света (освещенность 0,1-0,5 лк). Учитывали число пересеченных квадратов (горизонтальная активность), число вставаний на задние лапы (вертикальная активность), реакции фризинга, груминга, число болюсов и уринаций. Психоэмоциональные проявления (вокализация, пячение, прижимание ушей, нюханье, скуление, зевание, чихание, стучание зубами, отряхивание, грызение) оценивали по трехбальной системе [7]. Учитывали количество животных, возвратившихся и не возвратившихся на исходную позицию. Результаты подвергали статистической обработке. Достоверность различий оценивали по критерию Стьюдента.

Результаты исследования и их обсуждение. Крысы, находящиеся с момента рождения в условиях естественного освещения (ЕО), характеризовались низкой горизонтальной (в среднем 11 пересеченных квадратов за первую минуту и 15 — за все время эксперимента) и вертикальной активностью (в среднем 2 стойки на периферии, отсутствие стоек в центре). Около 30% крыс осуществляли реакцию груминга, продолжительность реакции составляла более 10 секунд с нарушением нормальной последовательности стадий груминга (у 50% тестировавшихся животных), что указывает на некую стрессорность наблюдаемого «умывания». Эти животные имели низкий показатель дефекации (0 болюсов) и 10% уринаций. Реакция фризинга имела место при тестировании, у 10% животных этой группы продолжительность реакции замирания составляла более 3 минут. Психоэмоциональные проявления оценивались в 1-2 балла. 30% исследуемых животных этой группы возвращалось на исходную позицию. Вся вертикальная и горизонтальная исследовательская активность осуществлялась, в основном, в течение первой минуты тестирования (табл. 1).

Таблица 1

Показатели тестирования в «открытом поле» одномесячных крыс, содержавшихся при различных режимах освещения

Световые ^\режимы Параметры Стандартный фиксированный режим освещения (12:12) Естественное освещение (июнь, продолжительность дня 21 час) Постоянное освещение Световая деприва- ция

Число пересеченных квадратов: за 1 минуту за 3 минуты 31,9±2,53 45,2±5,91 10,8+3,82* 14,8±6,02* 21,7+3,43* 28,6±5.68 52,9±5,78* 83,2±10,37*

Число стоек: за 1 минуту за 3 минуты 3,4±0,29 6,0+093 2,0±0,45* 3,4+1,25 2,4±0,32* 4,2±0,88 6,5±0,84* 14,1+2,0*

Число актов груминга: за 1 минуту за 3 минуты 0,7±0,28 1,0±0,34 0,1 ±0,09 0,3+0,14 0,3±0,2 0,4±0,2 0* 0,4+0,2

Продолжение таблицы 1

Световые \\РСЖИМЫ Параметры Стандартный фиксированный режим освещения (12:12) Естественное освещение (июнь, продолжительность дня — 21 час) Постоян- ное освещение Световая деприва- ция

Груминг (% животных) 70% 30% 20% 30%

Фризинг (% животных) 0% 10% 10% 0%

Число животных, вернувшихся на исходную позицию, % 30% 30% 50% 10%

Число болюсов, шт, 2,7±0,77 0* 1,2±0,52 1,5±0,55

Уринации (% животных) 50% 10% 0 0

Психоэмоциональные проявления (баллы) 3 1-2 1 2-3

Примечание', достоверные отличия между группой, содержащейся в условиях стандартного освещения, и остальными исследуемыми группами (* р< 0,05).

Крысы, находящиеся в условиях световой депривации (СД) в течение первых 7 дней, характеризовались высокой горизонтальной активностью (в среднем, 53 пересеченных квадрата за первую минуту и 83 — за все время эксперимента), высокой вертикальной активностью (в среднем, 6,5 стоек за первую минуту и 14 — за время эксперимента). Горизонтальная и вертикальная активности у этой группы была достоверно больше как в течение 1-й минуты теста, так и на протяжении всего исследования. На 1-й минуте исследования реакция груминга отсутствовала, длительность груминга была наименьшей (менее 10 с), сама реакция носила незавершенный характер, не достигая финальных стадий, что также являлось показателем степени стрессорности. Тестируемые животные имели средний показатель вегетативного баланса (1-2 болюса и 0 уринаций). Реакция фризинга отсутствовала, психоэмоциональные проявления в виде вокализации, прижимания ушей, отряхивания и пячения имели место (оценивались в 2-3 балла). 10% исследуемых животных этой группы возвращались на исходную позицию (табл. 1).

