СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ, 2012, том 26, № 1, с. 52-56
ОБОНЯТЕЛЬНАЯ И ВКУСОВАЯ СИСТЕМЫ
УДК 612.86
ВЛИЯНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПАРОВ ИЗОВАЛЕРИАНОВОЙ КИСЛОТЫ НА ОБОНЯТЕЛЬНУЮ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ САМЦОВ ДОМОВОЙ МЫШИ
© 2012 г. С. А. Мельник, О. С. Гладышева, В. Н. Крылов
Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского 603950 Нижний Новгород, ГСП-20, пр. Гагарина, 23 E-mail: gladyshevaOS@yandex.ru
Поступила в редакцию 01.10.2010 г.
Экспериментально были определены изменения в порогах обонятельной чувствительности к запаху изовалериановой кислоты у самцов мышей после их предварительного выдерживания в атмосфере этого пахучего вещества. Наибольшее снижение обонятельных порогов к этому веществу наблюдается в течение 4-5 недель, а затем наступает их стабилизация. Повторная экспозиция этого вещества приводит к аналогичному эффекту. В статье обсуждаются возможные центральные и периферические механизмы этого феномена.
Ключевые слова: обонятельная чувствительность, пороги, предварительное воздействие паров изовалериановой кислоты.
ВВЕДЕНИЕ
Феномен увеличения обонятельной чувствительности в результате длительного нахождения в атмосфере паров пахучих веществ известен и для человека, и для некоторых млекопитающих. В серии работ было показано, что чувствительность к некоторым пахучим веществам у человека можно увеличить при неоднократном их предъявлении в течение продолжительного времени (1-3 нед.) ^уэоск! ег а1., 1989; Бакои, ,№узоск1, 1996). В качестве пахучих веществ в этих экспериментах использовались как обычные пахучие соединения (ацетон, бензальдегид, циклогексан), так и остро пахнущий 5а-андрост-16-ен-3-он (андростенон). Также предприняты попытки провести подобные эксперименты на животных. В качестве объектов исследования были использованы линейные домовые мыши. В ходе этих экспериментов предъявление андростенона в течение двух-четырех недель мышам линии СВА позволяло добиться увеличения чувствительности к нему в несколько раз по сравнению с контролем (Уогпезешкауа, Wysocki, 1995). Сходные феномены были получены и в наших исследованиях на лабораторных мышах при постоянном экспонировании животных в атмосфере изовалериановой кислоты (ИВК)
(Борякова, 2003; Мельник, 2007). Однако эти результаты, демонстрируя саму возможность снижения порогов обонятельной чувствительности к запаху ИВК у самцов и самок при его длительном экспонировании, не ответили на вопросы, связанные с особенностями возникновения такой "индукции" обонятельной чувствительности, что было предпринято нами в данной работе.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Работу выполняли на самцах белых лабораторных мышей разных возрастных групп. В качестве пахучего вещества использовали изовалериано-вую кислоту (ИВК), входящую в состав мочи и вагинальных выделений у этого вида животных (Зинкевич, Курятов, 1979; Новиков, 1988) и, возможно, имеющую феромональное значение.
Для определения обонятельных порогов чувствительности к запаху ИВК применяли условно-рефлекторную методику, основанную на питьевой депривации. Детали этого метода описаны нами ранее (Мельник и др., 2009). При определении порогов обонятельной чувствительности был использован концентрационный ряд разведений ИВК с шагом 0.1 и 0.01. Для нахождения в
атмосфере этого вещества животных помещали в специальные клетки, в которых создавалась постоянная атмосфера паров ИВК путем внесения в подстилку раствора ИВК в концентрации 10-2или 10-3 моль/л. Ежедневно осуществляли смену подстилки. В качестве контроля выступали группы животных, идентичных экспериментальным по возрасту и количеству особей, но без предварительного пребывания в атмосфере ИВК.
Первую серию экспериментов выполняли на двух группах (по десять особей в каждой) половозрелых самцов мышей в возрасте двух и шести месяцев. После предварительного определения порогов к ИВК животных из обеих групп помещали в специальные клетки и выдерживали в атмосфере ИВК (концентрация составляла 10-3 моль/л) в течение пяти недель с еженедельным определением порогов чувствительности к ИВК.
Вторую серию экспериментов проводили на 20 неполовозрелых самцах в возрасте до пяти с половиной недель. Самцы были разделены на две группы по 10 особей в каждой. Животных обеих групп помещали в атмосферу ИВК сразу после рождения и выдерживали в ней в течение пяти недель. Первая группа находилась в атмосфере ИВК, концентрация которой составляла 10-3 моль/л, вторая - в атмосфере ИВК с концентрацией около 10-6 моль/л. Определение порогов обонятельной чувствительности к ИВК проводили у самцов мышей в возрасте до пяти с половиной недель.
Также проводили дополнительную серию экспериментов по изучению влияния повторной экспозиции в ИВК на обонятельную чувствительность самцов мышей. Для этого использовали группы (по десять особей в каждой) половозрелых самцов мышей в возрасте двух и шести месяцев, предварительно уже содержавшихся в атмосфере ИВК.
