CC BY
17Работа поддержана грантом РФФИ (проект № 20—013—00683 а).
Список литературы:
1. Voss, U., Schermelleh-Engel, K., Windt, J., Frenzel, C., Hobson, A., 2013. Measuring consciousness in dreams: The lucidity and consciousness in dreams scale. Conscious Cogn; 22 (1):8—21. doi: 10.1016/j.concog.2012.11.001.
2. LaBerge S. P. et al. Lucid dreaming verified by volitional communication during REM sleep. Percept. Mot. Skills. 1981. Vol. 52. No 3. Pp. 727— 732. doi: 10.2466/pms.1981.52.3.727
3. Миронов А. Ю., Синин А. В., Дорохов В. Б., Методика диалога со спящим испытуемым в состоянии осознанного сновидения с использованием дыхательных движений//Социально-эколо-гические технологии. 2018. No 2. С. 83—107. doi: 10.31862/2500— 2966—2018—2-83—107.
4. Konkoly et al. Real-time dialogue between experimenters and dreamers during REM sleep, Current Biology 31, 1—11, 2021. doi: 10.1016/j. cub.2021.01.026
5. Hobson, A., The Neurobiology of Consciousness: Lucid Dreaming Wakes Up. The Neurobiology of Consciousness, 2 (2), 2009. doi: 41 — 44. 10.11588/ijodr.2009.2.403
УДК 612.821
Брошевицкая Н. Д., Павлова И. В.
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт Высшей Нервной Деятельности и Нейрофизиологии РАН, Москва, Россия
Broshevitskaya N. D., Pavlova I. V.
Institute of Higher Nervous Activity and Neurophysiology of RAS, Moscow, Russia E-mail: multibroshka@mail.ru
ВЛИЯНИЕ РАННЕГО ПРОВОСПАЛИТЕЛЬНОГО СТРЕССА НА СОЦИАЛЬНОЕ ПОВЕДЕНИЕ ВЗРОСЛЫХ КРЫС
THE EFFECT OF EARLY-LIFE PROINFLAMMATORY STRESS ON SOCIAL BEHAVIOR IN ADULT RATS
DOI
Аннотация: Исследовали социальное поведение взрослых крыс разного пола после раннего провоспалительного стресса в тестах на социальное взаимодействие, социальное доминирование и агрессивное поведение. Постнатальный стресс оказывал влияние только на самцов, увеличивая доминирование и мотивацию к социальному взаимодействию, не влияя на агрессивность крыс.
Ключевые слова: ранний провоспалительный стресс, липополи-сахарид, социальное доминирование, социальное взаимодействие, агрессивность.
Abstract: We investigated the social behavior of adult rats in both sexes after early pro-inflammatory stress in a social interaction test, dominance tube test, resident-intruder test and predator aggression test. LPS-treated males were more dominant and showed more social motivation but not aggression.
Keywords: proinflammatory stress, lipopolysaccharide, dominance tube test, social interaction, aggression.
Введение: Известно, что воздействия в пренатальном и раннем постнатальном периоде развития могут приводить к увеличению уровня тревожности, депрессивности взрослых особей, повлиять на выработку и угашение условнорефлекторного страха. Данные о влиянии на социальное поведение немногочисленны. Введение липополисахарида (ЛПС) матери на поздних сроках беременности приводило к появлению симптомов аутисти-ческого спектра и шизофреноподобных отклонений у потомства [Baharnoori et al., 2012; Foley et al., 2014; Lee et al., 2021]. Имеются данные об уменьшении социального взаимодействия после пост-натального введения ЛПС [Kentner et al., 2018; MacRae et al., 2015]. Детальный анализ показал, что уменьшается взаимодействие за счет контактов, направленных к животному ЛПС группы, вероятно, из-за изменения их запаха. Высказывается гипотеза о влиянии иммунной системы на социальное поведение, в частности на уровень агрессии [Das et al., 2016]. Было показано, что у высокоагрессивных животных после стресса уровни провоспалитель-ных цитокинов были выше, чем у низкоагрессивных животных [Alperina et al., 2019; Idova et al., 2016; Audet et al., 2010]. Сходные
данные были получены и при исследовании пациентов с депрессией, которые демонстрировали повышенную агрессивность и высокий уровень провоспалительных цитокинов [ТакаЬазЫ е! а1., 2018]. Целью нашей работы было исследовать влияние раннего постнатального введения ЛПС на различные аспекты социального поведения взрослых крыс: социальное доминирование, социальную мотивацию, агрессивное поведение.
Методика: В данной работе исследовали влияние раннего про-воспалительного стресса на социальное поведение самцов и самок крыс линии Вистар в возрасте 3,5—5-ти месяцев. На 3 и 5-й день от рождения каждый помет делили на две части, половине крысят вводили бактериальный липополисахарид (50 мкг/кг, группа ЛПС) для создания раннего провоспалительного стресса, другой половине — физиологический раствор (группа ФИЗ, контроль).
