Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

АНАЛИЗ ПОВЕДЕНЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ, ПЕРЕНЕСШИХ ЭМОЦИОНАЛЬНО-БОЛЕВОЙ СТРЕСС

Мамылина Н.В. 1
1 ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет», Челябинск, Россия
В результате проведённого исследования была выявлена повышенная тревожность животных, перенесших эмоционально-болевой стресс. В результате воздействия 6-часового эмоционально-болевого стресса ориентировочно-исследовательская активность животных была нивелирована их гипервозбудимостью, а через 1 и 2 суток после стресса – фрустрацией, переходящей в апатию. Через пять суток после стресса все исследованные параметры поведенческой активности животных не отличались от данных контрольной группы животных.
эмоционально-болевой стресс
адаптация
поведение
1. Августинович, Д.Ф. Формирование патологии поведения у самок мышей линии С57BL/6J под влиянием длительного психоэмоционального воздействия /Д.Ф.Августинович, И.Л.Коваленко // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. - 2004. - Т.90.- № 11.- С.1324-1336.
2. Дубровина, Н.И. Особенности угашения условной реакции пассивного избегания мышей с разным уровнем тревожности / Н.И. Дубровина, Р.А. Томиленко // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. - 2006. - Т.92. - №9. -С.1092-1099.
3. Жуков, Д.А. Реакция особи на неконтролируемое воздействие зависит от стратегии поведения /Д.А. Жуков //Физиол. журн. им. И.М. Сеченова. - 1996.- Т.82.- № 4.- С. 21-29.
4. Мельников, А.В. Выбор показателей поведенческих тестов для оценки типологических особенностей поведения крыс /А.В. Мельников, М.А. Куликов [и др.] // Журн. высшей нерв. деят.- 2004. - Т.54. - № 5. - С.712-717.
5. Шуйкин, Н.Н. Поведение крыс в тёмно-светлой камере: задача выбора места /Н.Н. Шуйкин, И.П. Левшина, Е.В. Липеровская // Журн. высшей нерв. деят.- 2003. - Т.53. - № 6. - С.746-753.
6. Desiderato, O. Development of gastric ulcers in rats following stress termination /О. Desiderato, J.R. Mac Kinnon, Н. J. Hisson //Comp. physiol. Psychol. 1974. - V. 87.- Р. 208-214.
7. Russe, P.A. Relationships between exploratory behaviour and fear: a review / P.A. Russe // Brit. J. Psychol. - 1973.- V. 64.- P. 417-433.
К числу актуальных проблем физиологии высшей нервной деятельности относится вопрос о связи между типологическими особенностями поведения животных и устойчивостью их организма к действию стрессирующих факторов. По мнению [4], индивидуально-типологические особенности поведения отражают определенную специфику окислительных процессов мозга и поэтому позволяют с известной вероятностью прогнозировать большую или меньшую устойчивость к циркуляторной гипоксии мозга как одной из причин патологии ЦНС.

Однако до конца неясно, какие же из поведенческих показателей наиболее значимы. Важнейшим поведенческим проявлением на внешний раз­дражитель является эмоция. Установлено, что отрицательные эмоции пассивно-оборонительного характера приводят к развитию и/или усугубле­нию течения патологических синдромов различного генеза [4]. Вместе с тем отмечена зависимость между степенью устойчивости к неблагоприятным воздействиям и исходной двигательной активнос­тью животных. В литературе имеются также данные о том, что на выживаемость животных при тяжелых патологических состояниях влияют как их исходная эмоциональность, так и степень выраженности двигательной и поисковой активностей [1,2,4].

Цель исследования: изучить особенности поведенческой активности животных, перенесших острый эмоционально-болевой стресс, в тесте «открытое поле».

Материалы и методы исследования

Эксперимент выполнен на 60 крысах самцах линии Вистар массой 150-200 г. Содержание животных и эксперименты проводились согласно международным нормам и правилам работы с позвоночными животными (Страсбург, 1999). Эмоционально-болевой стресс (ЭБС) воспроизводили у крыс линии Вистар по методике [6] в форме так называемого невроза тревоги, продолжающегося один и шесть часов, а также спустя 1, 2, 5 суток после 6-часового ЭБС. После завершения стрессирования животных забивали под лёгким эфирным наркозом.

Поведение животных наблюдали в "открытом" поле размером 80 х 80 см, расчерченном на квадраты 10 х 10 см в течение 5 минут. Поле было освещено ярким светом (100 Вт) на расстоянии 1 м от поверхности поля. Животных помещали в центр поля и фиксировали латентное время (с) первой побежки с центрального квадрата, число пересеченных квадратов, время (с) и число грумингов и вставаний на задние лапы за 5 минут теста. После каждого животного поверхность открытого поля тщательно промывали водой и высушивали. Поведенческую активность животных оценивали в тесте "открытое" поле с применением актографа [1].

