Влияние процедуры экстренного переобучения на поисковое поведение испытуемых Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №7/2015 ISSN 2410-700Х

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

УДК 612.821.6

Альбертин Сергей Викторович

старший научный сотрудник Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН

г. Ст-Петербург, РФ e-mail:[email protected]

ВЛИЯНИЕ ПРОЦЕДУРЫ ЭКСТРЕННОГО ПЕРЕОБУЧЕНИЯ НА ПОИСКОВОЕ ПОВЕДЕНИЕ

ИСПЫТУЕМЫХ

Аннотация

В модельных экспериментах на животных показано, что повторные, без пере-рыва в день опыта, сеансы переобучения животных нахождению нового места предпочитаемого подкрепления в радиальном лабиринте приводят к наруше-нию способности испытуемых использовать навигационную ориентацию, как более адаптивную тактику для максимизации подкрепления, при сохранении менее продуктивного условнорефлекторного реагирования на подачу внутрила-биринтных сигналов. В отдельных сериях опытов выявлена адаптивная роль сна, в том числе индуцируемого сомногенными нейропептидами, необходимого испытуемым для успешного осуществлении поведенческих задач повышенной эмоциональной напряженности и предотвращения возможных неврологичес-ких расстройств.

Ключевые слова

пространственная ориентация, переобучение, адаптивные функции сна.

Изучение способности испытуемых к безошибочной пространственной ори-ентации в экстремальных условиях реагирования является актуальным направ-лением исследований в экспериментальной психологии и спортивной медици-не [4, 5, 6]. Важное место при этом занимают разработка адекватных моделей на подопытных животных, необходимых для изучения влияния многократного изменения условий реагирования, при осуществлении испытуемыми ориента-ции по навигационным сенсорным ориентирам.

В экспериментах на животных изучали влияние повторных, без перерыва в день опыта, изменений местоположения подкрепления в радиальном лабиринте на пространственную ориентацию испытуемых по навигационным сенсорным ориентирам.

Опыты проводились на 16 крысах-самцах линии Long Evans, содержащихся в режиме питьевой депривации. Подопытные животные были обучены заходить в один из отсеков 4-рукавного радиального лабиринта, каждый из которых оснащен поилкой и электрической лампочкой, включение которой осуществля-лось при выходе крысы в центральный круг лабиринта и являлось пусковым условным сигналом для захода животного в подкрепляемый рукав. Выбор жи-вотным правильного (освещенного) рукава сопровождался подачей капель во-ды, при этом в трех рукавах крысы получали по одной капле, а в одном рукаве - шесть капель воды. Порядок включения внутрилабиринтных зрительных сиг-налов (лампочек) осуществлялся в случайном порядке. Ошибочные ответы (за-ходы в неосвещенные отсеки) и попытки повторного подхода подопытных жи-вотных к одной и той же поилке без выхода в центральный круг лабиринта не подкреплялись. Способность подопытных крыс к запоминанию местоположе-ния отсека с наибольшим (6 капель) подкреплением в пространстве тестиро-валась с помощью серии пробных тестов, probe trials - одновременным включе-нием зрительных условных сигналов (лампочек) во всех 4-х рукавах лабирин-та, когда животным предоставляли возможность получить подкрепление в лю-бом рукаве лабиринта. Ориентация животных в пространстве в этих пробах осуществлялась с помощью экстралабиринтных навигационных знаков - хоро-шо видимых геометрических фигур, которые нанесены на внутренней поверх-ности ширмы, установленной вокруг лабиринта. В предыдущих исследованиях нами было показано, что животные в 80-90% тестируемых пробах выбирают рукав лабиринта, подкрепляемый шестью каплями воды при тестировании в день опыта, а также быстро достигают указанного уровня 11

11

_______МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №7/2015 ISSN 2410-700Х_________

обученности в после-дующие дни тестирования при ежедневном изменении местоположения максимального подкрепления в рукавах лабиринта [1, 2, 3].

В отличие от ранее проведенных экспериментов в настоящем исследовании местоположение рукава с предпочитаемым (максимальным) подкреплением ме-нялось в рукавах лабиринта в случайном порядке несколько раз в один опы-тный день. Перед каждым сеансом переобучения животному давали возмож-ность самостоятельно обойти все рукава для ознакомления с новым местопо-ложением максимального подкрепления в одном из рукавов лабиринта. В опы-тах использовались пробы с инъекцией фармакологических препаратов (diaze-pam 3mg/kg, i.p.; ACTH18-39 (20ng, i.c.v.), введения временной отсрочки между отдельными сеансами переобучения, а также процедуры депривации сна.

У подопытных животных регистрировали число ответов в probe trials с вы-бором максимального подкрепления. Статистическая обработка результатов осуществлялась с помощью компьютерной программы Statistica ® (Tulsa, OK).

В первой серии опытов показано, что при отмене перерыва между сессиями обучения правильное определение нового местоположения наибольшего под-крепления в лабиринте у большинства животных (12 из 16 тестируемых крыс) наблюдалась лишь в 20-30% тестируемых проб. У трех подопытных животных уровень правильных ответов при определении способности к определению наи-большего подкрепления в лабиринте составлял 50-60% от числа проб в опыте. В остальных тестируемых пробах крысы реагировали на предъявление probe trials стереотипно, посещая рукав лабиринта, подкрепляемый в предыдущей сессии обучения, или в случайном порядке. У всех тестируемых животных при повторном переобучении наблюдались случаи отказа от выполнения задачи. Попытка осуществить третью переделку подряд у 3-х крыс, относительно успе-шно справившихся со второй переделкой, сопровождалась снижением коли-чества правильных ответов до 10-20% несмотря на двукратное увеличение чис-ла применяемых при обучении проб и резким увеличением числа отказов от выполнения задачи. У всех подопытных животных при повторных переделках отмечено увеличение времени, затрачиваемого на решение задачи, и усилен-ный груминг. Следует отметить, что у подопытных животных при экстренных переобучениях сохранялась способность к правильному реагированию при по-следовательном предъявлении внутрилабиринтных раздражителей, однозначно сигнализирующих о нахождении подкрепляемого рукава.

