ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, 2015, том 65, № 2, с. 222-229
ФИЗИОЛОГИЯ ПОВЕДЕНИЯ; ОБУЧЕНИЕ И ПАМЯТЬ
УДК 612.014.42:612.8.02:559.323.41
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ЭКРАНИРОВАНИЕ ИЗМЕНЯЕТ
ПОВЕДЕНИЕ КРЫС
© 2015 г. Н. А. Темурьянц, А. С. Костюк, К. Н. Туманянц
Кафедра физиологии человека и животных и биофизики Таврического национального университета имени В.И. Вернадского, Симферополь, e-mail: alexkostyuk@mail.ru Поступила в редакцию 13.12.2013 г. Принята в печать 22.12.2014 г.
Установлено, что длительное электромагнитное экранирование (19 часов в сутки в течение 10 дней) вызывает у крыс-самцов увеличение времени пассивного плавания, уменьшение продолжительности активного в тесте Порсолта, а также снижение половой мотивации. При этом существенных изменений поведения животных в тесте открытого поля не выявлено. Делается вывод о том, что в условиях длительного электромагнитного экранирования у крыс развивается де-прессивноподобное поведение.
Ключевые слова: электромагнитное экранирование, депрессивноподобное поведение, тест "вынужденное плавание", половая мотивация, тест "открытое поле".
Electromagnetic Shielding Alters Behaviour of Rats
N. A. Temuryants, A. S. Kostyuk, K. N. Tumanyants
Department of human and animal physiology and biophysics Taurida National V.I. Vernadsky University, Simferopol e-mail: alexkostyuk@mail.ru
It has been found that long-term electromagnetic shielding (19 hours per day for 10 days) leads to an increase in the duration of passive swimming time in male rats, decrease the duration of active swimming in the "forced swim" test as well as decrease of libido. On the other hand animals kept under the "open field" conditions do not show significant deviations from their normal behavior. Therefore, one could conclude that moderate electromagnetic shielding causes a depression-like state in rats.
Keywords: electromagnetic shielding, depression-like behavior, "forced swim" test, sexual motivation, "open field" test.
DOI: 10.7868/S004446771502015X
Одной из ясно выраженных тенденций в современной экологической физиологии является учет все новых факторов внешней среды, влияющих на процессы жизнедеятельности животных и человека. Одним их наименее изученных факторов является ослабленное электромагнитное поле (ЭМП) Земли. Но если влияние значительного (>100 раз) ослабления как статической, так и переменной компонент геомагнитного поля изучаются в ряде лабораторий [Л8а8Ыша е! а1., 1991, Ко21ак е! а1.,
2006], то эффекты умеренного ослабления, достигаемого электромагнитным экранированием (ЭМЭ), исследованы не достаточно. Между тем, такое ослабление широко распространено, оно осуществляется металлическими крышами, железобетонными зданиями, средствами транспорта, имеет место в подводных лодках, космических кораблях, пещерах ит.д. [Григорьев, 1995].
Целью настоящего исследования явилось изучение влияния длительного ЭМЭ на по-
ловую мотивацию и поведенческие реакции крыс-самцов в тестах открытого поля и вынужденного плавания.
МЕТОДИКА
Исследования проведены на 60 белых беспородных крысах-самцах массой 190 ± 10 г с соблюдением принципов биоэтики в соответствии с международными принципами Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или других научных целей (Directive 2010/63/EU, Страсбург, 2010).
Для экспериментов отбирали крыс одинакового возраста, характеризующихся средней двигательной активностью (вертикальная двигательная активность 5—7 усл. ед. — число подъемов на задние лапы, горизонтальная двигательная активность 24—28 усл. ед. — число пересечений квадратов и низкой эмоциональностью 0—1 усл. ед. — число болюсов и уринаций) в тесте открытого поля. Такой отбор позволил относительно быстро выделить крыс с одинаковыми конституциональными особенностями [Маркель, 1981], одинаково реагирующих на действие различных раздражителей.
Отобранных крыс делили на две группы. Крыс каждой группы помещали в ящики размером 790 х 450 х 390 мм непрозрачного пластика, крышки и стенки которых имели вентиляционные отверстия. Обеспечивался свободный доступ животных к стандартному для грызунов корму и воде. Контейнеры с животными экспериментальной группы (n = 10) помещались в экранирующую камеру ежедневно с 15:00 до 10:00 ч следующего дня, т.е. они находились в условиях ЭМЭ 19 ч в сут в течение 10 дней.
Ящики с животными контрольной группы (n = 10) находились за пределами камеры в той же комнате. Для животных обеих групп соблюдался одинаковый режим температуры (23 ± 1°С), влажности, освещенности, шума. Ежедневно с 10:00 до 15:00 ч животных обеих групп извлекали из ящиков для тестирования и уборки клеток. Освещенность внутри и вне камеры, а также внутри ящиков измерялась с помощью люксметра ТКЛ-ПКМ (модель 63). Внутри ящиков освещенность колебалась от 0.1 до 0.2 лк, внутри экранирующей камеры и в лаборатории, где содержались крысы контрольной группы, освещенность была такого же уровня, а в лаборатории, в которой прово-
дили тестирование и уборку клеток, колебалась от 480 до 500 лк. Таким образом, животные находились в условиях темноты 19 ч ежедневно.
