Исследования по анализу нейробиологических факторов, лежащих в основе предрасположенности к употреблению психоактивных веществ, широко проводятся на экспериментальных моделях, которые созданы на основе фенотипического признака - предпочтения алкоголя. Наша работа выполнена на крысах, предпочтение алкоголя у которых было установлено на основании генетического фактора - изучения полиморфизма локуса Taq 1A DRD2 у крыс, значение которого в развитии психоневрологических заболеваний, включая и аддитивные расстройства, выявлено у людей различной этнической и половой принадлежности [3].
Известно, что груминг является специфической поведенческой реакцией грызунов на стресс. Однако изменения его основных характеристик (длительность, количество эпизодов), имеющие место при помещении экспериментальных животных в «открытое поле» или под влиянием агонистов и антагонистов дофаминовых рецепторов, трактуются по-разному. Одна группа ученых считает, что груминг «замещает» проявление других форм поведения (например, исследовательской активности и т.д.), временно заингибированных страхом и тревогой [8]. Подтверждением этого мнения является тот факт, что анксиолитические препараты вместе со снижением уровня тревожности животных приводят к уменьшению продолжительности груминга. Другие ученые считают, что «груминг является поведенческим критерием успешной адаптации животных к стрессовой ситуации» [7] и сопровождает реакцию «расслабления, успокоения». Усиление частоты и длительности груминга отмечается и по мере привыкания животного к обстановке теста, а также в комфортных условиях - перед сном или после него, или принятия пищи [6].
Целью работы явился анализ половых различий в характеристиках груминга и уровней тревожности у предпочитающих алкоголь крыс.
Материал и методы исследования.
Исследования проведены на двух группах (20 самцов и 20 самок) предпочитающих алкоголь (ПА) крыс половозрелого возраста с массой тела 250-320 г. Использованные в работе ПА крысы получены из популяции крыс линии WAG/Rij после генотипирования локуса Taq 1A DRD2, скрещивания животных с генотипом А1А1 в локусе Taq 1 A и выявления в последующем предпочтения алкоголя в тесте двух поилок [4]. Более подробно сведения об экспериментальных крысах приведены в ранее опубликованной работе [1]. Всех использованных в работе половозрелых крыс содержали в стандартных условиях вивария, характеризующихся постоянством комнатной температуры (20-220С) и уровнем влажности. Пищу и питье животные получали ad libitum, продолжительность светового дня составляла 12-14 ч. Все процедуры с животными выполняли с соблюдением международных правил и норм (Eropean Communities Council Directives, 1986).
Характеристики груминга (его длительность и количество эпизодов в течение всего сеанса тестирования поведения крыс в «открытом поле») изучали как компонент ориентировочно-приспособительного поведения животных. «Открытое поле» представляло собой квадратную освещенную в центре арену (лампой 40 Вт) площадью 100 см2, разделенную на 16 равных частей. Крысу в начале тестирования в открытом поле помещали в один из центральных квадратов и наблюдали за ее поведением в течение 5 мин, регистрируя показатели горизонтальной и вертикальной активности, характеристики груминга, вегетативные компоненты поведения (болюсы и уринации).
Показатели тревожности анализировали с помощью теста «приподнятый крестообразный лабиринт» (ПКЛ). ПКЛ, использованный в работе, представлял собой установку, состоящую из двух закрытых и двух открытых лучей, расположенных друг против друга. Высота стенок закрытых рукавов лабиринта составляла 20 см. На месте пересечения открытых и закрытых рукавов лабиринта находилась открытая площадка. Лабиринт устанавливали на высоте 1 м от пола. В начале регистрации поведения крысу помещали в центр лабиринта, головой к открытому рукаву. В течение 5 мин регистрировали ряд параметров: количество посещений и время пребывания в открытых и закрытых рукавах лабиринта, количество стоек в открытом и закрытом рукаве, количество свешиваний с открытого рукава, число эпизодов и продолжительность груминга, длительность состояния неподвижности, количество болюсов и уринаций.
