Изучение поведенческих реакций и функции памяти белых крыс при воздействии различных видов стресса и возможности их коррекции ноотропным препартом «Семакс»

УДК 612.821.2

© 2011 Д.С. Громова

ИЗУЧЕНИЕ ПОВЕДЕНЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ И ФУНКЦИИ ПАМЯТИ БЕЛЫХ КРЫС ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ СТРЕССА И ВОЗМОЖНОСТИ ИХ КОРРЕКЦИИ НООТРОПНЫМ ПРЕПАРТОМ «СЕМАКС»

В работе изучено изменение поведенческих реакций крыс под влиянием некоторых форм стресса, что позволило судить об их влиянии на психоэмоциональный статус животных. Рассмотрена возможность восстановления утраченных функций фармакологическим препаратом «Семакс». Проанализированы механизмы, лежащие в основе описанных изменений.

Ключевые слова: хроническая световая экспозиция, иммобилизационный стресс, «Семакс», поведение, память.

Деятельность функциональных систем и целостное поведение человека и животных имеют четкую ритмическую организацию. Жизнь современного человека сопряжена, во-первых, с увеличением продолжительности светлого времени суток, главным образом, по причине действия искусственного освещения (профессиональная деятельность в ночное время, освещение от работающих экранов телевизоров, мониторов компьютеров, рекламное освещение и т.д.), а во-вторых, с необходимостью частой смены часовых поясов (перелёты на длительные расстояния). До сих пор точно не известны особенности воздействия данных факторов на высшие мозговые функции.

С другой стороны, можно предположить, что изменения некоторых психических функций связаны не только с нарушением работы фотопериодической системы мозга, но ещё и с тем эмоциональным стрессом, который испытывает ежедневно любой взрослый человек. Вот почему весьма остро встаёт вопрос о поиске оптимальных средств компенсации нарушенных функций.

Цель нашего исследования - изучить особенности поведенческих реакций и психоэмоционального статуса белых крыс в условиях длительно действующей световой экспозиции и хронического иммобилизационного стресса, а также проанализировать особенности корректирующего действия препарата «Семакс» на поведенческий статус экспериментальных животных.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

1. Исследовать уровень двигательной активности, ориентировочно-исследовательского поведения и тревожно-фобического состояния грызунов в тесте «Открытое поле» под влиянием хронической световой экспозиции.

2. Проанализировать особенности корректирующего влияния фармакологического препарата «Семакс» на поведенческие реакции крыс, подвергавшихся воздействию искусственно созданного режима освещённости.

3. Изучить особенности памяти у животных, подвергавшихся хроническому иммоби-лизационному стрессу.

4. Оценить возможность коррекции функций памяти фармакологическим препаратом «Семакс» у животных, подвергавшихся хроническому иммобилизационному стрессу.

Материалы и методы. Исследование проводилось на половозрелых белых нелинейных крысах самцах массой 180-200 грамм. Животных содержали при стандартном сбалансированном пищевом рационе и свободном доступе к воде.

В первой части исследования формировали 2 группы животных. Первая группа (контрольная) содержалась в условиях естественного светового режима. Вторая (подопытная) группа на протяжении всего периода наблюдения подвергалась воздействию круглосуточного освещения от люминесцентной лампы интенсивностью 300 ЛК. Тестирование животных производилось с использованием стандартной методики «Открытое поле» до начала эксперимента и на 1-ой, 2-ой, 3-ей и 4-ой неделях содержания животных в соответствующих условиях освещенности. В тесте регистрировались следующие параметры: горизонтальная двигательная активность (количество пересечённых квадратов поля), вертикальная двигательная активность (количество горизонтальных стоек), исследовательская активность (количество заглядываний в центральные отверстия поля), уровень тревожности (количество фекальных болюсов). Спустя 28 дней половине животных из каждой группы интраназально в течение 5 дней вводили ноотропный препарат «Семакс» в объёме 0,2 мл, остальным животным в том же объёме вводили физиологический раствор. После этого всех животных вновь тестировали.

Во второй серии наблюдений также участвовали две группы лабораторных животных (контрольная и экспериментальная). Животные каждой группы в течение 14 дней ежедневно подвергались воздействию 30-минутного иммобилизационного стресса. Однако крысы экспериментальной группы в течение всего исследования ежедневно получали интраназально (0,2 мл) препарат «Семакс». Тестирование проводили до начала эксперимента, а также на 1ой и 2-ой неделях. В качестве классической методики для оценки функций памяти во второй части исследования использовали водный тест Морриса.

Полученные экспериментальные данные обрабатывали статистически с помощью пакетов анализа данных программы 81§шаБ1а1 2,0 с использованием 1-теста Стьюдента. Различия считались достоверными при вероятности ошибки р<0,05.

Результаты исследования. Перед началом исследования достоверных различий в поведении животных контрольной и подопытной групп в тесте «Открытое поле» не обнаружено.

