Исследование поведения крыс в условиях гипокинезии и под влиянием пирацетама

Ключевые слова: гипокинезия (ГК), поведение крыс, пирацетам

В условиях современного механизированного производства и быта ГК из-за ограничения общей двигательной активности человека и монотонной мышечной работы является мощным стрессорным агентом и патогенетическим фактором развития многих заболеваний, в первую очередь сердечно-сосудистых и цереброваскулярных [6-8].

Одной из особенностей длительной ГК является также устойчивое угнетение поведенческой активности, что само по себе является признаком хронического стресса [7]. Экспериментально было показано, что одним из прогностических критериев, входящих в комплекс характеристик предрасположенности/резистентности к эмоциональному стрессу, является двигательная активность животных, определенная в тесте “открытое поле”[5]. 

В наши дни наряду с исследованиями, направленными на выявление фундаментальных патогенетических аспектов малоподвижного образа жизни, ведутся также экспериментальные поиски по фармакотерапии последствий ГК, в частности, выбора оптимального лекарства, обладающего антистрессорной активностью. Многолетний опыт исследований и практического применения ноотропных препаратов позволяет считать, что они в отличие от классических стресс-протекторных препаратов не подавляют реакцию стресса, а оказывают адаптогенное действие, повышая устойчивость животных к эспериментальным воздействиям [1,4,11].

Учитывая прогрессирующий характер гипокинезии в современном обществе и ее серьезные последствия, целью данной работы явилось исследование поведения крыс в тесте “открытое поле” в различные сроки экспериментальной гипокинезии и под влиянием ноотропного препарата пирацетама. 

Материал и методы

Опыты проводились на 46 белых беспородных крысах-самцах массой 200-220г. Животные были разделены на следующие группы:

1. – контрольные, находящиеся в обычных условиях вивария с неограниченным доступом воды и пищи;
2. – крысы, находящиеся в условиях ГК сроком на 15, 30 и 45 суток;
3. – крысы, находящиеся в условиях ГК сроком на 15, 30 и 45 суток и получавшие пирацетам.

ГК моделировалась помещением крыс в тесные индивидуальные клетки-пеналы из органического стекла.

Пирацетам в дозе 100мг/кг животным вводили внутрибрюшинно в течение 10 дней до наступления каждого конкретного срока ГК.

Тест “открытое поле”, включающий реакции, которые характеризуют двигательную активность и вегетативные функции (дефекация), применяется для изучения эмоциональной реактивности мелких животных [2,3]. В “открытом поле” регистрировались следующие показатели поведения крыс:

• периферическая активность – количество пересечений периферических квадратов “открытого поля”;
• центральная активность – количество пересечений центральных квадратов поля;
•  вертикальная активность – количество стоек на задних лапах;
• общая двигательная активность – сумма пересечений периферических, центральных квадратов и количества стоек на задних лапах;
• дефекация – количество фекальных гранул.

Предварительно животных из опытных групп тестировали в “открытом поле”, после чего помещали в индивидуальные клетки-пеналы, с дальнейшим исследованием их поведения на 15, 30 и 45-е сутки ГК. 

Результаты поведенческих экспериментов были обработаны с использованием однофакторного дисперсионного анализа ANOVA.

Результаты и обсуждение 

Исследование поведенческих реакций крыс в тесте “открытое поле” показало, что на 15-е сутки ГК обшая двигательная активность животных по сравнению с контролем понижается на 66,7% (p‹0,0001), на 30-е сутки ограничения двигательной активности – на 78,9% (p‹0,0001), а на 45-е – на 91,4% (p‹0,0001) (рис.1D). На ранних сроках ограничения двигательной активности число вертикальных стоек (рис.1C) понижается больше (после 15-суточной ГК на 77,3%, p‹0,0001), чем число периферических (после 15-суточной ГК на 63,4%, p‹0,0001)  и центральных (после 15-суточной ГК на 64,4%) пересечений (рис.1A и 1B), а на поздних сроках ГК наблюдается выраженное понижение как вертикальной (после 30-суточной ГК на 76%, p‹0,0001, и после 45-суточной ГК на 80,5%, p‹0,0001), так и периферической активности (после 30-суточной ГК на 79,8%, p‹0,0001, и после 45-суточной ГК на 89,9%, p‹0,0001). Следует отметить, что крысы, тестированные после ограничения их двигательной активности на 30 и 45 суток, ни разу не заходили на центральные секторы “открытого поля”. Кроме того, на 30-е сутки ГК выявлено также повышение дефекаций на 50,2%, т.е. у животных было выраженное чувство тревоги. 