Статистическую обработку данных проводили с помощью программы Statistica 6.0. Сравнение вариационных рядов осуществляли с помощью параметрического критерия Стьюдента и непараметрического критерия U-критерия Манна-Уитни. Различия считали статистически значимыми при p<0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
Характеристики груминга у самцов и самок ПА крыс приведены в таблице 1.
Таблица 1
Характеристики груминга у самцов и самок предпочитающих алкоголь крыс (M+m)
|
Параметры поведения |
Пол животных |
t-value |
p |
|
|
Самцы |
Самки |
|||
|
Общая длительность груминга (с) |
10,99±0,75 |
14,75±1,07 |
2,71 |
<0,01 |
|
Общее количество эпизодов груминга |
2,27±0,19 |
3,51±0,24 |
3,86 |
<0,001 |
При изучении половых различий ориентировочно-приспособительного поведения ПА крыс меньшее количество эпизодов груминга и менее выраженную его длительность демонстрируют самцы. Они также показывали меньшую двигательную активность и менее выраженную исследовательскую деятельность по сравнению с самками. Важно при этом отметить, что самцы крыс проявляли горизонтальную и вертикальную активность в большей степени в периферической зоне «открытого поля». Сопоставление этих двух показателей привело к вопросу - не является ли меньшая длительность груминга у самцов отражением их большей тревожности по сравнению с самками ПА крыс, так как сведения литературы свидетельствуют, что существует связь тревожности и характеристик груминга [4, 5].
Результаты исследования поведения крыс в ПКЛ, являющемся общепризнанным тестом на уровни тревожности, приведены в таблице 2.
Таблица 2
Основные показатели поведения самцов и самок ПА крыс в приподнятом крестообразном лабиринте (M+m)
|
Показатели поведения |
самцы |
самки |
t |
p |
|
Количество посещений открытого рукава (ОР) |
3,55+0,18 |
4,68+0,24 |
3,74 |
<0,001 |
|
Количество посещений закрытого рукава (ЗР) |
3,98+0,22 |
4,58+0,24 |
1,85 |
>0,05 |
|
Время, проведенное в ОР |
134,13+6,96 |
162,03+7,51 |
2,73 |
<0,01 |
|
Время, проведенное в ЗР |
166,39+7,09 |
140,67+7,09 |
2,56 |
<0,05 |
|
Неподвижность в ОР |
1,51+0,19 |
0,29+0,15 |
0,99 |
>0,05 |
|
Неподвижность в ЗР |
6,52+1,95 |
0,60+0,28 |
2,94 |
<0,01 |
|
Длительность груминга в ОР |
1,86+0,42 |
1,84+0,37 |
0,03 |
0,99 |
|
Длительность груминга в ЗР |
3,95+0,61 |
4,43+0,61 |
0,55 |
>0,05 |
|
Количество стоек в ОР |
5,06+0,53 |
7,25+0,59 |
2,74 |
<0,01 |
|
Количество стоек в ЗР |
7,15+0,53 |
8,13+0,69 |
1,13 |
>0,05 |
|
Количество свешиваний в ОР |
11,50+0,81 |
17,09+0,9 |
4,61 |
<0,001 |
Приведенные в таблице 2 данные показывают, что самки по сравнению с самцами этой группы чаще посещают как открытые (р<0,001), так и закрытые рукава (р=0,07). При этом время, проведенное ими в ЗР, меньше (р<0,05), чем в открытом (p<0,01), по сравнению с самцами. Обращает на себя внимание также продолжительность неподвижности у самцов в ЗР: она на порядок выше, чем у самок (6,52+1,95 по сравнению с 0,60+0,28). Этот факт убедительно показывает большую тревожность самцов по сравнению с самками.
Обращает на себя близость величин, характеризующих у самок количество заходов в открытый (4,68+0,24) и закрытый (4,58+0,24) рукава лабиринта. Это может быть отражением того, что у самок ПА крыс проявляются признаки стереотипного поведения.
