Поведенческие реакции животных под влиянием спиртосодержащих напитков

Поведенческие реакции животных

под влиянием спиртосодержащих напитков

Е.В. Шейда, к.б.н., Е.А. Русакова, к.б.н., О.Ю. Сипайлова, к.б.н, С.В. Лебедев, д.б.н, ФГБОУ ВО Оренбургский ГУ

Проблема алкоголизма в настоящее время является не решённой как в мире, так и в России. В России насчитывается более 2 млн граждан, страдающих алкоголизмом, что является одной из важных государственно-национальных проблем.

Алкоголизм — трудноизлечимое хроническое заболевание, которое характеризуется безудержным влечением и употреблением алкоголя, что в конечном итоге приводит к деградации личности [1].

Медики давно установили, что отравление алкоголем, содержащимся в спиртных напитках, характеризуется некоторым ослаблением основных нервных процессов, оказывающих решающее влияние на адекватность человеческого поведения, его мышление, память, речь и т.д. [2]. Именно этим определяется и нарушение способности усваивать внешние впечатления, перерабатывать их соответствующим образом в своих суждениях и закреплять в памяти. Известно также, что даже самые незначительные количества алкоголя заметно понижают способность человека к физическому и умственному труду. Представления утрачивают ясность и остроту, а тончайшие детали и отношения между ними ускользают от внимания [8].

Таким образом, алкоголь нарушает сложные когнитивные процессы, вызывает дефицит памяти, замедление центральных мозговых процессов, что в свою очередь может привести к тяжёлым последствиям. Поэтому целью исследования является изучение влияния спиртосодержащих напитков (пива и водки) на поведенческую активность лабораторных животных (крыс).

Материал и методы исследования. Биомедицинские исследования проводили на 27 белых нелинейных крысах-самцах массой 180 г. До начала эксперимента животные содержались в условиях экспериментально-биологической клиники (вивария) Оренбургского государственного университета на стандартной диете для лабораторных животных (ГОСТ Р 50258-92) согласно правилам лабораторной практики при проведении доклинических исследований в РФ (ГОСТ 3 51000.3-96 и 51000.4-96). Эксперименты проводили в соответствии с требованиями гуманного обращения с животными [3].

Методом пар-аналогов были сформированы три группы: I — контрольная группа, особи которой получали воду, II опытная — разведённую до 3% водку), III опытная — пиво с содержанием алкоголя 3%.

Основные данные, полученные в исследованиях, были обработаны с использованием программ «Excel» и «Statistica 6,0». Оценку статистической

значимости эффектов оценивали по и-критерию Манна — Уитни [9].

Эмоциональную, двигательную активность и ориентировочно-исследовательское поведение крыс исследовали в тесте «Открытое поле» [4, 5, 10, 11]. Подсчитывали количество различных поведенческих реакций: горизонтальная двигательная активность (ГДА) — число пересечённых квадратов по периферии, на 2/3 и в центре площадки; вертикальная двигательная активность (ВДА) — число вставаний на задние лапы; ориентировочно-исследовательская активность — число заглядываний в отверстия поля; эмоциональный фактор — количество фекальных болюсов; груминг — количество умываний, причесываний и других элементов ухода.

Для изучения поведения грызунов в условиях переменной стрессогенности (при свободном выборе комфортных условий) и оценке уровня тревожности животного под воздействием изучаемых веществ (по предпочтению темноты/света, боязни высоты, выраженности и динамике поведения «выглядывания») использовали тест «Тёмно-светлая камера» [6, 7].

Спонтанную двигательную активность исследовали в системе «Инфракрасный актиметр» в комплекте с системой «Панель с отверстиями». Использовали систему инфракрасных лучей для детектирования движений животных, измеряющую количество лучей, разбивающихся на оси Х и Y, и число погружений животных в отверстия для оценки двигательной активности и стереотипных движений, а также исследования/любопытства (при помощи панели с отверстиями).

Результаты исследования. Изменение поведенческой активности животных наглядно иллюстрируют результаты теста «Открытое поле». Тест проводили на 1-е и 21-е сут. эксперимента (табл. 1).