Рис.1. Поведенческая активность крыс в условиях гипокинезии

Литературные данные также указывают на то, что при моделировании ГК у экспериментальных животных регистрируется устойчивое снижение поведенческой активности [6,8-10].

Экспериментальные данные свидетельствуют и о том, что долговременное введение пирацетама крысам с высоким уровнем тревожности вызывает изменения в представленности таких форм поведения, как сон, вертикальная и горизонтальная двигательная активность, питьевое и пищевое поведение [8].

В нашых опытах наблюдение за поведением животных, получавших пирацетам, показало, что их общая двигательная активность была выше по сравнению с гипокинетичными крысами, не получавшими препарат (рис. 2). 

Рис.2. Общая двигательная активность крыс в условиях гипокинезии и под влиянием пирацетама

Так, на 15-е сутки ГК общая двигательная активность животных, получавших пирацетам, понижалась на 61,07% по сравнению с контрольной группой, на 30-е сутки ограничения двигательной активности – на 67,62% и на 45-е – на 60,05% (p‹0,005). Однако более выраженное влияние пирацетам оказал на повышенную эмоциональную реактивность животных, понижая ее на 20% на 30-е сутки ГК и на 40% на 45-е.

Таким образом, пирацетам оказывает более значительное влияние на эмоциональную реактивность животных, чем на общую двигательную активность, причем воздействие пирацетама более выражено на поздних сроках ограничения двигательной активности.  

Поступила 05.10.10

Литература

1. Ахапкина В.И. Адаптогенное действие ноотропных лекарственных средств при экспериментальном стрессе у животных. Фарматека, 2004, 14, с. 121-125.
2. Белова Т.И., Кветнанский Р., Доброковова М., Опршалова З., Иванова Т.М. Катехоламины в структурах мозга крыс, различающихся по тесту “Открытого поля”. Бюл. эксперим. биологии и медицины,1981, 2, с.136-138.
3. Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Дж. П. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. М., 1991.
4. Воронина Т.А., Середенин С.Б. Ноотропные препараты, достижения и новые проблемы. Экспериментальная и клиническая фармакология, 1998, т. 61, 4, с. 3-9.
5. Герштейн Л. М., Сергутина А. В. Некоторые морфохимические особенности гиппокампа крыс, различающихся по двигательной активности в “Открытом поле”. Нейрохимия, 2003, т. 20, 2, с.116-119.
6. Камскова Ю.Г., Локтионова И.В. Особенности поведенческого статуса, ГАМКергической системы и церебральной моноаминооксидазной активности у крыс в динамике 30-суточной гипокинезии. Пат. физиол. и экспер. терапия, 2003, т. 3, с.17-18.
7. Коваленко Е.А., Гуровский Н.Н. Гипокинезия. М., 1980. 
8. Лысенко А.В., Карантыш Г.В., Менджерицкий А.М. Участие моноаминов в изменении представленности основных форм поведения крыс разного возраста при гипокинезии. Нейрохимия, 2001, т. 18, 2, с. 132-141.
9. Лысенко А.В., Прокофьев В.Н., Демьяненко С. В., Менджерицкий А.М. Роль синаптического и митохондриального пула аминокислот в реализации поведенческих эффектов пирацетама. Нейрохимия, 2000, т. 17, 4, с. 298-302.
10. Маслова М.В., Граф А.В., Маклаков А.С., Соколова Н.А., Самойленкова Н.С., Крушинская Я.В., Гончаренко Е.Н., Шестакова С.В., Байжуманов А.А. Сравнительный анализ изменений содержания биогенных аминов в центральной нервной системе и поведения у взрослых крыс, перенесших прогестационную гипоксию: коррекция комбинацией пептидов. Нейрохимия, 2004, т. 21, 1, с. 39-43.
11. Kessler J., Thiel A., Karbe H., Heiss W.D. Piracetam improves activated blood flow and facilitates rehabilitation of poststroke aphasic patients. Stroke, 2000, v. 31, p. 2112-2116.

Вопросы, ответы, комментарии