Группа животных, находящихся в течение недели при постоянном освещении (ПО), по поведенческим показателям теста «открытое поле» приближалась к группе животных, находящихся в условиях естественного освещения, поскольку долгота дня при исследовании составляла 19 ч. 17 м., а продолжительность светового дня — 24 часа («белые ночи»), В отличие от первой группы, крысы имели более высокую горизонтальную активность, дольше и больше «умывались» на первой минуте тестирования, имели более высокий показатель дефекации, а 50% животных возвращались на исходный квадрат, с которого начинали движение (табл. 1).

Группа животных, находящаяся в течение недели при фиксированном стандартном режиме освещения (СО), имела показатели, сходные с показателями животных, находящихся в условиях СД. В отличие от этой группы тестируемые жи-

вотные обладали более низкой локомоторной активностью, имели самый высокий показатель вегетативного баланса (3 болюса и 50% уринаций), 70% животных имели реакцию груминга и 30% — возвращались на исходную позицию (табл. 1).

При ежемесячном тестировании животных в течение годового цикла оказалось, что у животных, находящихся в условиях СО, с течением времени происходило достоверное уменьшение горизонтальной и вертикальной активности как за одну, так и за три минуты исследования (рис. 1), уменьшалось количество уринировав-ших крыс (с 50% до 10%). Увеличивалось количество крыс, возвращавшихся на исходную позицию (с 30% до 80%), и количество крыс, имеющих реакцию фризин-га (до 70%). Достоверно в течение годового цикла не менялось количество крыс, имеющих реакцию груминга (около 30%), хотя в первый месяц умывались 70% животных, сама реакция груминга и количество болюсов на одну крысу. В данных условиях наблюдались прогрессивные переходы от предыдущих стадий к последующим и груминг обычно достигал финальных стадий. Количество болюсов на одну крысу в течение годового цикла исследования колебалось от 0 до 2,5, что также говорит о небольшой стрессированности крыс, но в то же время указывает на отсутствие привыкания к данному ежемесячному виду исследования. Психоэмоциональные проявления оценивались в 1-2 балла (табл. 2).

Таблица 2

Возрастное изменение показателей тестирования крыс, находящихся в условиях стандартного режима освещения (12С:12Т)

Параметры Возраст (месяц)

2 4 6 8 10 12

Число пересеченных квадратов: за 1 минуту за 3 минуты 24,1 ±4,07 34,5±4,45 14,1±2,52* 28,5+5,4 10,3+3,07 15,4±1,4* 7,0±1,39 13,6±4,34 6,9+2,86 11,2+4,28 4,1±0,94 5,2±1,54*

Число стоек: за 1 минуту за 3 минуты 2,2±0,52 6,1+1,57 2,0+0,63 6,6±1,17 1,2±0,38 5,0±0,44 1,0+0,35 2,5±1,45* 0,8±0,37 2,2+0,87 0,5+0,21 1,0+0,25

Число актов груминга: за 1 минуту за 3 минуты 0,7±0,46 1,0±0,09 0,7+0,38 0,9+0,41 0,6±0,13 0,8±0,3 0,6±0,14 0,8±0,57 0,8±0,56 1,2±1,03 0,7±0,35 1,1 ±0,6

Груминг (% крыс) 10% 40% 20% 20% 30% 30%

Фризинг (% крыс) 0 50% 70% 60% 70% 70%

Число животных, вернувшихся на исходную позицию, % 30% 30% 50% 50% 80% 80%

Число болюсов, шт. 1,2+0,08 0,6±0,1 1,0±0,11 1,6±0,08 1,0±0,12 1,5±0,07

Уринации (% крыс) 30% 20% 10% 10% 10% 10%

Психоэмоциональные проявления (баллы) 1 2 1-2 1 1 1-2

Примечание: достоверные отличия с показателем предыдущего месяца (* р< 0,05).

