СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ, 2013, том 27, № 1, с. 80-85
_ обонятельная _
система
УДК 612.86
влияние предварительного воздействия паров изовалериановой кислоты на обонятельную чувствительность самок домовой мыши
© 2013 г. Е. Е. Борякова, о. С. Гладышева, В. н. Крылов
Нижегородский национально-исследовательский университет им. Н.И. Лобачевского 603950 Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23 E-mail: gladyshevaOS@yandex.ru
Поступила в редакцию 10.10.2012 г.
Экспериментально были определены изменения в порогах обонятельной чувствительности к запаху изовалериановой кислоты у самок мышей после предварительного воздействия на них паров этого вещества. Снижение порогов обонятельной чувствительности к этому пахучему веществу было у них зарегистрировано в течение первой недели и имело сходный с самцами характер. Увеличение обонятельной чувствительности к этому веществу происходит у самок во все периоды эстрального цикла, достигая ее значений в период проэструса, а в этой стадии цикла она остается на уровне прежних показаний. В статье обсуждаются возможные механизмы этого феномена.
Ключевые слова: обонятельная чувствительность, пороги, предварительное воздействие запаха, самки мышей, стадии эстрального цикла.
ВВЕДЕНИЕ
Изучая феномен модификации порогов обонятельной чувствительности у самцов домовой мыши после предварительного воздействия паров изовалериановой кислоты (ИВК) (Мельник, 2007; Мельник и др., 2012), нами закономерно был поставлен вопрос об универсальности этого явления, т.е. в какой мере подобное воздействие будет проявляться и для обонятельной чувствительности самок, у которых наблюдается ее вариабельность в зависимости от стадий полового цикла (Гладышева и др.,1992; Борякова и др., 2007).
Факт колебания обонятельных порогов к действию различных пахучих веществ в зависимости от стадий полового цикла широко известен и многократно был исследован для женщин (Doty, 1986; Doty, Cameron, 2010). Выявлен он и для самок лабораторных животных (Schmidt et al., 1981; Гладышева и др., 1992; Борякова и др., 2007). Подробное изучение нами этого явления у цик-лирующих самок мышей по отношению к ИВК не только подтвердило наличие этих изменений, но и продемонстрировало наибольшую чувствительность к этому пахучему веществу, наблюдаемую в стадии проэструса по сравнению с метэструсом.
Наблюдаемые изменения в порогах чувствительности составляли величину, близкую к порядку. Позднее в прямых экспериментах на обонятельном эпителии самок мышей нами было полностью доказано центральное происхождение этого феномена (Гладышева, Троицкая, 1994). Электрофизиологическое изучение реакций обонятельного эпителия самок мышей показало, что ответы обонятельных рецепторов на действие ИВК у них статистически не отличались между собой ни в период проэструса, ни в период метэструса.
Учитывая существующий фон колебания порогов обонятельной чувствительности у половозрелых самок домовой мыши к предъявляемым пахучим стимулам, было бы весьма интересно исследовать, какое влияние будет оказывать на обонятельные пороги предварительная экспозиция животных в атмосфере того или иного пахучего вещества. Эти результаты и представлены в настоящей статье.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследования проводили на самках белых лабораторных мышей разных возрастных групп. Этот вид характеризуется коротким эстральным
циклом (4-5 дней), что позволяет достаточно быстро проследить возможные изменения в обонятельной чувствительности к используемому веществу.
В качестве пахучего вещества была выбрана изовалериановая кислота, входящая в состав мочи и вагинальных выделений у этого вида животных (Зинкевич, Курятов, 1979; Новиков, 1988).
Для определения обонятельных порогов чувствительности к ИВК использовали условно-рефлекторную методику, основанную на питьевой депривации. Детали этого метода были описаны нами в предыдущих публикациях (Борякова и др., 2007; Мельник и др., 2009). При определении порогов обонятельной чувствительности был применен концентрационный ряд разведений ИВК с шагом 0,1 и 0,01. Для нахождения в атмосфере пахучего вещества животное помещали в специальные клетки, в которых создавалась его постоянная атмосфера, путем внесения в подстилку раствора ИВК в концентрации 10-2 или 10-3 моль/л. Ежедневно осуществляли смену подстилки. В качестве контроля были использованы разновозрастные группы животных, идентичные экспериментальным по возрасту и количеству особей, но которых не содержали в атмосфере данного пахучего вещества. Эксперименты проводили с группой неполовозрелых самок (по 15 особей), часть из которых служила контролем, а часть от момента рождения помещалась в клетки с пахучим веществом. Эксперименты проводили также на группах половозрелых животных в возрасте 2 мес (по 20 особей в контрольной и экспериментальной группах), а также на самках в возрасте четырех месяцев (по 15 животных в группе) и 14 мес (по 15 животных в группе).
Определение порогов чувствительности к ИВК совмещали с ежедневным определением стадии эстрального цикла путем взятия мазков из влагалища с последующим микроскопиро-ванием стандартными методами (Киршенблат, 1969).
