ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, 2010, том 60, № 6, с. 730-739
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПАТОЛОГИЯ ^^^^^^^^^^ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
УДК 57.022+612.821
ИССЛЕДОВАНИЕ ОТСТАВЛЕННЫХ ЭФФЕКТОВ
ОСТРОГО ПРЕНАТАЛЬНОГО СТРЕССА, ВЫЗВАННОГО НЕИЗБЕГАЕМЫМ ПЛАВАНИЕМ
© 2010 г. М. А. Володина, Е. А. Себенцова, Н. Г. Левицкая, А. А. Каменский
Кафедра физиологии человека и животных Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова,
Институт молекулярной генетики РАН, Москва, e-mail: nglevitskayag@mail.com Поступила в редакцию 29.09.2009 г. Принята в печать 03.03.2010 г.
Целью настоящей работы явилась оценка отставленных эффектов острого пренатального стресса у белых крыс. В качестве стрессогенного воздействия использовали неизбегаемое плавание в холодной воде на 7-й или 14-й день беременности. Было показано, что использованное воздействие приводит к достоверному снижению массы новорожденных крысят и замедлению их роста в течение 2-го месяца жизни. У животных, перенесших пренатальный стресс, зарегистрировано изменение исследовательской активности и тревожности, увеличение эмоциональной напряженности, а также нарушение обучения в возрасте 1—2 мес. Следовательно, острое стрессогенное воздействие как на 7-й, так и на 14-й день беременности крыс вызывает долговременные негативные изменения поведения у потомства стрессированных животных.
Ключевые слова: пренатальный стресс, исследовательское поведение, тревожность, обучение, эмоциональная реактивность.
Study of Long-Lasting Effects of Acute Prenatal Cold Forced Swimming Stress
M. A. Volodina, E. A. Sebentsova, N. G. Levitskaya, A. A. Kamensky
Department of Human and Animal Physiology, Lomonosov State University;Institute of Molecular Genetics,
Russian Academy of Sciences, Moscow, e-mail: nlevitskaya@mail.ru
The aim of the present work was to assess long-lasting effects of acute prenatal stress in white rats. Forced swimming in cold water on the 7th or the 14th gestational day was used as a prenatal stressor. The prenatal stress led to low birthweight of offspring and their delayed growth rate during the second month of life. Prenatally stressed animals showed abnormalities in exploratory behavior and anxiety, increased emotionality and impaired learning capabilities at the age of 1—2 month. Consequently, acute stress on the 7th and at the 14th day of pregnancy induced long-lasting negative behavioral changes in offspring of stressed white rats.
Key words: prenatal stress, exploratory behavior, anxiety, learning, emotionality.
Многочисленные клинические исследования показали, что стресс во время беременности влияет на дальнейшее протекание беременности и развитие плода. К последствиям пренатального стресса у людей относятся прерывание беременности, снижение массы новорожденных, преждевременные роды, увеличение числа патологий новорожденных [15, 20]. Кроме того, показаны долговременные изменения поведения детей, перенесших пренатальный стресс. У таких детей отмеча-
ются задержка развития двигательных функций и речи, повышенная агрессивность и гиперактивность, нарушения сна и повышенная эмоциональная реактивность [15, 18]. Большое число статистических данных свидетельствует о положительной корреляции между значительным увеличением психических заболеваний (шизофрения, синдром депрессии, аутизм и др.) и воздействием социальных стрессов в период беременности [11, 17]. Поскольку исследования на людях со-
пряжены с большими трудностями, эффекты пренатального стресса активно изучаются в экспериментах на животных, в частности на крысах и мышах.
Многочисленные исследования показали, что стресс во время беременности вызывает нейрональные и поведенческие изменения у самок грызунов и их потомства. Среди эффектов пренатального стресса можно выделить кратковременные (увеличение числа выкидышей и смертности новорожденных, изменение массы новорожденных) и долговременные эффекты, зарегистрированные на взрослых животных, перенесших пренаталь-ный стресс [4, 19].
При изучении отставленных эффектов пренатального стресса на животных в большинстве случаев применялась модель хронического стресса. В работах использовали стрессогенные воздействия различной природы; животных подвергали стрессу либо в течение всей беременности, либо в первую или вторую половину, либо в течение нескольких последовательных дней [2, 5, IIIS]. Полученные результаты во многом противоречивы, что, вероятно, связано с различиями в протоколах экспериментов. Направленность эффектов пренатального стресса изменялась в зависимости от типа стрессо-генного воздействия, этапа беременности, на котором осуществлялось воздействие, а также возраста, в котором проводилось тестирование потомства. Так, в ряде работ не было зарегистрировано изменения исследовательского поведения [16, 23], в других отмечалось увеличение [18] или снижение исследовательской активности [10]. Разнонаправленные изменения были отмечены при изучении влияния пренатального стресса на уровень тревожности животных. В большинстве работ было показано, что пренатальный стресс приводит к повышению уровня тревожности потомства [7, 16, 23, 25], в то же время есть данные о снижении тревожности у прена-тально стрессированных животных [9, 18]. Многими исследователями было показано отрицательное влияние хронического прена-тального стресса на способность животных к обучению [10, 12, 16, 21, 22]. При этом прена-тальный стресс низкой интенсивности приводил к улучшению обучения и снижению эмоциональной реактивности [8]. Анализируя данные литературы, можно выделить наиболее часто регистрируемые эффекты хронического пренатального стресса. У жи-
вотных, перенесших стресс, отмечают повышенную тревожность и эмоциональную реактивность, а также сниженную способность к обучению [19].