Животные, находящиеся в условиях ПО, демонстрировали в течение годового цикла исследования значения несколько большие по горизонтальной и вертикальной активности по сравнению с показателями, полученными в СО (р<0,05), и имели резкий подъем показателей в 8-месячном возрасте (рис. 2).

Количество болюсов также достоверно было больше, чем у животных в СО и увеличивалось до 7-месячного возраста (4,63±1,21 на одну крысу, р<0,05), затем в 8-месячном возрасте количество болюсов на одну крысу уменьшалось до 1,5 и плавно увеличивалось к 12 месяцам (3,45±1,43 на одну крысу, р<0,05). В итоге наблюдались как бы две волны изменения показателей локомоторной активности и комфортного поведения крыс, поскольку количество болюсов также отражает психоэмоциональное состояние животного. Не менялись количество реакций грумин-га, количество крыс, имеющих эту реакцию; процент уринировавших крыс и крыс, вернувшихся на исходную позицию. Груминг часто имел незавершенный характер, не достигал финальных стадий. Процент незавершенных актов составил 80%, что может служить одним из показателей стрессорности наблюдаемого груминга. Психоэмоциональные проявления оценивались в три балла (табл. 3).

Таблица 3

Возрастное изменение показателей тестирования крыс, находящихся в условиях постоянного освещения

Параметры Возраст (месяц)

2 4 6 8 10 12

Число пересеченных квадратов: за 1 минуту за 3 минуты 20,4±3,6 30,0+5,78 1,0±4,1 36,2±1,8 18,7±2,14 29,8±7,75 9,87±3,36* 15,0±2,4* 5,75±1,78 7,9±4,01 3,01±1,18 3,87+1,21

Число стоек: за 1 минуту за 3 минуты 3,0+0,7 4,5±1,31 9,3+0,8* 14,5±0,98* 3,5±0,78* 4,9+2,03* 0,875±0,3* 4,5+0,3 1,25±0,32 1,7±0,4* 0,57±0,19 0,71 ±0,23

Число актов груминга: за 1 минуту за 3 минуты 0,2±0,18 0,3±0,2 0,6±0,4 0,8±1,22 0,7±0,53 1,0±0,7 0,125±0,09 0,7±0,15 0,5±0,28 0,875±0,46 0,29±0,12 0,43±0,13

Груминг (% крыс) 30% 50% 50% 50% 37,5% 42,85%

Фризинг (% крыс) 0 0 60% 87,5% 37,5% 42,8%

Число животных, вернувшихся на исходную позицию, % 50% 50% 30% 50% 37,5% 50%

Число болюсов, шт. 1,6±1,05 2,8±0,8 3,5±0,24 1,5±0,7 1,92±0,18 3,45±0,72

Уринации (% крыс) 10% 10% 10% 12,5% 25% 12,5%

Психоэмоциональные проявления (баллы) 2-3 3 3 2-3 3 3

Примечание: достоверные отличия с показателем предыдущего месяца (* р< 0,05).

Пребывание в условиях СД сопровождалось в первые месяцы исследования самыми высокими показателями локомоторной активности в первую минуту исследования, как по количеству вертикальных стоек, так и по количеству пересеченных квадратов. С течением времени эти показатели уменьшались, причем большему уменьшению подвергалась суммарная двигательная активность. К 12-у месяцу исследования практически вся локомоторная активность осуществлялась на первой минуте. На 5-м месяце количество вертикальных стоек за одну минуту снизилось на 58,4%, и в дальнейшем это снижение продолжалось. Груминг в этой группе животных был наименьшим и, как правило, происходил в течение первой минуты,

наименьшим был и процент умывающихся животных. Количество крыс, имеющих реакцию фризинга, постепенно увеличивалось до 100% к 12-у месяцу, так же увеличивалось количество крыс, вернувшихся на исходную позицию. В сравнении с другими группами крыс у животных почти не отмечались различные психоэмоциональные проявления, которые оценивались в один балл (табл. 4).