Полученные в ходе эксперимента результаты были подвергнуты статистической обработке при помощи специализированных статистических пакетов (Microsoft Excel, Statistica) и оригинальных программ. Достоверность различий двух выборок определяли по критерию Уилкоксона, задачу суммарной оценки влияния фактора "эспозиции" выполняли с помощью непараметрического аналога однофакторного дисперсионного анализа по Краскелу-Уоллису (Тюрин, Макаров, 1995). Помимо этого, часть данных была подвергнута
дисперсионному двухфакторному анализу для оценки степени влияния "фактора возраста" на обонятельную чувствительность половозрелых самок мышей, находящихся на разных стадиях эстрального цикла.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В первой серии экспериментов исследования проводили на неполовозрелых самках в возрасте 4-5.5 нед. Нахождение в атмосфере паров ИВК в концентрации 10-3 моль/л приводило к увеличению у них уровня обонятельной чувствительности по сравнению с интактными животными. Среднее значение обонятельных порогов чувствительности к ИВК в группе интактных животных составило 10-7,14±0,022 моль/л, а в группе животных после экспозиции в запаховой атмосфере -10-7'42±0'016 моль/л (р < 0,05). Уровень снижения порогов зависит от концентрации пахучего вещества, использованного для предварительного воздействия, а в целом наблюдаемые в этот возрастной период изменения обонятельной чувствительности у самок сходны с тем, что мы наблюдали в аналогичных опытах на самцах, с той лишь разницей, что в этот период у них наблюдается более высокая чувствительность к ИВК (Мельник, 2007; Мельник и др., 2012).
Как уже отмечалось выше, значение обонятельных порогов к ИВК у половозрелых самок мышей в норме зависит от стадии эстрального цикла. В табл. 1 приведены их средние значения, определяемые в разные стадии эстрального цикла.
Как видно из приведенных значений, максимальная чувствительность к ИВК наблюдается на стадии проэструса, а минимальная чувствительность - на стадии метэструса. Пороговые значения концентраций ИВК на стадиях эструса и диэструса занимают промежуточное положение. Различия между порогами на всех стадиях цикла достоверны (р < 0,05).
При экспонировании половозрелых самок мышей в атмосфере ИВК наблюдается увеличение обонятельной чувствительности к этому веществу (рисунок). Следует отметить, что изменения в порогах чувствительности у половозрелых самок наблюдаются в более короткие сроки, чем у половозрелых самцов (Мельник и др., 2012). Другой важной особенностью является то, что снижение порогов к используемому пахучему раздражителю характерно для всех стадий цикла, кроме про-эструса.
Таблица 1. Колебания порогов обонятельной чувствительности (^ концентраций) к ИВК у половозрелых самок мышей разного возраста
Возраст, мес Стадии эстрального цикла
Р е т d
2 4 -7,05±0,035 -7,01±0,018 -6,66±0.038 -6,62±0,033 -6,20±0,040 -6,14±0,042 -6,43±0,021 -6,45±0,037
р - проэструс; е - эструс; т - метэструс; d - диэструс.
Рисунок. Пороги обонятельной чувствительности к ИВК у половозрелых самок мышей в возрасте 2 мес после их предварительного выдерживания в атмосфере этого пахучего вещества.
Для оценивания общего влияния "фактора экспозиции" в атмосфере пахучего вещества (ИВК) на обонятельную чувствительность к этому веществу у половозрелых самок мышей (возраст 2 мес) был применен метод Краскела-Уоллиса. Результаты анализа представлены в табл. 2.
Анализ полученных данных показывает, что "фактор экспозиции" в атмосфере ИВК достоверно влияет на обонятельную чувствительность к этому веществу. Статистически значимые различия по сравнению с группой контроля получены для всех стадий эстрального цикла за исключением стадии проэструса, причем степень влияния "фактора" на обонятельную чувствительность приблизительно одинакова для стадий эстру-
са, метэструса и диэструса, а стадия проэструса выпадает из общей закономерности - изменение порогов здесь минимально.
Дополнительно был проведен анализ влияния "фактора экспозиции" в атмосфере ИВК на изменение обонятельной чувствительности у самок мышей контрольной и экспериментальной групп в течение 7 и 20 дней (табл. 3).
Эти результаты демонстрируют, что у половозрелых самок мышей при нахождении в атмосфере ИВК их чувствительность к данному раздражителю достоверно повышается в течение первой недели, а далее остается практически постоянной в течение остальных четырех недель экспозиции (рисунок; табл. 3). Величины порогов чувствительности к ИВК позже 20-го дня не изменяются и поэтому на рисунке не приведены. Помимо этого исчезают и различия в порогах чувствительности к ИВК, определяемые в различные стадии эстрального цикла (табл. 3). Как видно на рисунке, по ходу экспозиции в атмосфере ИВК уровень чувствительности к этому пахучему веществу повышается и приближается к таковому, наблюдаемому у контрольной группы в проэструсе. Используя критерий Дана (табл. 4), было показано, что если у контрольных животных в разные стадии цикла н
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.