Эксперименты проведены в три этапа (в каждом из них исследовано 10 крыс контрольной группы и 10 крыс экспериментальной группы) с интервалом в 2 мес.
Экранирующая камера представляет собой комнату размером 2 х 3 х 2 м, изготовленную из железа "Динамо". Коэффициент экранирования BDC составляет для вертикальной составляющей 4.4, для горизонтальной — 20. Внутри камеры для частот выше 170 Гц и в области частот от 2 х 10-3 до 0.2 Гц уровень спектральной плотности магнитного шума ниже 10 нТл/Гц05. Коэффициент экранирования камеры на частотах 50 и 150 Гц порядка трех. На частотах больше 1 МГц имеет место практически полное экранирование. Методика измерений интенсивности ЭМП различных диапазонов описана ранее [Темурьянц и др., 2010, 2013]. Таким образом, в нашем исследовании применялось экранирование, ослабляющее как постоянную, так и переменную компоненты геомагнитного поля.
Тест вынужденного плавания [Porsolt, Pinchón, 1977] проводили следующим образом: каждую крысу помещали на пять минут в металлический цилиндр диаметром 50 см и высотой 60 см на 2/3 заполненный водой температурой 25 ± 1°С таким образом, чтобы животное не имело возможности опереться задними конечностями или хвостом о дно цилиндра. Этот тест оценивался по видеозаписям, сделанным с помощью The Digital Camera Polaroid iS2132. Обработка результатов осуществлялась с помощью пакета программного обеспечения Image-Pro. Определяли продолжительность активного (энергичные гребковые движения всеми конечностями, 4кт) и пассивного (слабые гребки задними лапами, ?пас) плавания (с), на основании чего рассчитывали индекс депрессивно-сти (ИД): ИД = ?пас/4кт.
По видеозаписям определялось также число периодов иммобилизации продолжительностью менее 6 с и активного плавания разной длительности. На основе этих данных рассчитывали ритмологический ИД как частное от деления числа периодов иммобилизации продолжительностью менее 6 с на общее число периодов активного плавания [Щетинин и др., 1989].
Изменение времени пассивного плавания (M ± SE) (с) в тесте Порсолта у крыс в контрольной группе и у животных при электромагнитном экранировании (ЭМЭ)
Changes in the duration of passive swimming (M ± SE) (с) in Porsolt forced swim test in rats of the control group and in rats kept under electromagnetic shielding (EMS)
Группы Сутки эксперимента
фон 4 5 6 7 8 9 10
ЭМЭ Контроль 153.0 ± 8.3 145.0 ± 8.5 179.0 ± 10.6 p1 < 0.05 p2 < 0.05 146.5 ± 10.9 178.6 ± 11.3 p1 < 0.05 p2 < 0.05 145.7 ± 8.9 169.4 ± 7.2 150.2 ± 8.7 181.6 ± 5.3 p1 < 0.05 p2 < 0.05 154.7 ± 9.3 178.8 ± 5.8 p1 < 0.05 p2 < 0.05 156.2 ± 5.5 178.8 ± 6.3 p1 < 0.05 p2 < 0.05 156.2 ± 5.1 173.0 ± 7.9 158.5 ± 3.5
Примечание. pi — различия статистически значимы между группами; Р2 — различия статистически значимы по отношению к исходному уровню.
Comment. pi — statistically significant differences between animal groups; Р2 — differences that are statistically significant when compared to the initial level.
"Открытое поле" представляло собой квадратную арену площадью 1 м2 с бортиками высотой 40 см и полом, разделенным на квадраты. Регистрировали горизонтальную и вертикальную двигательную активность, а также число болюсов и уринаций [Темурьянц, Ше-хоткин, 1999].
Для определения половой мотивации использовались клетки с тремя отсеками, разделенными решетчатыми перегородками, позволяющими крысам, помещенным в них, осуществлять только визуальный контакт. В течение пяти минут регистрировали число подходов самца, помещенного в средний отсек, к отсеку, в котором сидела самка, а также время (с) его пребывания около перегородки. Во всех экспериментах использовалась одна самка, что исключило влияние на половое поведение самцов фазы эстрального цикла самки. Кроме того, регистрировали время, проведенное самцом около перегородки с отсеком, в котором находился самец, а также около перегородки с пустым отсеком.
Во всех случаях соблюдали следующую последовательность проведения тестов: сначала проводили тест "открытое поле", затем определение половой мотивации, далее тест вынужденного плавания, после чего крысы обсыхали и их возвращали в клетку. Исследование крыс контрольной и экспериментальной групп проводили в случайном порядке слепым методом.
Для статистической обработки данных использовали пакет специализированных программ "MedStat". Вычисляли среднее значение каждого из исследованных поведенческих показателей и ошибку средней (М ± SE). Для оценки значимости различий исследуемых
показателей применялся однофакторный дисперсионный анализ. Сравнение средних величин различных показателей проводили по /-критерию Стьюдента, целесообразность применения которого была показана проверкой полученных данных на закон нормального распределения. Различия между группами, а также исходными данными каждой группы и значениями исследуемых показателей в каждый последующий день эксперимента считали значимыми прир < 0.05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Уже на 4 сут пребыв
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.