Таблица 4

Возрастное изменение показателей тестирования крыс, находящихся в условиях световой депривации

Параметры Возраст (месяц)

2 4 6 8 10 12

Число пересеченных квадратов: за 1 минуту за 3 минуты 28,5±3,94* 43,3+6,4 29,05±2,64 36,47+2,8 11,45+2,52* 15,9±4,39* 8,67+1,86 14,56±2,02* 8,0±1,98 13,37+0,94 6,22+1,09* 6,78±1,89

Число стоек: за 1 минуту за 3 минуты 5,2+1,16 9,8±1,65* 3,53±0,44* 5,84±0,66 1,37±0,47 2,4±0,76* 1,0±0,37 1,22+0,49 ■0,22±0,12 0,56±0,2 0,375±0,17 0,5±0,12

Число актов груминга: за 1 минуту за 3 минуты 0 0,3±0,14 0Д5±0,1 0,15±0,1 0,2+0,11 0,2±0,11 0,33±0Д9 0,33±0,19 0,11±0,09 0,67+0,37 0,2+0,08 0,3±0,05

Груминг (% крыс) 30% 23,07% 22,2% 11,78% 32,6% 11,4%

Фризинг (% крыс) 0 30,7% 60% 74,7% 88,8% 100%

Число животных, вернувшихся на исходную позицию, % 10% 25% 30% 40% 66,6% 62,5%

Число болюсов, шт. 1,4±0,68 0,83±0,2 2,1+0,31 1,55+0,17 2,0±0,7 0,87±0,11

Уринации (% крыс) 10% 10% 0 0 12,5% 12,5%

Психоэмоциональные проявления (баллы) 1 1 0-1 1 0-1 0-1

Примечание: Достоверные отличия с показателем предыдущего месяца (* р< 0,05).

В естественных условиях проживания учитывалось изменение светового режима в течение годового цикла, которое наблюдается на Европейском Севере. Продолжительность светового дня изменяется от 5 часов в декабре до 24 часов с конца мая и до середины июля месяца. В зимнее время показатели двигательной активности (рис. 3) и груминга больше соответствовали таковым в условиях СД. Начиная с марта месяца, исследуемые параметры приближались к значениям, полученным в условиях ПО. Таким образом, значения груминга, вертикальной и горизонтальной активности имели волнообразное изменение: снижение показателей в зимние месяцы и увеличение таковых параллельно увеличению светового дня. К 5-му месяцу увеличивалось количество животных, вернувшихся на исходную позицию (до 66%), и в дальнейшем оставалось постоянным. С течением времени уменьшалось количество уринировавших крыс (до 22%), хотя их количество всегда было больше, чем аналогичных крыс в СО. Психоэмоциональные проявления оценивались в 1-2 балла (табл. 5).

Таблица 5

Возрастное изменение показателей тестирования крыс, находящихся в условиях естественного освещения

Параметры Возраст в месяцах (календарный месяц)

2 (июль) | 4 (сент.) | 6 (нояб.) | 8 (янв.) | 10 (март) | 12 (май)

Продолжительность дня, часы

19,15 12,25 5,41 6,20 12,21 19,17

Число пересеченных квадратов: за 1 минуту за 3 минуты 20,1 ±5,78 30,5±10,9 14,2±2,99 28,6±4,75 1,2±1,93* 7,4±3,74* 3,23±2,51* 6,55+2,5 6,4+2,13 9,3±2,35 9,2±1,72 10,9±0,54

Число стоек: за 1 минуту за 3 минуты 2,1±1,04 6,9+3,05 4,37±0,75 6,5±1,24 2,37±0,46 4,7±1,13 0,2±0,15* 0,66±0,23* 0,6±0,18 1,33±0,26 0,8±0,07 2,68±0,09

Число актов гру-минга: за 1 минуту за 3 минуты 1,25±0,37 3,5±1,0 0,8+0,26 3,0+0,93 0* 0,3+0,2* 0,2±0,09 0,6±0,04 0,4±0,17 0,8+0,14 0,8±0,18 1,9±0,11

Груминг (% крыс) 58,3% 44,4% 20% 22,2% 33,3% 55,5%

Фризинг (% крыс) 40% 62,5% 40% 60% 80% 44,4%

Число животных, вернувшихся на исходную позицию, % 50% 33,3% 66,6% 66,6% 66,6% 66,6%

Число болюсов, шт. 0,1 ±0,09 0,1 ±0,07 1,5±0,41 1,1±0,13 1,8±0,26 1,44±0,15

Уринации (% крыс) 33,3% 33,3% 22,2% 22,2% 22,2% 22,2%

Психоэмоциональные проявления (баллы) 1-2 1-2 1 1 1-2 1-2

Примечание: достоверные отличия с показателем предыдущего месяца (* р< 0,05).

