ЖУРНАЛ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, 2009, том 59, № 5, с. 598-609
= ФИЗИОЛОГИЯ ПОВЕДЕНИЯ; ОБУЧЕНИЕ И ПАМЯТЬ =
УДК 612.821.34:591.3:577.175.6:591.187.4
ДЛИТЕЛЬНАЯ СОЦИАЛЬНАЯ ИЗОЛЯЦИЯ И СОЦИАЛЬНАЯ НЕСТАБИЛЬНОСТЬ В ПОДРОСТКОВОМ ВОЗРАСТЕ У КРЫС: НЕПОСРЕДСТВЕННЫЕ И ОТДАЛЕННЫЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И ПОВЕДЕНЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ
© 2009 г. Л. Н. Маслова, В. В. Булыгина, Т. Г. Амстиславская
Лаборатория функциональной нейрогеномики Института цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск,
e-mail: masl@bionet.nsc.ru
Поступила в редакцию 02.10.2008 г. Принята в печать 09.02.2009 г.
После отъема от матери на 21-й день жизни крысят линии Вистар в течение 6 недель содержали в группах по 4—5 особей (контроль), в индивидуальных клетках (социальная изоляция) или ежедневно чередовали индивидуальное содержание и объединение в группы по 10 крыс с постоянной ротацией партнеров (социальная нестабильность). Затем часть животных декапити-ровали для исследования, остальных тестировали и оставили в покое на 2 мес. в условиях группового содержания по 4—5 крыс. Взрослых животных повторно тестировали. Исследовали массу тела, тимуса и надпочечников, уровень кортикостерона в крови в покое и при остром стрессе, базальный уровень тестостерона, базальный и стрессорный уровень систолического артериального давления, амплитуду и преимпульсное ингибирование рефлекса вздрагивания на акустический стимул, поведенческое проявление тревожности и депрессии. Результаты показали, что факторы социальной среды в подростковом возрасте влияют на физиологические и поведенческие характеристики животных, некоторые эффекты являются временными и купируются последующим содержанием в стабильных группах, другие сохраняются с возрастом, третьи проявляются с достоверностью только у взрослых крыс.
Ключевые слова: социальная изоляция и социальная нестабильность, подростковый период, непосредственные и долговременные эффекты, кортикостерон, тестостерон, артериальное давление, рефлекс вздрагивания, тревожность, депрессия.
Social Isolation and Social Instability in Adolescence in Rats: Immediate and Long-term Physiological and Behavioral Effects
L. N. Maslova, V. V. Bulygina, T. G. Amstislavskaya
Institute of Cytology and Genetics, Russian Academy of Sciences, Siberian Division, Novosibirsk,
e-mail: masl@bionet.nsc.ru
After weaning on the 21th day, offspring of Wistar rats were reared in groups of 4—5 (controls), singly (social isolation), or exposed to alternate days of isolation and housing in groups of 10 with partner rotation (social instability) for 6 weeks. Then, a part of the rats was decapitated and the remaining young animals were tested and left undisturbed for 2 months in stable groups of 4—5 animals. Adults were tested repeatedly. The weight of the body, thymus and adrenals, resting and acute stress-induced plasma corti-costerone levels and basal testosterone concentration, resting and stress-induced systolic blood pressure, amplitude and prepulse inhibition of acoustic startle reflex, anxiety- and depression-related behavior were studied in young and adult rats. It was shown that social environment in adolescence can affect the physiological and behavioral responses, some of the effects being transient blunted by subsequent rearing in stable groups, yet others still persisted with age or were clearly manifested in adults only.
Key words: social isolation and social instability, adolescence, immediate and long-lasting effects, corticos-terone, testosterone, arterial blood pressure, startle reflex, anxiety- and depression-like behavior.
