Экспериментальные модели поведения животных, методы их оценки

Существуют различные модели тех или иных форм поведения животных. В основе поведения животных лежат рефлексы, в том числе ориентировочный рефлекс. Однако, как уже говорилось выше, наличие у животного той или иной системы рефлексов само по себе, как правило, не обеспечивает возникновения соответствующего поведения. Животное обычно не реагирует на огромное число условных раздражителей, входящих в существующую у него систему рефлексов хотя бы уже из-за того, что в естественных условиях таких раздражителей всегда слишком много. Реакция животного на каждый из условных раздражителей превратила бы поведение животного в хаос непрерывных, не связанных друг с другом движений. На самом деле, существуют доминанты, определяющие целесообразность и целенаправленность поведения животного в разные промежутки времени.

Еще естествоиспытатели прошлых столетий утверждали, что у животных существует внутренняя модель внешнего мира, модель, которая не только изоморфна структурной организации внешней среды, но и позволяет экстраполировать опыт на будущие состояния организма, не только хранит следы прошлого опыта, но и может перестраиваться в ходе приспособления организма к изменившимся внешним условиям. Многие современные гипотезы и теории поведения в той или иной степени учитывают тезис о существовании внутренней модели внешнего мира.

Не менее чем за 60 минут до тестирования животных необходимо поместить в тихое, слабо освещенное помещение. В этот период исключаются перегруппировка животных, кормление, взятие в руки и другие активные манипуляции. Инъекции фармакологических веществ, проводимые в подготовительный период, должны быть выполнены максимально стандартным способом, так, чтобы погрешность опыта имела систематический характер. Такие процедуры, как метка, перемещение из домашней клетки в другую, формирование новых групп (перегруппировка) и т.д нужно провести c животными не менее чем за 24 часа до тестирования.

Для оценки поведения животного служат несколько тестов, например открытое поле или Суок-тест.

Тест «открытое поле». Существуют несколько способов помещения животного в открытое поле (ОП): в центр арены или у ее стенки. Мы не обнаружили информации о том, что помещение животного в центр арены влияет на его последующее поведение в 4-5-минутный тестовый период (относительно поведения животного, помещенного в арену у ее стенки).

Также распространен способ помещения животного в ОП вместе с боксом, где оно находилось в подготовительный период. Животное само выходит в освещенное пространство через открытую дверцу бокса. По сути, это является комбинацией тестов "Темная камера с отверстием" или "Темно-светлая камера" и ОП. С одной стороны, такие комбинации могут давать крайне интересные результаты и быть полезны для решения ряда задач. С другой стороны, в отличие от посадки в боксе, помещение животного непосредственно на пол арены создает условия для регистрации реакции животного на эмоциогенный фактор "неожиданность" (в ответ на неожиданный стимул крысы демонстрируют реакцию замирания (freezing)). Строго говоря, тест "Открытое поле" и был предложен (Hall, 1936) для регистрации поведения животных в ответ на "новые, потенциально опасные стимулы"

Суок-тест. Этот новый тест для оценки поведения лабораторных животных (грызунов) был разработан Калуевым (ссылка) как альтернатива существующим до сих пор методам.

Особенность данного теста в том, что он представляет собой «гибрид» одновременно нескольких традиционных моделей. Так, приподнятость Суок-теста воспроизводит элементы КПЛ (крестовой приподнятый лабиринт), используя высоту как один из анксиогенных факторов в данной модели. С другой стороны, аллея или шест представляют собой открытую незнакомую арену, воспроизводя ситуацию открытого поля. Способность Суок-теста параллельно оценивать вестибуло-моторные функции у крыс и мышей (по количеству падений и числу соскальзываний задних лап) фактически приближает данную модель к вращающемуся или неподвижному ротароду — традиционному тесту для оценки моторных функций у крыс и мышей.