Полученные в ходе эксперимента результаты подвергали статистической обработке с использованием компьютерных программ Microsoft Excel и Statistica 6.0. Учитывая малый объем выборок, нами были применены непараметрические тесты. Задачу суммарной оценки влияния фактора (а не только различия выборок для отдельных пар его градаций) выполняли при помощи однофак-торного дисперсионного анализа. Для выяснения достоверности длительного влияния ИВК на обонятельную чувствительность мышей нами проводился однофакторный дисперсионный анализ по Краскелу-Уоллису (Тюрин, Макаров, 1995).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Средняя величина обонятельных порогов к ИВК у самцов лабораторных мышей в возрасте двух месяцев составляла 10-8 75±0023 моль/л. За пять недель обонятельная чувствительность животных контрольной группы достоверно не изменилась (р > 0.05). Таким образом, средняя величина порога чувствительности к ИВК составила 10-8 75±0 065 моль/л. В контрольной группе у шестимесячных самцов также не наблюдалось достоверного изменения обонятельной чувствительности к ИВК в течение месяца: среднее значение порога в первое тестирование составило 10-843±0040 моль/л, а через пять недель -10-841±0 051 моль/л (р > 0.05).
Предварительное экспонирование в атмосфере ИВК интактных мышей в возрасте двух и шести месяцев привело к понижению у них порогов обонятельной чувствительности к этому запаху более чем в 7.6 раза (рис. 1). Характер изменений порогов был сходен в обеих возрастных группах. Достоверное снижение обонятельных порогов чувствительности к ИВК (р < 0.01) происходит в течение четырех недель, но наибольшее снижение значений порога наблюдается на первой неделе. Пороги чувствительности к ИВК, определенные на пятой неделе, практически соответствуют результатам тестирования самцов, которые были получены на четвертой неделе. Различия в изме-
0 1 2 3 4 5 нед.
Рис. 1. Изменение порогов обонятельной чувствительности к ИВК у интактных самцов мышей в возрасте двух и шести месяцев, содержащихся в атмосфере запаха ИВК (10-3 моль/л).
54
МЕЛЬНИК и др.
Рис. 2. Изменение порогов обонятельной чувствительности самцов лабораторных мышей к ИВК при их многократной экспозиции в атмосфере ИВК (10-3 моль/л).
нениях чувствительности мышей в этом случае были статистически незначимыми (р > 0.05).
Результаты экспериментов на неполовозрелых животных показали, что обонятельная чувствительность к ИВК у самцов мышей, экспонированных с момента рождения в атмосфере ее паров различной концентрации, значительно выше, чем у неполовозрелых животных, содержавшихся в обычных условиях. Эти различия зависят от концентрации ИВК в атмосфере, где находились новорожденные. Среднее значение порогов чувствительности к ИВК в контрольной группе составляло 10-872±005 моль/л, а в экспериментальной, где использовали более высокую концентрацию ИВК - 10-9 46±0 02 моль/л и в группе, где применяли ИВК в меньшей концентрации -10-9Л1±001 моль/л. Эти различия в величинах порогов чувствительности к ИВК имели достоверный характер (р < 0.01).
В опытах, где использовали повторную предварительную экспозицию половозрелых самцов в атмосфере ИВК, были получены результаты опытов, сходные с теми, которые наблюдались в первой серии. Было показано, что при первом выдерживании самцов в атмосфере паров их обонятельная чувствительность к ИВК повышается в течение первых четырех-пяти недель (р < 0.05), а затем в течение пятой - шестой недели пороги чувствительности к ИВК остаются на прежнем уровне (рис. 2). Далее эта группа животных в течение полутора месяцев не подвергалась предварительному экспонированию в атмосфере ИВК.
Измерение порогов чувствительности к ИВК по истечению этого времени показало, что обонятельные пороги равны или незначительно больше первоначальных, т.е. измеренных до начала первого экспонирования. Повторная экспозиция самцов в ИВК также приводит к увеличению обонятельной чувствительности и это наблюдается до четвертой недели.
При анализе результатов с использованием многократной экспозиции животных в атмосфере ИВК для оценки достоверности влияния фактора "нахождения в атмосфере паров ИВК" на изменение обонятельной чувствительности к ИВК был применен однофакторный анализ по Краскелу-Уоллису. Как показал проведённый анализ, этот "фактор экспозиции" самцов мышей влияет статистически значимо на увеличение их обонятельной чувствительности к ИВК (р < 0.01), в случае "первой" экспозиции сила влияния составляет 26.475, а при повторной выдержке - 15.066.
Таким образом, в экспериментах показано, что нахождение самцов мышей в "атмосфере" пахучего вещества достоверно снижает у них пороги чувствительности к данному запаху. В наших экспериментах это была ИВК, возможно имеющая для этого вида феромональное значение. При этом наибольшее увеличение чувствительности к ИВК наблюдалось нами в опытах на неполовозрелых животных и у самцов, находящихся в репродуктивном возрастном периоде. Достоверное снижение порогов хотя и не достигало изменения на порядок, но было близко к нему (рис. 1). Причем повторная экспозиция самцов мышей в "атмосфере" ИВК, так же как и у первых двух групп, приводила к снижению порогов чувствительности к этому
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.