Начинали исследование с теста социального взаимодействия, для которого использовали квадратное открытое поле (100х100х30 см), где около одной из стенок, посередине располагался пластиковый отсек (21х21х14 см) с перфорированными стенками. Тест проводился в течение двух дней: в первый день внутренний отсек был пустой, во второй день в отсек заранее помещали незнакомую крысу-гостя одного пола и возраста с исследуемой крысой. Поведение крысы регистрировали в течение 5-ти минут. Анализировали время нахождения крысы в зоне взаимодействия (коридор шириной 15 см около внутреннего отсека), число и длительность контактов (нос крысы вблизи стенки внутреннего отсека). Оценивали процентное соотношение времени взаимодействия во второй и первый опыт (коэффициент взаимодействия).
Социальное доминирование оценивали при помощи тестирования в трубе из прозрачного оргстекла длиной 150 см и внутреннего диаметра 6 см. Эксперимент проводили в течение двух дней: в первый день животные исследовали новую обстановку и проходили по трубе в обоих направлениях, во второй проводили само тестирование. За день до начала эксперимента крыс взвешивали и формировали однополые пары так, чтобы одна крыса была из ФИЗ группы, другая из ЛПС группы, а вес у животных был почти одинаковый (с точностью до 10 г). Во время тестирования крыс одновременно запускали с разных концов трубы, чтобы животные двигались друг-другу на встречу. "Победителем" считали то животное, которое смогло оттеснить оппонента назад и выйти с противоположного конца трубы. У каждой пары было две попытки, при
этом каждую крысу запускали с разных концов трубы. Если в течение 2 мин не выявлялся "победитель", считали что ничья.
Агрессивное поведение оценивали при помощи теста "рези-дент-интрудер" (Р-И) и теста на хищническое поведение. За неделю до проведения теста Р-И самцов ссаживали с овариэктомирован-ными самками в отдельные домашние клетки (35х55х20 см); перед началом теста самку удаляли. Экспериментальных самок также рассаживали парами из одной группы в отдельные домашние клетки и перед началом теста одну из крыс убирали на время тестирования ее соседки. Тест Р-И проводили в домашней клетке, где к резиденту подсаживали незнакомую более молодую и меньшую по весу кры-су-интрудера того же пола, и регистрировали поведение обеих крыс в течение 5-ти минут. При этом фиксировали такие параметры, как латентность и число драк, число и длительность стоек напротив оппонента, число постановок лап на интрудера/резидента, число и длительность преследований интрудера/резидента, число "сексуальных атак" со стороны резидента. Анализ хищнического поведения проводили на небольшой камере размерами 51х40.5х30 см. В качестве добычи выступали живые домовые сверчки Acheta domesticus. За неделю до проведения эксперимента животных приучали к новой диете, давая пробовать умерщвленных сверчков. За два дня до эксперимента крыс сажали в камеру для ее обследования, на полу располагались умерщвленные сверчки. Перед экспериментом проводили 24 ч пищевую депривацию. Во время опыта крысу сажали в центр камеры, в которой находились 3—4 живых сверчка, и вели наблюдение в течение 5-ти мин. Оценку хищнического поведения проводили в баллах: 1 балл — только обнюхивание добычи; 2 балла — обнюхивание и дальнейшее преследование; 3 балла — преследование и попытка поймать добычу; 4 балла — преследование, ловля и дальнейшее умерщвление добычи, но без поедания; 5 баллов — добыча была поймана, убита и съедена.
Результаты исследования: В первый день теста социального взаимодействия самцы группы ЛПС значительно меньше времени находились в зоне взаимодействия и меньше обследовали снаружи внутренний отсек, чем самцы группы ФИЗ (Рис. 1, А). Эти результаты совпадают с нашими ранее полученными данными о снижении исследовательской активности у самцов ЛПС группы. Однако, на второй день теста, при помещении в отсек крысы-гостя, разницы в длительности пребывания в зоне взаимодействия и длительности контактов между группами ФИЗ и ЛПС обнаружено не было (Рис. 1,
А). Коэффициент взаимодействия был больше у самцов в группе ЛПС, чем в группе ФИЗ (Рис. 1, Б), что свидетельствует о том, что ранний провоспалительный стресс увеличивал мотивацию к социальному взаимодействию. Среди самок групповых различий обнаружено не было.
В тесте на социальное доминирование в трубе самцы группы ЛПС значимо чаще были "победителями", чем самцы группы ФИЗ (Рис. 1, В). У самок разницы между группами обнаружено не было. Полученные данные свидетельствуют об увеличении социальной доминантности у самцов после введения ЛПС в раннем онтогенезе.
