Влияние светового десинхроноза на поведенческие реакции у крыс-самцов

The effects of light-induced desynchronosis on behavioral responses in white male rats

Olga Zlobina

Candidate of Medical Science, Associate Professor, V.I. Razumovsky Saratov State Medical University (SSMU), the city of Saratov, Russia, Saratov

Olga Antipova

Doctor of Medical Science, Associate Professor, V.I. Razumovsky Saratov State Medical University (SSMU), the city of Saratov, the Russia, Saratov

Anna Rubizova

Student of V.I. Razumovsky Saratov State Medical University (SSMU), the city of Saratov, the Russia, Saratov

Darya Zhdanova

Student of V.I. Razumovsky Saratov State Medical University (SSMU), the city of Saratov, the Russia, Saratov

Khavazh Mezhidov

Student of V.I. Razumovsky Saratov State Medical University (SSMU), the city of Saratov, the Russia, Saratov

Аннотация. В условиях эксперимента изучали влияние светового десинхроноза на поведенческие реакции у белых крыс-самцов на различных стадиях развития стрессорных нарушений. Исследование проводилось на 1, 10 и 21 сутки действия стрессора с использованием теста «Открытое поле». Обнаружили повышение двигательной активности животных на 10 сутки эксперимента, что соответствует стадии регуляторных нарушений, и понижение двигательной активности, что соответствует стадии декомпенсации на 21 сутки эксперимента.

Abstract. The performed experiment was focused on studying the effects of light-induced desynchronosis on behavioral responses in white male rats at different stages of stress disorders development. The study was conducted by applying Open field test on the 1^st, 10^th and 21^st days of the stress factor exposure. An increase in the motor performance of animals was detected on the 10^th day of the experiment, which corresponds to the stage of regulatory disorders. A decrease in motor performance was detected on the 21^st day of the experiment, which corresponds to the decompensation stage.

Ключевые слова: световой десинхроноз; поведенческие реакции; белые крысы-самцы.

Keywords: light-induced desynchronosis; behavioral responses; white male rats.

Актуальность исследования обусловлена тем, что в современном обществе произошло перестроение суточного ритма, что не могло не повлечь за собой ряд последствий. Ученые установили, что активность человека зависит от положения солнца, потому что с восходом солнца организм человека активизирует свои силы, а при наступлении ночи, организм ослабляет свою работу. Но были и исключения из этих «правил». Так, охотники в поисках добычи могли обходиться без сна несколько суток, а позже с развитием цивилизации, когда появилось промышленное производство, которое требует круглосуточного присутствия человека, были сбиты внутренние суточные часы. Расхождение суточных ритмов организма с ритмами жизни индивида принято называть световым десинхронозом[6].

Ученые пришли к выводу о том, что человек и животное очень чувствительны к стрессу, что находит отражение в их поведении. Именно эмоции и эмоциональная сфера в данной ситуации является определяющими, причем в большей степени чувство страха и тревоги. Следует отметить, что именно тревожность чаще всего является сопровождающим эмоционального стресса, реакцией ЦНС на элементы, вызывающие стресс, а также мобилизатором для избегания угрозы[4,5].

Именно поэтому актуальным является эмоциональное поведение человека и животного в различных ситуациях, вызывающих стресс. Но если человек может описать свои состояния и эмоции, ответить на ряд вопросов и пройти тесты, то, к сожалению, животные не смогут этого сделать и поэтому ученые прибегают к различным тест-моделям, которые основаны на анализе спонтанного поведения при помещение животного в незнакомую им среду[4].

Известно, что стресс является одной из адаптационных реакций организма на воздействие факторов внешней среды, которая способствует, с одной стороны, приспособлению и выживанию организма в экстремальных условиях, а с другой – к развитию патологических изменений[3]. Человек и животные постоянно подвергаются действию стрессоров – эмоционального, болевого, гипокинетического, температурного и особенно светового.