Статистическую обработку результатов проводили с помощью теста Колмогорова - Смирнова при помощи компъютерной программы «Statistica 8.0.». Различия между группами признавались достоверными при р<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Показатели поведенческой активности животных, перенесших острый эмоционально-болевой стресс, представлены в таблицах 1, 2.

После 1 часа эмоционально-болевого стресса на периферии открытого поля количество пересечений экспериментальной площадки уменьшилось на 49,2 % (р<0,001); число стоек - на 67,0 % (р<0,001); стереотипных актов умывания - на 27,0 % (р<0,05); количество заглядываний в отверстия экспериментальной площадки уменьшилось по сравнению с контролем на 72,4 % (р<0,001) на фоне увеличения в 1,8 раза (р<0,001) количества дефекаций.

После 6 часов эмоционально-болевого стресса на периферии открытого поля количество пересечений экспериментальной площадки уменьшилось на 53,2% (р<0,001); число стоек - на 67,0% (р<0,001); стереотипных актов умывания - на 25,0% (р<0,05) количество заглядываний в отверстия экспериментальной площадки уменьшилось по сравнению с контролем на 72,4 % (р<0,001) на фоне увеличения в 1,9 раза (р<0,001) количества дефекаций.

Таблица 1. Влияние острого эмоционально-болевого стресса на поведенческую активность животных (n = 10) в тесте открытое поле (на периферии)

Сроки/показатели

Пересечения

Стойки

Заглядывания

Груминг

Дефекация

Контроль

47,4±5,2

13,4±1,2

2,9±0,5

3,7±0,7

1,6±0,3

ЭБС 1 час

24,1±2,1***

4,4±0,5***

0,8±0,2***

2,7±0,4

2,9±0,5*

ЭБС 6 час.

22,2±3,1***

4,4±0,7***

0,8±0,3***

2,8±0,4

3,0±0,1***

ЭБС 6 час.+1сут.

25,3±1,8***

5,3±0,3***

1,1±0,1***

2,9±0,3

2,7±0,4*

ЭБС 6 час.+2 сут.

27,8±1,6***

5,5±0,4***

1,5±0,2**

3,1±0,3

2,5±0,5

ЭБС 6 час.+5 сут.

46,3±5,0

13,2±1,3

2,8±0,4

3,5±0,5

1,5±0,3

Примечание: достоверность отличий от контроля: *-р<0,05; **-р<0,01;*** -р<0,001

Таблица 2. Влияние острого эмоционально-болевого стресса на поведенческую активность животных (n = 10) в тесте открытое поле (в центре)

Сроки/показатели

Пересечения

Стойки

Заглядывания

Груминг

Дефекация

Контроль

5,1±0,3

2,2±0,2

1,1±0,4

2,3±0,2

-

ЭБС 1 час

-

-

-

-

-

ЭБС 6 час.

-

-

-

-

-

ЭБС 6 час.+1сут.

2,9±0,2 ***

1,9±0,1

1,4±0,2

1,0±0,1***

-

ЭБС 6 час.+2 сут.

3,2±0,1***

1,6±0,3

2,0±0,1***

1,0±0,1***

1,3±0,2

ЭБС 6 час.+5 сут.

5,0±0,4

2,1±0,2

1,0±0,3

2,2±0,2

-

Примечание: достоверность отличий от контроля: *-р<0,05; **-р<0,01;***-р<0,001

После 6 часов эмоционально-болевого стресса и одних суток восстановления на периферии открытого поля количество пересечений экспериментальной площадки уменьшилось на 46,6 % (р<0,001); число стоек - на 60,4 % (р<0,001); стереотипных актов умывания - на 21,6 %; количество заглядываний в отверстия экспериментальной площадки уменьшилось по сравнению с контролем на 62,1 % (р<0,001) на фоне увеличения в 1,7 раза (р<0,001) количества дефекаций.

После 6 часов эмоционально-болевого стресса и одних суток восстановления на периферии открытого поля количество пересечений экспериментальной площадки увеличилось на 13,9 % (р<0,05); число стоек - на 20,5 % (р<0,05); стереотипных актов умывания - на 3,6 %; количество заглядываний в отверстия экспериментальной площадки  по сравнению с шеcтичасовым ЭБС увеличилось на 37,5 % (р<0,05) на фоне уменьшения на 10,0 %  количества дефекаций.

После 6 часов эмоционально-болевого стресса и двух суток восстановления на периферии открытого поля количество пересечений экспериментальной площадки уменьшилось на 41,4 % (р<0,001); число стоек - на 58,9 % (р<0,001); стереотипных актов умывания - на 16,2 % (р<0,05); количество заглядываний в отверстия экспериментальной площадки уменьшилось по сравнению с контролем на 48,3 % (р<0,01) на фоне увеличения на 56,3 % (р<0,05) количества дефекаций.