Хроническая световая экспозиция привела к значительному снижению горизонтальной и вертикальной двигательной активности, что проявилось в уменьшении количества пересечённых квадратов и снижении количества подъёмов на задние лапы крысами. Воздействие постоянного освещения значимо отразилось на исследовательской реакции экспериментальных животных. Если при первоначальном тестировании число заглядываний в центральные отверстия поля составляло 2,24±0,008, то на четвёртой неделе данный поведенческий показатель достоверно снизился до 1,21±0,003.

Под влиянием «Семакса» происходила активация поведенческих реакций у животных обеих групп. Уровень двигательной активности у животных, получавших препарат, практически полностью восстановился до исходной величины. В то время как изменения, возникшие под влиянием световой экспозиции, оказались стойкими у животных, которым препарат не вводили. Кроме того, применение ноотропа положительно сказалось на функциях долговременной памяти даже в условиях иммобилизационного стресса. Животные, испытывающие стресс, на второй неделе эксперимента затрачивали на поиск платформы на 28 % больше времени в сравнении с первой неделей, что говорит о снижении функции памяти. В то 50

время, как животные, получавщие «Семакс», даже на фоне иммобилизацонного стресса достоверно быстрее находили «спасательную» платформу на каждой последующей неделе эксперимента. Так исходное время поиска платформы составило 50,8±14,773 сек, после первой недели содержания в экспериментальных условиях 31,7±5,097 сек, а после второй недели -17,0±2,646 сек.

Обсуждение результатов. Вероятно, изменение поведенческих реакций под влиянием хронической световой экспозиции связано с нарушением деятельности фотопериодической системы. Синтез мелатонина эпифизом осуществляется только в тёмное время суток, следовательно, воздействие непрерывного освещения вызывает значительный недостаток выработки данного гормона. Установлено, что мелатонин регулирует многие процессы в организме и, кроме того, повышает содержание ГАМК в ЦНС [3]. Вероятно, снижение уровня мелатонина напрямую вызывает недостаточность функционирования тормозных нейроме-диаторных систем мозга, что и определяет снижение двигательной и исследовательской активности, а также развитие тревожно-фобического состояния экспериментальных животных [1; 6].

Хронический иммобилизационный стресс оказывает ещё более значимое действие на функционирование нейромедиаторных систем мозга [5]. Под влиянием стрессора резко возрастает уровень кортизола, что, в свою очередь, не только вызывает снижение количества ГАМК в ЦНС, но и изменяет соотношение всех нейромедиаторов в головном мозге [7]. Вероятно, в условиях стресса происходит сокращение синтеза глутамата и нарушается его связывание с КМОА рецепторами в гиппокампе, что ухудшает функцию долговременной моторной памяти у животных [4].

«Семакс» оказывает положительный эффект на поведенческие реакции и функции памяти крыс. Было установлено, что введение препарата повышает уровень ГАМК в мозге, что объясняет активацию исследовательского поведения у животных [2].

Полученные данные позволяют сделать следующие выводы:

1. Хроническая световая экспозиция отрицательно влияет на поведенческий и психоэмоциональный статус животных.

2. Введение препарата «Семакс» восстанавливает нормальный психоэмоциональный статус животных.

3. Хронический 30-тиминутный иммобилизационный стресс отрицательно сказывается на функции долговременной памяти у животных.

4. Введение препарата «Семакс» оказывает положительный эффект на функции долговременной памяти.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Арушанян Э.Б. Эпифизарный гормон мелатонин и нарушения позновательной деятельности головного мозга // Русский медицинский журнал. 2006. № 9. С.673-678.

2. Баузян А.С., Григорьян Г. А. Молекулярно - химические основы эмоциональных состояний и подкрепления // Успехи физиологических наук. 2006. № 1. С. 68-83.

3. Кутеева Е.Б., Якимовский А.Ф., Варшавская В.М. Роль ГАМКергический системы неостриатума в регуляции нормального и генезе патологического двигательного поведения // VIII Международный симпозиум. Тезисы докладов «Базальные ганглии и поведение в норме и при патологии». СПб.: Институт физиологии им. И.П.Павлова РАН, 2002. - 60с.

4. Перцов С.С. Влияние мелатонина на состояние тимуса, надпочечников и селезёнки у крыс при острой стрессорной нагрузке // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2006. № 3. С. 263-266.

5. Стрыгин К.Н. Влияние стрессов разной модальности на цикл сон - бодрствование здорового человека. Автореферат дис...канд.медицин.наук. Москва, 2007. 27 с.

6. Acuna-Castroviejo D., Escames G., Macias M. Et al. Cell protective role of melatonin in the brain // J.Pineal Res. 1995. V.19. P.57-63.

7. Monnet F.P. Melatonin modulates serotonin release in the rat hippocampus: effects of circadian rhythm // Neuroendocrinology. 2002. № 14. P.194-199.