Применение мелатонина и эпиталона, начиная с 4-месячного возраста, приводило к различному изменению исследуемых параметров в разных световых режимах.

В условиях СО применение мелатонина вело к снижению вертикальной и горизонтальной активности как за одну минуту, так и за три минуты эксперимента (рис. 1); меньше крыс возвращалось на исходную позицию (до 60%); к 12-му месяцу количество уринировавших крыс уменьшилось до 0. В отличие от контрольной группы количество болюсов на одну крысу было больше в течение всего годового цикла исследования (до 5,7±1,38, р<0,05). Применение эпиталона в этой экспериментальной группе приводило к аналогичным, но более выраженным результатам. Однако, в отличие от мелатонина, при применении эпиталона к 12-му месяцу 100% крыс возвращались на исходную позицию.

В группе крыс, находящихся в условиях ПО, при применении мелатонина происходили следующие изменения: двигательная активность за одну минуту в течение 12 месяцев была меньше, чем в группе крыс, получавших плацебо. В то же время горизонтальная и вертикальная активности за три минуты исследования в течение первых 3 месяцев применения препарата были достоверно меньше, а затем с 9-го по 12-й месяц достоверно больше по сравнению с контрольной группой животных (рис. 2). Количество болюсов (3,6±1,22; р<0,05) и уринировавших крыс (до 70%) также было больше. Группа животных, получающих инъекции эпиталона,

имела аналогичные, но менее выраженные параметры. Количество крыс, имеющих реакцию груминга (до 80%), было большим, чем в группах, получающих мелатонин или плацебо, а количество болюсов (до 3,1+0,98) и уринировавших крыс (до 20%), было меньшим, чем в других сравниваемых группах.

месяцы

А Б

Рис. 1. Влияние стандартного режима освещения в течение годового цикла, мелатонина и эпиталона на горизонтальную (А) и вертикальную (Б) активность крыс за 3 минуты в тесте «открытое поле». По оси абсцисс — возраст в месяцах; по оси ординат — число измерений. Линия с белыми квадратами — контроль, линия с черными квадратами — мелатонин, линия с черными треугольниками — эпиталон. Косая штриховка — контроль, точки — мелатонин, серый фон — эпиталон. * — изменения достоверны по сравнению с группой контроля, 0 — изменения достоверны по сравнению с группой получавшей мелатонин (р< 0.05)

А Б

Рис. 2. Влияние постоянного режима освещения в течение годового цикла, мелатонина и эпиталона на горизонтальную (А) и вертикаль' ную (Б) активность крыс за 3 минуты в тесте «открытое поле». Обозначения, что и на рис. 1

Группы животных, находящихся в условиях ЕО и получающих мелатонин и эпиталон, имели меньшую реакцию груминга, вертикальную и горизонтальную активности (рис. 3) в декабре, январе и феврале по сравнению с группой крыс, получающих плацебо, в остальные месяцы активность и груминг были больше, чем в контрольной группе животных. Реакция грумингЙ в зимнее время у крыс, получающих впитал он, наблюдалась достоверно реже, но, начиная с марта, количество крыс с грунЯингом постепенно увеличивалось. На протяжении всего исследования количество болюсов, приходящихся* на одну крысу, получающую мелатонин, было больше (до 3,7+1,56; р<0,05), чем в контроле, а уринаций меньше (до 33,3%). Болюсов и уринаций у крыс эпиталоновой группы было больше в течение всего годового цикла чем в контрольной группе (до 3,78+1,75; р<0,05 и 42,85%, соответственно).

4 5 6 7 8 9 10 11 12

месяцы

А Б

Рис. 3 Влияние естественного режима освещения в течение годового цикла, мелатонина и эпиталона на горизонтальную (А) и вертикальную (Б) активность крыс за 3 минуты в тесте «открытое поле».