Работы, в которых исследуются отставленные эффекты острого пренатального стресса на животных, немногочисленны. Так, проводилась серия работ по изучению кратковременных и отставленных эффектов эмоционального пренатального стресса, которому подвергались самки крыс на 10-й, 14-й или 19-й день беременности [4, 13, 19, 20]. Было показано, что стрессогенное воздействие на 10-й и 14-й день приводит к снижению массы новорожденных и в дальнейшем к замедлению роста крыс, перенесших пренатальный стресс. Использованное стрессогенное воздействие, независимо от дня стрессирования, приводило в дальнейшем к увеличению тревожности и снижению способности животных к обучению. В другой работе самка крысы на 16-й день беременности подвергалась однократной иммобилизации в течение 2 ч, что приводило к снижению тревожности, повышению уровня исследовательской активности и улучшению обучения у стрессиро-ванного потомства по сравнению с контрольными животными [3].
Таким образом, в настоящее время отставленные эффекты пренатального стресса, предъявляемого на различных стадиях развития плода, недостаточно изучены и полученные результаты противоречивы [3, 19]. Целью настоящей работы явилось исследование отставленных эффектов острого пренаталь-ного стресса. В качестве стрессогенного воздействия использовали неизбегаемое плавание в холодной воде, которое можно рассматривать как сочетание эмоционального и физического стресса. Самок крыс стрессиро-вали на 7-й день (в период формирования нервной трубки) или на 14-й день беременности (на стадии дифференцировки основных нервных структур) [19].
МЕТОДИКА
Работа выполнена на самках и детенышах белых нелинейных крыс. Животных содержали в стандартных условиях вивария со свободным доступом к пище и воде и соблюдением 12-часового светового режима дня (искусственное освещение с 9:00 до 21:00). Работу с животными проводили на основании Правил Комиссии МГУ по биоэтике. Са-
мок и самцов крыс ссаживали вместе на 1 сут, этот день принимали за нулевой день беременности. В экспериментах было использовано 12 взрослых самок и 118 крысят обоего пола (58 контрольных и 60 подопытных животных). Крысята каждого выводка содержались в отдельной клетке вместе с матерью до достижения ими возраста 1 мес, после чего их отсаживали от матери. В течение 1-го месяца жизни животных подвергали минимальным воздействиям, чтобы избежать влияния неонатального хэндлинга. Известно, что неонатальный хэндлинг (кратковременное отлучение крысят от матери и взятие их в руки) ослабляет эффекты пренатального стресса [22].
Было проведено две серии экспериментов (по три контрольных и подопытных самки и их потомство в каждой). В первой серии подопытные самки подвергались стрессогенно-му воздействию на 7-й день беременности (группа "стресс 7"), во второй — на 14-й день беременности (группа "стресс 14"). Самки контрольных групп не подвергались каким-либо воздействиям (группы "контроль 7" и "контроль 14"). В качестве стрессогенного фактора использовали неизбегаемое плавание в холодной воде. Неизбегаемое плавание проводили в цилиндрической емкости объемом 25 л на 2/3 заполненной водой с температурой 12—13°С. Беременных самок 3 раза с интервалом 2 ч помещали в воду на 5 мин. После плавания крыс вытирали и сушили с помощью фена.
В ходе эксперимента регистрировали массу новорожденных крысят и изменение массы тела крыс в течение 2-го месяца жизни. С 30-го по 61-й день жизни изучали поведение крыс — исследовательскую активность и уровень тревожности оценивали в тестах "открытое поле" (ОП) и "приподнятый крестообразный лабиринт" (ПКЛ). Способность животных к обучению оценивали в тесте выработки условного пищедобывательного рефлекса на место в сложном лабиринте.
Эксперименты по изучению исследовательской активности и уровня тревожности проводили в затемненной части помещения, в котором крысы находились постоянно, что позволяло не адаптировать их к новым условиям. При изучении способности крыс к обучению за 1 сут до начала эксперимента животных помещали в экспериментальную комнату для адаптации.
Тест "открытое поле". Экспериментальная камера представляет собой круглую арену диаметром 80 см, расчерченную двумя концентрическими окружностями и восемью диаметрами. Над ареной на высоте 80 см устанавливали электрическую лампу (200 Вт)
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.