После 6 часов эмоционально-болевого стресса и двух суток восстановления на периферии открытого поля количество пересечений экспериментальной площадки увеличилось на 25,2 % (р<0,05); число стоек - на 25,0 % (р<0,05); стереотипных актов умывания - на 10,7 %; количество заглядываний в отверстия экспериментальной площадки увеличилось по сравнению с шестичасовым ЭБС на 87,5% (р<0,05) на фоне уменьшения на 16,7% (р<0,05) количества дефекаций.

После 6 часов эмоционально-болевого стресса и пяти суток восстановления на периферии открытого поля количество пересечений экспериментальной площадки уменьшилось на 2,3 %; число стоек - на 1,5 %; стереотипных актов умывания - на 5,4 %; количество заглядываний в отверстия экспериментальной площадки уменьшилось на 3,4 %; количество дефекаций уменьшилось на 6,3 % по сравнению с контролем.

После 6 часов эмоционально-болевого стресса и пяти суток восстановления на периферии открытого поля количество пересечений экспериментальной площадки увеличилось в 2,1 раза (р<0,001); число стоек - в 3,0 раза (р<0,001); стереотипных актов умывания - на 25,0 % (р<0,05); количество заглядываний в отверстия экспериментальной площадки увеличилось в 3,5 раза (р<0,001) на фоне уменьшения на 50,0 % (р<0,001) количества дефекаций по сравнению с шестичасовым ЭБС.

После эмоционально-болевого стресса крысы на протяжении тестирования находились на периферии открытого поля и в центр не выходили. Вертикальная двигательная активность их представлена только стойками с опорой на стенку поля (тенденция к «манежному» бегу в открытом поле). В центре открытого поля поведенческая активность животных была зафиксирована в течение 1-5 суток после стрессирования. После 6 часов эмоционально-болевого стресса и одних суток восстановления  количество пересечений экспериментальной площадки уменьшилось на 43,1% (р<0,001); число стоек - на 13,6 % (р<0,05); стереотипных актов умывания - на 56,5 % (р<0,001); количество заглядываний в отверстия экспериментальной площадки увеличилось по сравнению с контролем на 27,3 % (р<0,05) на фоне отсутствия дефекаций.

После 6 часов эмоционально-болевого стресса и двух суток восстановления в центре открытого поля количество пересечений экспериментальной площадки уменьшилось на 37,3 % (р<0,001); число стоек - на 27,3 %; количество стереотипных актов умывания - на 56,5 % (р<0,001); количество заглядываний в отверстия экспериментальной площадки увеличилось по сравнению с контролем на 81,8 % (р<0,001), количество дефекаций составило в среднем 1,3±0,2 на фоне их отсутствия у животных контрольной группы.

После 6 часов эмоционально-болевого стресса и пяти суток восстановления в центре открытого поля количество пересечений экспериментальной площадки уменьшилось на 2,0 %; число стоек - на 4,5 %; стереотипных актов умывания - на 4,3 %; количество заглядываний в отверстия экспериментальной площадки уменьшилось на 9,1 % на фоне отсутствия дефекаций по сравнению с животными контрольной группы.

Ряд исследователей, анализируя поведение грызунов в «открытом поле», отмечали, что усиление тревожности является фактором, снижающим двигательную активность животных [5,7].

Результаты нашего исследования согласуются с этими выводами, так как нами была выявлена повышенная тревожность животных, перенесших ЭБС. Горизонтальная двигательная активность животных (пересечения, заглядывания в отверстия) была сниженной на периферии открытого поля в результате действия острого эмоционально-болевого стресса во все исследованные периоды. Интенсивность смещенной активности (число актов груминга), отражающей конфликт мотиваций страха и исследования, выше у крыс, характеризующихся повышенной частотой выходов и стоек в центральных зонах открытого поля, а также увеличенным числом обследованных отверстий. У крыс после эмоционально-болевого стресса число актов груминга оставалось пониженным по сравнению с контролем на фоне сниженной двигательной активности. Мы считаем, что это обусловлено страхом, который животные испытывали после острого стресса, а также снижением ориентировочно-исследовательской активности в результате действия стресса и восстановительного периода после стресса. Подобная структура поведения сохранилась на протяжении всех сроков стрессирования, отражая конфликт проявлений ориентировочно-исследовательской активности, с одной стороны, и страха - с другой. Эмоционально-болевой стресс вызвал сильный испуг у животных, повысил их тревожность, а в результате восстановительного периода после ЭБС доля страха в репертуаре поведенческой активности животных снизилась, наступила апатия, проявились депрессивноподобные реакции. Последние, на наш взгляд, могут являться следствием привыкания к ожиданию стрессирующего фактора и своеобразной «ценой» адаптации к нему. Повышенный уровень страха, на наш взгляд, приводил к снижению ориентировочно-исследовательской активности животных. Но сниженный уровень ориентировочно-исследовательской активности в результате действия острого ЭБС и восстановительного периода после стресса различался. В результате воздействия острого ЭБС ориентировочно-исследовательская активность была нивелирована гипервозбудимостью животных, а через 1 и 2 суток после ЭБС - фрустрацией, с одной стороны, и апатией - с другой. В течение пяти суток после ЭБС все исследованные параметры поведенческой активности животных не отличались от таковых у контрольной группы животных.

