Лабораторный стенд для проведения исследований по методике открытого поля

Полезная модель относится к области экспериментальных исследований на животных, а именно к поведенческой активности мелких лабораторных животных, в частности белых нелинейных крыс по методике открытого поля [1-3]. Установка открытое поле предназначена для изучения поведения в новых условиях и позволяет оценить выраженность и динамику отдельных поведенческих элементов, уровень эмоционально-поведенческой реактивности животного, стратегию исследовательского (оборонительного) поведения. При проведении экспериментов по данной методике ведется регистрация показателей активности лабораторных животных в открытом поле. В классической методике подсчет показателей активности проводится вручную.
Прототипом предлагаемой полезной модели является комплекс оборудования в составе: ПЭВМ, три инфракрасных монитора для отслеживания положения животного во времени, с блоками управления и двумя сенсорными датчиками, регистрирующими горизонтальную и вертикальную активность биообъекта каждый, поставляемого производителем Panlab HARVARD APPARATUS [4]. Суть методики заключается в помещении биообъекта в центр монитора с последующей автоматической регистрацией показателей поведенческой активности. Использование указанного оборудования позволяет определять такие параметры, как пройденное расстояние, скорость, затраченное в разных зонах время, время быстрого и медленного перемещения, число моментов вставания на задние лапы и время стоек, средняя продолжительность моментов вставания на задние лапы. Система позволяет записать полученные данные, произвести их автоматический анализ и экспортировать в различные статистические программы и электронные таблицы.
Известно, что для белых нелинейных крыс свет является стрессовым раздражителем, так как они ведут ночной образ жизни. Так, предъявление равномерного дневного света (стандартное освещение лаборатории люминисцентыми лампами, уровень освещенности - 300 лк) приводит к развитию состояния тревожности, яркого белого света (600 лк) - депрессивного состояния. Комфортным для биообъектов является освещение красным светом (350 лк). Кроме того, воздействие звукового сигнала (60-70 дБ) также является стрессирующим раздражителем. Комплект оборудования, являющийся прототипом, не позволяет моделировать указанные условия.
При проведении исследований на трех инфракрасных мониторах одновременно имеет место социальное взаимодействия биообъектов, что приводит к искажению показателей поведенческой активности каждого из экспериментальных животных.
Таким образом, основными недостатками прототипа являются:
- отсутствие возможности моделирования факторов стресса: светового и звукового;
- прозрачные перегородки, которые не обеспечивают изоляцию животных друг от друга.
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в создании условий для светового и звукового стрессового воздействия на лабораторных животных и их изоляции друг от друга.
Поставленная задача решается разработкой стенда для создания оптимальных условий для стрессорной оценки поведенческой активности лабораторных животных по методике открытого поля. Стенд состоит из трех мониторов с инфракрасными (ИК) сенсорными датчиками 2, установленных на основании 1. Над каждым монитором 2 к основанию стенда 1 на кронштейне 5 закреплены:
- 2-х режимный осветитель 3, обеспечивающий в режиме белого света уровень освещенности на полу монитора 600 лк (стрессовая ситуация) и в режиме красного света - 350 лк (комфортные для биообъекта условия освещения);
- электрический звонок 4, обеспечивающий уровень звука у пола монитора от 60 до 70 дБ (стрессовая ситуация).
Для изоляции животных друг от друга между смежными стенками мониторов 2 установлены непрозрачные перегородки 6.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является:
- обеспечение возможности моделирования факторов стресса: светового и звукового (яркий белый свет, звонок);
- обеспечение возможности создания комфортных для биообъекта условий (красный свет, тишина);
- изоляция животных друг от друга непрозрачными перегородками.
Основным назначением полезной модели является обеспечение возможности проведения экспериментов по методике открытое поле в условиях комфортной (красный свет) и стрессовой (яркий белый свет) освещенности, акустического стресса (электрический звонок) при изоляции животных друг от друга.
Техническое решение поясняется фиг. 1, на которой изображен стенд для проведения экспериментов по методике открытого поля, где:
1 - основание стенда;
2 - монитор с ИК датчиками;
3 - 2-х режимный осветитель белого и красного света;
4 - звонок электрический;
5 - кронштейн;
6 - непрозрачная перегородка.
Результатом реализованного в полезной модели технического решения является:
- повышение чувствительности методики и воспроизводимости конечных результатов за счет дозированного воздействия стрессирующих факторов;
- исключение фактора социального влияния на поведенческие реакции биообъектов.
Литература
1 Орлова Н.В., Фоломкина А.А., Базян А.С. Поведение крыс в «Открытом поле» на следующий день после инъекции галоперидола: зависимость от условий эксперимента // Журнал высшей нервной деятельности. - 2003. - Том 53, №2, с. 243-244.
2 Ковалев Г.И., Васильева Е.В., Салимов P.M. Сравнение поведения животных в тестах открытого поля, закрытого и приподнятого крестообразных лабиринтов с помощью факторного анализа // Журнал высшей нервной деятельности. - 2019. - Том 69, №1, с. 123-130.
3 Перцев С.С., Алексеева И.В., Коплик Е.В. Динамика изменений двигательной активности и уровня тепловыделения у крыс после острой стрессорной нагрузки // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2014. - Том 157, №1, с. 14-18.
4 ИК актиметр для двигательной активности, исследования и тревоги [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.panlab.com/en/products/ir-actimeter-panlab. - Загл. с экрана.