Так же, важной особенностью Суок-теста является то, что данный метод позволяет одновременно регистрировать несколько специфических поведенческих параметров поведения животных, что ранее было принципиально невозможно с использованием имеющихся традиционных моделей. Так, например, открытое поле (в силу стабильности арены) не позволяет напрямую оценивать мотовестибулярные дисфункции, а «мотовестибулярный» тест ротарод не используется для оценки исследовательской активности и тревоги. Применение Суок-теста и его черно-белой модификации позволяет анализировать эти два важных поведенческих домена одновременно в ходе несложного и непродолжительного эксперимента.

Недавно было убедительно продемонстрировано существование СИМД (стресс-индуцированной мотосенсорной дезинтеграции) у грызунов. Данный феномен отражает еще один, важный поведенческий домен, заслуживающий внимания при поведенческом тестировании в экспериментальных моделях стресса, однако часто игнорируемый на практике. Существует два возможных экспериментальных подхода к данной проблеме. Во-первых, можно анализировать мотовестибулярные функции у животных с ранее известным уровнем тревоги. Во-вторых, можно анализировать уровень тревожного поведения у жи­вотных, у которых ранее были обнаружены мотовестибулярные дисфункции. В любом случае, данные подходы требуют проведения нескольких различных поведенческих тестов, которые не только усложняют тестирование, но и сами по себе (за счет кумулятивного стрессорного эффекта батареи тестов) могут повлиять на полученные результаты. Использование Суок-теста и его модификаций позволяет обойти данные методические затруднения, одновременно оценивая тревожность и вестибулярные функции животных в одном тесте. В настоящее время Суок-тест успешно используется для исследований на крысах и мышах в ряде лабораторий мира. (ссылка)

Описать (из статей) какие параметры могут регистрироваться. У Калуева есть большая таблица регистрируемых параметров – можно дать ее. Т.е. подробнее про тест. Можно дать картинку теста, чтобы было понячятно.

7_17_23_Neuro2005-01.pdf

Суок-тест — новая поведенческая модель тревоги КАЛУЕВ А.В., ТУОХИМАА П.

Таблица 1.

Поведенческие показатели, регистрируемые в обычном Суок-стесте (СТ) и черно-белом Суок-тесте (ЧБСТ), по (18. Kalueff A.V., Tuohimaa P. The Suok ("ropewalking") murine test of anxiety // Brain Res. Protocols. — 2005. — 14. — Р. 87—99.) с модификациями. О — суммарно по тесту, Ч — суммарно по черному отсеку, Б — суммарно по белому отсеку ЧБСТ

Методика

Исследование проводилось на 7 крысах в возрасте от 20 до 27 дней. Крысята содержались в клетке при матери. Все животные были разделены на контрольных и экспериментальных.

Контрольную группу составляли?? крысят одного помета, экспериментальную – 3 животных другого помета. Столь небольшая экспериментальная группа крысят была связана с трудностями технического порядка (одна из потенциально беременных самок так и не родила потомства).

Животным контрольной группы, начиная с 10-го и по 23-й дни жизни интараназально, в правый и левый носовые отверстия, вводили по капле (порядка 0,4 мл) физиологического раствора (0,9% раствора NaCl). Животным экспериментальной группы аналогично вводили препарат для вызова экспериментальной эпилепсии (эпилептоген 4-аминопиридин в концентрации 250 мМ).

Эпилептоген 4-аминопиридин – это вещество, влияющее на возбудимость нейронов, а их синхронные разряды могут привести к судорожным проявлениям, вплоть до эпилептического приступа. Эпилептоген 4-аминопиридин воздействует на калиевые каналы клеточной мембраны, блокируя их, и, как следствие, повышая возбудимость мембран нейронов. Вследствие повышенной возбудимости может развиться судорожная активность, обусловленная аномальной синхронизацией разрядов нейронов.

Вещество вводилось начиная с 10-го дня жизни крыс, в течение 10 дней до начала опытов, а также еще в течение 3-х дней с начала их проведения. Эксперименты опыты были проведены с 20 по 27 день жизни животных. При проведении поведенческих экспериментов старались свести к минимуму влияние внешних раздражителей (посторонних шумов, света или запаха).