Во второй серии опытов интервал времени между отдельными переделками увеличивали до 6-8 часов. Это позволило выявить две группы животных, разли-чающихся по способности к осуществлению переобучения.

Показано, что у успешно переобучающихся (УП) крыс, по сравнению с плохо переобучающимися (ПП) животными, в периоде между сессиями обучения в 2-4 раза увеличивалось время, расходуемое животными на сон. Депривация сна у УП крыс, осуществляемая экспериментатором между сессиями обучения, резко снижала способность подопытных животных к последующему переобучению, при этом значительно возрастало число крыс, отказывающихся от выполнения предлагаемой задачи.

Введение подопытным животным препаратов бензодиазепинового ряда (diazepam) вызывала незначительный положительный эффект на их переобуче-ние, или не оказывало влияния на подопытных крыс. Отмена депривации сна восстанавливала способность подопытных животных к повторному переобучению, проводимому в течение опытного дня.

Достоверное улучшение способности ПП крыс к повторному переобучению наблюдалось также при внутрицеребральном введении подопытным животным сомногенного нейропептида ACTH-18,39. Характерной особенностью поведе-ния крыс, получивших инъекцию гормонального нейропептида, являлось уве-личение продолжительности сна в период между сессиями обучения и, как следствие, резкое снижение числа стереотипных реакций и проб с отказами от выполнения задачи.

Результаты, полученные при тестировании поискового поведения крыс в радиальном лабиринте, позволяют сделать следующие выводы:

1. У подопытных животных при обучении в радиальном лабиринте форми-руются различные тактики поведения (условнорефлекторная, с опорой на вну-трилабиринтные сигналы и навигационная - ориентация на экстралабиринтные навигационные сигналы), целесообразно используемые подопытными живот-ными при изменении условий реагирования.

12

________МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №7/2015 ISSN 2410-700Х____________________

2. Повторные сеансы переобучения без перерыва в день опыта приводит у животных к нарушению способности использовать навигационную ориента-цию, как более адаптивную реакцию для максимизации подкрепления, при со-хранении менее продуктивного условно-рефлекторного реагирования.

3. При многократном переобучении, проводимом в один опытный день, у подопытных животных, наряду с нарушением навигационной тактики поведе-ния, наблюдается ряд поведенческих реакций (усиленный груминг, стереотип-ные реакции, отказы от реагирования), свидетельствующих о развитии стресс-сорной реакции на трудную ситуацию.

4. Фармакологические (введение испытуемым препарата, индуцирующего сон) и процедурные (предоставлением в перерыве между сеансами с переобу-чением кратковременного отдыха со сном) воздействия свидетельствуют об обратимой природе нарушений, выявленных у подопытных животных.

5. Выявлено влияние экстремальных условий реагирования, связанных с многократным срочным переобучением в лабиринте, на изменение биоритмов испытуемых. Показана адаптивная роль сна, необходимого животным при осу-ществлении поведенческих задач повышенной эмоциональной напряженности.

Список использованной литературы

1. Albertin S.V., e.a. Lesion of the n. accumbens impair rats in finding larger rewards but spare reward seeking behavior. Behav. Brain Res., 2000, 117:173-183.

2. Альбертин С.В. Участие прилежащего ядра в формировании реакций про-странственного выбора у крыс. Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2002. 88 (5): 545-552.

3. Альбертин С.В. Диагностика синдрома дефицита внимания с гиперактив-ностью. Журн. неврол. и психиатр. им. С.С. Корсакова. 2010. 12: 67-73.

4. Виноградов В.М., Бобков Ю.Г. Фармакологическая стратегия адаптации. Фармакологическая регуляция состояний дезадаптации. М., 1986. С. 7-16.

5. Вяткин Б.А. Управление психическим стрессом в спорте. М.: Феникс, 2001.

6. Макаров В.И. Изменение биоритмов в экстремальных условиях // Хроно-биология и хрономедицина. Руководство, М., Медицина, 1989, С. 169-183.

© С.В. Альбертин, 2015

УДК 902.2

Тимофеев Андрей Николаевич,

к.б.н., доцент ВГПУ,г. Воронеж, РФ.

E-mail: [email protected]

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДОРОГ КАК ИСТОЧНИК ИНФОРМАЦИИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ

АРХЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Аннотация

Рассматривается новый подход к получению исторических сведений с использованием дорожнотранспортных путей сообщения. Территориидревних дорог хранят вещественные доказательства событий прошлого времени в развитии цивилизации. По линейному расположению археологических находок можно определять наличие и направления древних маршрутов.

Ключевые слова

дороги, археологические находки, методы археологии.

Постоянные маршруты передвижения возникали еще на заре становления человеческого общества. Это были тропы к охотничьим угодьям или местам сбора растительной пищи, пути к воде, к местам жительства соплеменников и т.д. Развитие человеческого общества способствовало формированию развитой сети разнообразных маршрутов передвижения, как пеших, так и транспортных. Появлялись дороги местного

13