Обозначения, что и на рис, 1

Таким образом, исследования в течение двенадцати месяцев локомоторной активности и тревожно-фобического уровня крыс, находящихся при различных световых режимах и получающих мелатонин или эпиталон, позволяют сделать следующие выводы. Помещение животного в новое окружение (открытое поле) сопровождается возникновением исследовательского поведения, которому в то же время препятствуют условия, вызывающие страх. Две эти тенденции характеризуются разным временным ходом. По этой причине, несмотря на уменьшение страха, активность животного с течением времени снижается [5]. Нарушения светового режима в виде постоянного освещения или постоянной темноты приводят к развитию десинхроноза и выраженным изменениям локомоторного и эмоционального статуса в первую неделю изменения фотопериодизма. В дальнейшем происходит постепенная частичная адаптация животных к нарушенному циркадианному ритму, благодаря тесной связи синтеза мелатонина и уровня освещенности. В этом случае эпифиз оказывает модулирующее влияние на поведение животных, приспосабливая его к новым условиям среды обитания. Между фобическим уровнем и световым режимом, по-видимому, существует некая зависимость: с течением времени психоэмоциональные проявления в группе СД плавно угасают, в то время как у крыс в ПО они увеличиваются и имеют скачкообразные изменения. Полученные данные

указывают на связь между характеристиками эмоциональной реактивности и уровнем освещенности. Усиление локомоторной активности при дефиците исследовательских форм поведения и возрастание уровня тревожности и страха характерно для группы, содержащейся в условиях ПО, несмотря на имеющуюся возрастную динамику измеряемых параметров. При исследовании поведение животных оказалось более чувствительным к изменению светового режима, а введение препаратов только частично устраняло полученные изменения. При регуляции ритма мелатонина свет оказался более сильным регуляторным фактором, чем сам мелатонин. Влияние мелатонина и постоянной темноты на тревожно-фобический уровень, психоэмоциональные проявления и локомоторную активность крыс не всегда является однонаправленным [4]. Поскольку уровень эндогенного мелатонина зависит от фотопериода [6], введение экзогенного мелатонина могло либо компенсировать недостаток мелатонина, как в случае пребывания на свету в группе ПО или «белых ночей» в группе ЕО, либо провоцировать избыток и/или угнетать его выработку в группе СО или в зимнее время в условиях ЕО. Угнетающее влияние мелатонина и эпиталона на спонтанное поведение крыс проявляется при СО на протяжении всего годового цикла. Такое действие мелатонина и эпиталона является проявлением их седативного эффекта, учитывая способность данных препаратов вмешиваться в центральную ГАМК-ергическую передачу. В то же время было обнаружено, что в условиях ПО мелатонин и эпиталон понижают двигательную активность животных в течение первых 7 месяцев исследования, что соответствует времени прогрессивного роста крыс, данная возрастная группа рассматривается как молодые животные. В дальнейшем на взрослых и зрелых животных (8-12 месяцев) мелатонин и эпиталон оказывают стимулирующее действие, повышая локомоторную активность, по сравнению с контрольной группой животных. Мелатонин оказывает угнетающее действие на эмоциональный и груминговый компоненты поведения животных, а эпиталон такого действия не оказывает. В условиях ЕО угнетающее действие мелатонина и эпиталона проявляется в зимние месяцы, когда как в остальное время эти препараты оказывают стимулирующее влияние на локомоторную активность животных.

Анализ представленных выше данных свидетельствует, что в некоторых случаях влияние эпиталона и мелатонина на исследуемые показатели поведения, но не двигательной активности, является разнонаправленным, что указывает на различный механизм действия этих препаратов. Так, в группе животных, получавшей эпиталон и содержащихся при ПО, реакция груминга наблюдается чаще, а количество уринировавших крыс и количество болюсов были меньшими, по сравнению с мела-тониновой группой. Это явно указывает на то, что уровень тревожности у этой группы ниже, чем у группы, получающей мелатонин либо плацебо. Также наблюдается разнонаправленное действие мелатонина и эпиталона на процесс умывания в ЕО, дополнительно зависящий и от времени года. Волнообразный характер изменений поведения крыс в группе ЕО отражает изменение продолжительности светового дня в течение годового цикла эксперимента, что проявляется неоднозначными результатами применения мелатонина и эпиталона.