По данным таблицы 1 следует, что на 1-е сут. эксперимента у животных опытных групп (спустя 24 часа после приёма алкогольсодержащих напитков) отмечалось увеличение суммарных значений ВДА и ГДА относительно контроля. Ориентировочно-исследовательская деятельность также была выше в опытных группах: у животных II гр. — на 26, III — на 53%. Уровень эмоционального напряжения, в частности груминг, у животных III и II гр. был выше на 23 и 57% соответственно по сравнению с особями I гр.

На 21-е сут. эксперимента у животных опытных групп отмечено угнетение всех тестируемых показателей в тесте «Открытое поле» (табл.2).

При проведении теста «Тёмно-светлая камера» выявлено предпочтение животными опытных групп светлой камеры прибора на фоне уменьшения

1. Изменение поведения животных при проведении теста «Открытое поле», 1-е сут. эксперимента

Параметр Группа

I II III

Периферическая ГДА 41,0±9,1 35,0±1,15а 49,7±7,8b

ГДА 2/3 площадки 4,7±1,76 11,0±0,5а 10,3±3,38b

ГДА центр площадки 0,33±0,01 1,3±0,3а 1,0±0,6а

ГДА суммарная 46,0±8,5 47,3±2,03 61,0±11,6

ВДА Climbing 11,0±2,8 13,3±0,88 7,7±1,7

вДа Rearing - 6,3±3,18 3,7±0,7b

ВДА суммарная 11,0±3,8 19,7±2,73 11,3±2,3

Груминг короткий 2,1±0,58 1,0±0,6 2,0±0,6

Груминг длинный 0,33±0,001 0,33±0,002 1,0±0,001

Груминг суммарный 2,3±0,33 1,3±0,3 3,0±0,6

Обследование отверстий 11,3±3,38 15,3±4,37 24,0±3,5

Дефекация 3,0±1,2 3,3±0,3 1,0±0,6

Примечание: а — по сравнению с контрольной группой; ь — по сравнению с опытными группами

2. Изменение поведения животных при проведении теста «Открытое поле», 21-е сут. эксперимента

Параметр Группа

I II III

Периферическая ГДА 30,0±0,6 25,3±3,17 29,1±14,2

ГДА 2/3 площадки 2,3±0,3 6,3±0,3 8,1±3,5а

ГДА центр площадки 0,3±0,001 0,00 1,1±0,6а

ГДА суммарная 38,2±18,2 31,7±2,91 32,7±1,2

ВДА Climbing 6,3±0,3 11,7±3,18а 4,1±1,73а

ВДА Rearing 4,1±0,3 1,00±0,2 0,00

ВДА суммарная 12,7±3,18 10,3±0,3а 4,1±1,73

Груминг короткий 2,3±0,3 3,1±0,58 1,0±0,6

Груминг длинный 0,3±0,001 0,3±0,002 0,33±0,003

Груминг суммарный 2,7±0,3 3,3±0,88 1,33±0,3

Обследование отверстий 11,7±1,5 13,2±0,58 13,3±4,9

Дефекация 2,7±0,9 1,2±0,6 4,1±0,6

Примечание: а — по сравнению с контрольной группой; ь — по сравнению с опытными группами

3. Результаты исследования веществ на поведенческую активность крыс при проведении теста «Тёмно-светлая камера», 1-е сут. тестирования

Параметр Группа

I II III

Время пребывания в тёмной камере, сек. Время пребывания в светлой камере, сек. Число выглядываний 158,1±11,5 22,0±11,5 14,3±0,3 124,7±4,9 55,3±4,9 13,1±2,3 149,0±8,21 31,1±8,1 10,3±0,3

4. Результаты исследования веществ на поведенческую активность крыс при проведении теста «Тёмно-светлая камера», 21-е сут. тестирования

Параметр Группа

I II III

Время пребывания в тёмной камере, сек. Время пребывания в светлой камере, сек. Число выглядываний 180,1±18,2 15,1±0,6 109,1±17,3 71,1±7,3 10,1±0,8 147,3±1,45b 32,7±1,45b 11,7±0,88

Примечание: ь — по сравнению с опытными группами

выраженности и динамики поведения «выглядывания» по сравнению с контрольными животными, которые большее время пребывали в тёмной камере (табл. 3).