Данные таблицы 2 также показывают, что по числу совершаемых крысами этой группы стоек в ОР существуют значимые различия, и они отсутствуют по выраженности исследовательской деятельности в ЗР. По количеству свешиваний с ОР самки превосходят самцов, выявившиеся различия достоверны при высоком уровне значимости. Полученные результаты показывают, что самки крыс группы А1/А1 проявляют меньшую тревожность по сравнению самцами этой группы. И самцы, и самки предпочитают проводить груминг в ЗР, по его длительности половые различия отсутствуют.
Наряду с приведенными выше данными мы решили провести анализ внутри групп самцов и самок, который позволил бы определить степень тревожности, а также выраженность стереотипии поведения.
Таблица 3
Показатели предпочтения рукавов лабиринта внутри группы самцов ПА крыс
|
Показатели поведения |
Характеристики рукавов ПКЛ |
t |
p |
|
|
открытый |
закрытый |
|||
|
Количество поcещений |
3,55+0,18 |
3,98+0,22 |
1,52 |
>0,05 |
|
Время пребывания с |
134,13+6,96 |
166,39+7,09 |
3,24 |
<0,01 |
|
Количество стоек |
5,06+0,53 |
7,15+0,53 |
2,79 |
<0,01 |
|
Неподвижность, с |
1,51+0,19 |
6,52+1,95 |
2,19 |
<0,05 |
Приведенные в таблице 3 данные показывают, что самцы ПА крыс предпочитают ЗР: в нем они проводят большую часть времени, совершают большее количество стоек, в нем больше иммобилизация. Почти равное число посещений ОР и ЗР лабиринта указывает на проявление признаков стереотипного поведения.
Тождественные показатели у самок этой группы приведены в таблице 4.
Таблица 4
Показатели предпочтения рукавов лабиринта внутри группы самок ПА крыс
|
Показатели поведения |
Характеристики рукавов ПКЛ |
t |
p |
|
|
открытый |
закрытый |
|||
|
Количество посещений |
4,68+0,24 |
4,58+0,24 |
0,28 |
>0,05 |
|
Время пребывания, с |
162,03+7,51 |
140,67+7,09 |
2,07 |
<0,05 |
|
Количество стоек |
7,25+0,59 |
8,13+0,69 |
0,97 |
>0,05 |
|
Неподвижность, с |
0,29+0,15 |
0,60+0,28 |
0,94 |
>0,05 |
Данные таблицы 4 свидетельствуют о том, что самки большую часть времени проводят в ОР, выраженность исследовательской деятельности в рукавах лабиринта не различается, и практически нет иммобилизации. У самок присутствуют явления стереотипного поведения, проявляющиеся почти в равных величинах числа посещений рукавов лабиринта.
Проведенный сравнительный анализ выявляет большую тревожность самцов ПА крыс по сравнению с самками. Явления стереотипии перемещений из одного рукава лабиринта в другой характерны как для самцов, так и для самок этой группы животных.
Анализ половых различий поведения в ПКЛ выявил интересную закономерность - самки крыс предпочитают большую часть времени проводить в ОР, в отличие от самцов, которые пребывают больше в ЗР лабиринта. Это приводит к противоположным сдвигам в показателях и влечет за собой проявление значимых различий. В целом это свидетельствует о том, что самцы проявляют большую тревожность по сравнению с самками.
Заключение
Итак, изучение поведения самцов и самок ПА крыс (гомозиготных по аллелю А1 локуса Taq 1 A DRD2) в ПКЛ показало наличие половых различий. Они проявляются в показателях предпочтения ОР и ЗР лабиринта, количестве совершаемых стоек, в продолжительности времени иммобилизации и свидетельствуют о том, что самцам присуща большая тревожность. По результатам данной работы выявлена связь уровня тревожности и характеристик груминга. Связь проявляется в том, что большему уровню тревожности соответствуют меньшая длительность груминга и меньшее количество его эпизодов.
Работа выполнена при финансовой поддержке базовой части госзадания Министерства образования и науки, тема № 1442.
Рецензенты:
Муфазалова Н.А., профессор, д.м.н., профессор кафедры фармакологии № 1 с курсом клинической фармакологии Башкирского государственного медицинского университета, г. Уфа;
Мурзабаев Х.Х., д.м.н., профессор, зав. кафедрой гистологии ГБОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет», г. Уфа.