Мы считаем, что степень повреждающего действия стресса на организм животных во многом зависит от того, как животное воспринимает ситуацию, в которую его помещают, т.е. наличием обратной связи в системе «стимул - реакция», взаимодействием средового и субъективного факторов. Животные с различными стилями приспособления воспринимают одни и те же воздействия по-разному. Моделирование поведения животных в условиях стресса позволит более корректно предсказать характер адаптационного процесса на уровне отдельных органов, систем, организма в целом, возможные срывы психической адаптации с целью коррекции негативных последствий влияния острых и хронических психоэмоциональных стрессов на организм.

Тревожное поведение справедливо связывают с возбуждающими процессами в ЦНС [2,3]. Высокая тревожность связана с повышенными реакциями страха и проявляется гиперреактивностью на окружающие стимулы.

Из анатомических, поведенческих и фармакологических исследований [2,3] ясно, что многие структуры ЦНС (миндалевидный комплекс, гиппокамп, префронтальная кора и другие) вовлечены в процессы тревожности и угашения памяти о страхе. Миндалевидный комплекс является более реальным местом взаимодействия этих процессов, поскольку существуют экспериментальные доказательства важности его активации в повышении тревожности, в поддержании внимания к контекстуальным стимулам во время угашения [2]. Есть также данные о существенной задержке угашения условных реакций страха при электрической стимуляции этого образования [2,4]. Можно предположить, что у крыс после ЭБС наблюдался повышенный уровень тревожности, так как существовал дефицит тормозного тонуса в миндалевидном комплексе, что приводило к гиперэкспрессии условного навыка пассивного избегания при угашении, т.е. после прекращения действия стресса.

У крыс, перенесших ЭБС, основной реакцией являлось избавление от аверсивного стимула как до, так и после неизбегаемого воздействия, у крыс после долговременного восстановительного периода после ЭБС в результате избегаемого воздействия (ожидания стресса) преобладание реакций избегания сменялось генерализацией неизбавления от аверсивного стимула.

Гипофиз-адреналовая система у всех стрессированных крыс активирована после воздействия, независимо от фактора контролируемости. При этом сохраняется coгласованность реакций на возбуждающие и тормозные сигналы.

Заключение

Стадии хронического стресса у крыс можно определить как стадии разных поведенческих ответов на действие одних и тех же стрессирующих факторов, отличающихся продолжительностью.

Реакция крыс на стресс была обусловлена уровнем возбудимости их нервной системы, а также степенью фрустрации в условиях данного режима стрессирования. Эмоциональная устойчивость являлась наиболее значимым фактором, определяющим тип реагирования на стресс. Она подразумевала формирование необходимой в данной ситуации степени эмоционального возбуждения. У животных с оптимальным уровнем эмоциональной устойчивости чаще формировалась реакция адекватного ответа.

Как указано выше, после 1 и 6-часового ЭБС в поведении животных было отмечено общее двигательное беспокойство, возбуждение, снижение ориентировочно-исследовательского поведения, свидетельствующие о повышении энтропии поведения. Через 1 и 2 суток от начала ЭБС наблюдалось повышение тревожности крыс, двигательное беспокойство несколько уменьшилось, появились признаки торможения ряда проявлений психической деятельности. В этот период животные стали ещё менее активно проявлять ориентировочно-исследовательскую деятельность, появились элементы апатии, депрессивноподобного состояния.

Рецензенты:

  • Гизингер О.А., д.б.н., ст.н.с., НИИ иммунологии ГБОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия» Минсоцразвития , г. Челябинск.
  • Ненашева А.В., д.б.н., профессор кафедры теории и методики физической культуры и спорта факультета физической культуры и спорта ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский  государственный университет» Министерство образования и науки, г. Челябинск.
  • Сентябрев Н.И., д.б.н., профессор, профессор кафедры физиологии ВГАФК, ФГБОУ ВПО « Волгоградская государственная академия физической культуры», г. Волгоград.

Работа получена 14.11.2011.


Библиографическая ссылка

Мамылина Н.В. АНАЛИЗ ПОВЕДЕНЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ, ПЕРЕНЕСШИХ ЭМОЦИОНАЛЬНО-БОЛЕВОЙ СТРЕСС // Современные проблемы науки и образования. – 2011. – № 5. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=4922 (дата обращения: 28.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074