Резюмируя приведенные сведения о поведенческих особенностях крыс в течение годового цикла, находящихся в различных фоторежимах, можно отметить, что в данных условиях проявляется гипофункция либо гиперфункция эпифиза в сочетании с возрастными изменениями животных. От этого, по всей видимости, зависит неоднозначный характер возрастных сдвигов в поведении животных, наблюдаемых в различные сезоны года при применении мелатонина или эпиталона. Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 04-04-49168), РГНФ (грант № 04-06-4960 а/С).

ЛИТЕРАТУРА

1. Анисимов В.Н., Батурин Д.А., Айламазян Э.К. Эпифиз, свет и рак молочной железы // Вопр. онк. 4-5, 48, 2002, С.524-535.

2. Анисимов В.Н. Физиологические функции эпифиза (геронтологический аспект) // Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова, 8, 83, 1997, С. 1-13.

3. Арушанян Э.Б. Хронофармакология. Ставрополь, Изд. СГМА, 2000.

4. Батурин В.А., Манвелян Э.А. Влияние мелатонина на тревожно-фобические характеристики поведения у интактных и эпифизэктомированных крыс // Росс, физиол. журн. им. И.М. Сеченова, 4, 82, 1996, С.126-128.

5. БурешЯ., Бурешова О., Хьюстон Д. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. М., Высшая школа, 1991.

6. Мелатонин в норме и патологии / Под. ред. Комарова Ф.И., Рапопорта С.И., Малиновской Н.К., Анисимова В.Н. — М., ИД Медпрактика-М, 2004.

7. Родина В.К, Крупина Н.А., Крыжановский Г.Н., Окнина Н.Б. Многопара-метровый метод комплексной оценки тревожно-фобических состояний у крыс // Журн. высш. нерв. деят. — 1993. — Т. 43. — № 5. — С. 1006-1017.

8. Слепушкин В Д., Пашинский В.Г, Эпифиз и адаптация организма. — Томск, Из-во Томского университета, 1982.

9. Anisimov V.N. Effects of exogenous melatonin — a review // Toxicol, Pathol. — 2003. — Vol. 31 .—№ 6. — P. 589-503.

10. Anisimov V.N., Khavinson V.Kh., Popovich I.G., Zabezhinski M.A., Alimova I.N., Provinciali М., Franceschi C. Inhibitory effect of the peptide epitalon on the development of spontaneous mammary tumors in HER-2/neu transgenic mice // Int. J. Cancer. — 2002. Vol. 101. — № 1. P. 7-10.

11 .Anisimov V.N., Pliss G.B., logannsen M.G., Popovich J,G., Romanov K.P., Averyanova Т.К. Spontaneous tumors in outbred LIO rats // J. Exp. Clin. Cancer Res. — 1989. — Vol. 8. — № 4. — P, 254-262.

COMPARATIVE STUDY OF THE INFLUENCE OF DIFFERENT LIGHT REGIMES, MELATONIN AND EPITALON ON MOVEMENT ACTIVITY AND PSYCHOEMOTIONAL MANIFESTATIONS OF RATS

I.A. Vinogradova

Petrozavodsk State University, Petrozavodsk, 185910

The influence of different light regimes (constant light, constant darkness, fixed standard light regime 12:12, natural lightning of the North-West of Russia), melatonin and epitalon on the movement activity and psychoemotional manifestations of rats is studied. The LIO rats have been reserving in the test “open field” during a year cycle. It is shown that light regime disturbances give more expressed changes of locomotor and emotional status for the first week of photoperiodicity change. Further, a partial adaptation to the broken circadian rhythm takes place. Animal behaviour becomes more sensitive to the light regime changes rather than to the preparation injections. Melatonin and epitalon are revealed to the spontaneous behaviour of rats at any light regime. In the conditions of constant and natural lightning, the preparations have a different influence on emotional and grooming components. The wave-character of rat behaviour changes in the group of natural lightning reflect the changes of daylight length during a year cycle of the experiment.