Животные II гр. находились в тёмной камере на 60% дольше, чем животные I контрольной гр., а животные III гр. — на 29% дольше. При этом число выглядываний особей I контрольной гр. было выше на 8 и 28%, чем во II и III гр. соответственно.

На 21-е сут. эксперимента животные контрольной группы находились исключительно в тёмной камере прибора, при этом число выглядываний у них было выше, чем у особей II и III опытных гр., на 33 и 23% соответственно (табл. 4).

Исследование с помощью системы «Инфракрасный актиметр» в комплекте с системой «Панель с отверстиями», включающее в себя автоматический подсчёт числа пересечений животными инфра-

50 40 30 20 10 0

Контроль

Водка ^ Пиво

Контроль Водка

Рис. 1 - Изменение двигательной активности крыс, 1-е сут.

Пиво

30 25 20 15 10 5 0

nIssI^

Контроль И Водка V Пиво

Контроль Водка

Рис. 2 - Изменение двигательной активности крыс, 21-е сут.

Пиво

красных лучей, разбивающихся на оси Х и Y при движении, определило угнетающее действие исследуемого вещества на центральную нервную систему (ЦНС) подопытных животных, что проявилось в снижении показателя двигательной активности в 2 раза (рис. 1).

В результате проведённых исследований на 1-е сут. эксперимента (24 часа после дачи животным спиртосодержащих напитков) отмечено усиление ДА у животных II и III опытных гр. на 52 и 64% относительно аналогов контрольной гр. Причём необходимо отметить, что ДА была выше у крыс, принимавших пиво, на 26%, чем у животных, принимавших водку.

На 21-е сут. наблюдения отмечалось снижение ДА у особей II опытной гр. на 32%, III опытной гр. — на 40%, причём наибольшее угнетение у крыс III гр. (рис. 2).

Вывод. Спиросодержащие напитки, несомненно, оказывают негативное влияние на ЦНС животных, вначале стимулируя ДА, а впоследствии при продолжительном применении данных веществ угнетая данную деятельность. Необходимо отметить что ДА животных опытных гр. на 21-е сут. эксперимента относительно первых суток существенно снизилась — на 41% во II и на 62% — в III гр.

Литература

1. Скворцова Е.С. Социально-психологические аспекты потребления алкоголя, наркотически действующих веществ, курения среди городских подростков-школьников Российской Федерации: автореф. дисс. ... докт. мед. наук. М., 1997. 52 с.

2. Сидоров П.И. Преподавание наркологии и антиалкогольное воспитание студентов-медиков // Здравоохранение Российской Федерации. 1990. № 7. С. 25-30.

3. Буреш Я. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. М.: Высшая школа, 1999. С. 119-122.

4. Воронина Т.А. Методические указания по изучению ноотроп-ной активности фармакологических веществ // Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. М., 2000. С. 153-158.

5. Кремневская С.И. Выделение различных компонентов ориентировочной реакции крыс в условиях открытого поля // Физиологический журнал СССР им. И.М. Сеченова. 1991. Т. 77. № 2. С. 124-129.

6. Гацура В.В. Методы первичного фармакологического исследования биологически активных веществ. М., 1974. 102 с.

7. Хабриев Р.У. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / под ред. Р.У. Хабриева. 2-изд., перераб. и доп. М.: ОАО «Изд-во «Медицина», 2005. 832 с.

8. Achaval M., The terrestrial Gastropoda Megalobulimus abbreviates as a useful model for nociceptive experiments/ Effects of morphine and naloxone on thermal avoidance behavior // Brazilian Journal Medical and Biological Research. January 2005. Vol.38, N 1. P. 73-80.

9. Hall C.S. Emotional behavior in the rat. III. The relationship between emotionality and ambulatory activity. Journal of Comparative Psychology. 1936. Vol. 22. P. 345-352.

10. Jackson H.F. The effects of parachlorophenylalanine and stimulus intensity on open-field test measures in rats // Neuropharmacology. 1982. Vol. 21. P. 1279-1282.

11. Statistical parametrers in behavioral tasks and implications for sample size of C57B / Sandi Jo Estill et al. / Transgenic Research. 2001. P. 157-175.