В тесте на агрессивное поведение "резидент-интрудер" не было выявлено различий в ФИЗ и ЛПС группах по длительности преследования интрудера, числу стоек и схваток, числу постановок лап на интрудера как среди самцов, так и среди самок. Вместе с тем было обнаружено, что самцы ЛПС группы могли совершать "сексуальные атаки" на интрудера (Рис. 1, Г), среди самцов ФИЗ группы схожих случаев нападения обнаружено не было. Таким образом, не было выявлено изменений в уровне агрессии у самцов ЛПС группы по сравнению с ФИЗ группой, но отмечался повышенный уровень сексуальной мотивации, направленной на самцов интрудеров, и отсутствие дифференцировки объектов.
При оценке хищнической агрессии выявили половые различия (Рис. 1, Д): самки обеих групп, ЛПС и ФИЗ, чаще ловили, умерщвляли и съедали своих жертв сверчков, в то время как самцы ЛПС и ФИЗ групп в основном ограничивались обнюхиванием и преследованием сверчков, реже пытались их поймать. Возможно, более выраженное хищническое поведение самок было связано с их меньшей тревожностью. Различий в хищническом поведении у животных ФИЗ и ЛПС групп не наблюдалось.
Вывод: Ранний провоспалительный стресс оказал влияние на социальное поведение взрослых самцов, но не самок крыс. У самцов ЛПС группы чаще встречалось социальное доминирование, была выше мотивация к социальному взаимодействию, по уровню агрессивности отличий животных ЛПС и ФИЗ группы не было выявлено. У самцов ЛПС группы отмечалось увеличение сексуальной мотивации и отсутствие дифференцирования объектов.
Рис. 1. Влияние ЛПС на социальное поведение крыс. А-Б — время и коэффициент взаимодействия ((Твтест2/Твтест1)*100 %) в тесте социального взаимодействия; В — доля крыс «победителей» в группах в тесте на доминантность в трубе; Г — среднее число «сексуальных атак» на интрудера в тесте «резидент-интрудер»; Д — баллы в тесте на хищническую агрессию. ФИЗ — группа крыс с введением физиологического раствора в раннем онтогенезе; ЛПС — с введением липополисахарида. * — различия между группами ФИЗ и ЛПС (p<0.05),, # — тенденция (0.05<p<0.1); +— половые различия (А-Б post-hoc Fisher LSD, ANOVA; В-Д критерий у2, 2 х 2 Table).
Список литературы:
1. Alperina E., Idova G., Zhukova E., Zhanaeva S., Kozhemyakina R. Cytokine variations within brain structures in rats selected for differences in aggression. Neurosci Lett. 2019 Jan 23;692:193—198;
2. Audet M.-C., Mangano E. N., Anisman H. Behavior and proinflammatory cytokine variations among submissive and dominant mice engaged in aggressive encounters: moderation by corticosterone reactivity. Front. Behav. Neurosci., 4 (2010), pp. 1 —12;
3. Baharnoori M., Bhardwaj S. K., Srivastava L. K. Neonatal behavioral changes in rats with gestational exposure to lipopolysaccharide: a prenatal infection model for developmental neuropsychiatric disorders. Schizophr Bull. 2012 May;38 (3):444—56;
4. Das S., Deuri S. K., Sarmah A., Pathak K., Baruah A., et al. Aggression as an independent entity even in psychosis — the role of inflammatory cytokines. J. Neuroimmunol., 292 (2016), pp. 45—51;
5. Foley K. A., MacFabe D. F., Vaz A., Ossenkopp K.-P., Kavaliers M. Sexually dimorphic effects of prenatal exposure to propionic acid and lipopolysaccharide on social behavior in neonatal, adolescent, and adult rats: implications for autism spectrum disorders. Int J Dev Neurosci. 2014 Dec;39:68—78;
6. Idova G. V., Markova E. V., Gevorgyan M. M., Alperina E. L., Zhukov E. N. Changes in production of cytokines by C57Bl/6J mouse spleen during aggression provoked by social stress. Bull Experim Biol and Med., 160 (2016), pp. 679—682;
7. Kentner A. C., Khan U., MacRae M., Dowd S. E., Yan S. The effect of antibiotics on social aversion following early life inflammation. Physiol Behav. 2018 Oct 1;194:311—318;
8. Lee G. A., Lin Y.-K., Lai J.-H., Lo Y.-C., Yang Y.-C. S.H., et al. Maternal Immune Activation Causes Social Behavior Deficits and Hypomyelination in Male Rat Offspring with an Autism-Like Microbiota Profile. Brain Sci. 2021 Aug 18;11 (8):1085;
9. MacRae M., Kenkel W. M., Kentner A. C. Social rejection following neonatal inflammation is mediated by olfactory scent cues. Brain Behav Immun. 2015 Oct;49:43—8;
10. Takahashi A., Flanigan M. E., McEven B. S., Russo S. J. Aggression, social stress, and the immune system in humans and animal models. Front. Behav. Neurosci., 12 (2018), pp. 56—62.