Целью настоящего исследования явилось изучение поведенческой активности крыс в «открытом поле» после световой или темновой деприваций.

Материал и методы.

Экспериментальное исследование было проведено на базе научной лаборатории кафедры нормальной физиологии им. И.А. Чуевского в соответствии с Женевской конвенцией и Хельсинской декларацией о гуманном отношении к животным.

Исследование проводили на белых беспородных крысах-самцах, массой тела 200-250 г. Животные были разделены на четыре группы: контрольная и 3 группы сравнения - на 1, 10 и 21 сутки эксперимента по 12 особей в каждой группе.

Световой десинхроноз моделировали путем изменения режима освещения в лаборатории. Животные подвергались воздействию комбинации естественного и, в ночное время, искусственного освещения в течение указанного времени[1,2]. Для изучения поведенческих реакций был выбран тест «Открытое поле». Установка «Открытое поле» предназначена для изучения поведения грызунов в новых (стрессогенных) условиях и позволяет оценить выраженность и динамику отдельных поведенческих элементов: уровень эмоционально-поведенческой реактивности животного, стратегию исследовательского/оборонительного поведения и т.д. Использовался тест «Открытое поле» как наиболее часто используемый и информативный при изучении поведенческих реакций животных[4,5].

Длительность теста «Открытое поле» составила 5 мин, в котором регистрировали горизонтальную и вертикальную двигательную активность, число заглядываний в «норки» и обнюхивание отверстий. Также регистрировали число актов дефекации, частоту актов и суммарную продолжительность груминга (с), которые характеризуют неспецифическое поведение животных.

Все животные находились в одинаковых условиях и на обычном рационе питания.

Полученные результаты были обработаны с помощью программы «STATISTICA 10» (StatSoft, USA). Для сравнения показателей использовали U-критерий Манна-Уитни, поскольку большинство полученных в ходе эксперимента результатов не соответствовали закону нормального распределения. Значимыми считали изменения при p<0,05.

Результаты и обсуждения.

На 1 сутки воздействия светового десинхроноза наблюдается тенденция к увеличению без достоверных статистических изменений (p>0,05, табл. 1) как специфических, так и неспецифических поведенческих реакций животных.

Стрессорные повреждения организма развиваются на 10 сутки воздействия светового десинхроноза. Это выражается статистически значимым (p<0,05, табл. 1) количеством пересеченных квадратов в опытной группе по сравнению с группой контроля. Статистически достоверно увеличение количества стоек и количества заглядываний в «норки». Количество актов дефекации, актов груминга и общая продолжительность груминга сохраняют тенденцию к увеличению.

На 21 сутки воздействия стрессора отмечается снижение двигательной активности и исследовательской деятельности животных по сравнению с опытной группой с воздействием светового десинхроноза на 10 сутки эксперимента. Это выражается статистически достоверным уменьшением (p<0,05, табл. 1) специфически значимых показателей. Неспецифические поведенческие реакции имели тенденцию к уменьшению без достоверных статистических изменений (p>0,05, табл. 1), за исключением такого показателя, как общая продолжительность груминга, значение которого продолжало увеличиваться.

Количество пересеченных квадратов, количество стоек и количество заглядываний в «норки» - это специфически значимые показатели, которые статистически достоверно увеличивались (p<0,05, табл. 1) по сравнению с группой контроля. Достоверными являлись показатели у опытных групп на 10 и 21 сутки, а такие показатели, как количество актов дефекации, количество актов груминга и общая продолжительность груминга имели тенденцию к увеличению по сравнению с группой контроля.

Выводы.

1. Световая депривация приводит к развитию стрессорных реакций у белых крыс – самцов.

2. Световая депривация имеет стадийность развития, которая достигает максимального уровня эмоционально-поведенческой и исследовательской активности животных на 10 сутки действия стрессора. Отмечается угнетение всех вышеуказанных показателей на 21 сутки.