Стресс и его отдельные гормональные посредники, действующие в пренатальном и раннем постнатальном периоде жизни млекопитающих, могут вызвать нарушения в нейромедиаторных системах мозга, в становлении нейроэндокринных взаимодействий, что ведет в дальнейшем к стойкой модификации нейроэндокринных, иммунных, висцеральных реакций взрослого организма, изменяет его психоэмоциональный статус и определяет здоровье и способность к адаптации. Вопрос об отдаленных последствиях стрес-сорных условий в более поздние сроки развития, после отъема от матери, остается мало изученным. В то же время экстраординарные влияния среды в ювенильном периоде и во время полового созревания также могут оставить длительный след и сформировать функциональные особенности взрослого организма.
Среди факторов среды, которые могут влиять на развитие организма, большое значение придается социальным взаимодействиям. Влияние социальных факторов на физиологические функции ранее изучали на взрослых животных. Однако последствия воздействий в детском возрасте могут отличаться от эффектов на взрослых животных, поскольку влияние этих воздействий в детстве не ограничивается временем действия стрессоров и может оставить след на всю последующую жизнь. В изучении влияния социальной среды на физиологическое и психоэмоциональное состояние обычно используют два подхода — это социальная изоляция и психосоциальное напряжение при интенсификации социальных контактов, которое может достигаться различными способами.
Что касается длительной социальной изоляции детенышей после отъема от матери, то известно, что она приводит к таким поведенческим изменениям, как уменьшение пре-стимульного ингибирования рефлекса вздрагивания в ответ на звуковой сигнал [13, 15], к увеличению уровня тревожности [16] и локомоторной активности [15, 16], нарушению процессов обучения и памяти [16]. Социальная изоляция приводит к изменению суточного ритма таких гормонов, как пролактин, гормон роста, лептин и кортикостерон [22]. Однако практически нет сведений о том, сохраняются ли эти эффекты, если изоляция сменяется групповым содержанием животных.
Состоянием, контрастным социальной изоляции, является социальная напряженность в популяции, которая может быть обусловлена различными факторами, такими как повышенная плотность в популяции, поражения в агрессивных столкновениях, нестабильность состава и др. У взрослых животных хронический социальный стресс обусловливает различные эффекты на физиологическом, эндокринном и поведенческом уровнях. В то же время не вызывает сомнений, что опыт социальных взаимодействий в детском возрасте, начиная с общения с матерью и игр с ровесниками, является своеобразным тренингом и определяет последующее поведение взрослых животных. Однако если материнским влияниям и материнской депривации уделено немало внимания, то конкретных исследований, касающихся влияния других типов психосоциального стресса, испытываемого в детстве, на формирование функций взрослого организма, практически нет.
Задачей настоящей работы было изучение непосредственных и отдаленных эффектов хронической социальной изоляции и социальной нестабильности в течение 6 недель после отъема от матери на физиологическое и психоэмоциональное состояние крыс. Социальные воздействия применяли с 21-го по 63-й день жизни. Выбранный интервал включал в себя ювенильный, препубертатный, пубертатный и ранний постпубертатный периоды онтогенеза крысы, которые в сумме предлагается условно называть подростковым периодом [25]. Непосредственные эффекты длительных социальных воздействий изучали сразу после их прекращения, а отдаленные — при повторном тестировании крыс после 2 мес. содержания в стабильных группах.
МЕТОДИКА
В опытах использовали крыс линии Ви-стар. Корм и воду животные получали без ограничения. Пометы крысят отсаживали от матерей на 21-й день жизни. Самцов случайным образом делили на три экспериментальные группы. Крыс одной группы (п = 26) рассаживали в индивидуальные пластмассовые клетки размером 28 х 15 х 10 см (социальная изоляция). Крыс другой группы (п = 30) содержали через день в индивидуальных клетках и в группах по 10 особей в клетке большего размера (53 х 32 х 19 см) с постоянной ро-
тацией партнеров (социальная нестабильность). Крыс третьей, контрольной группы (n = 28) содержали по 4—5 особей в клетке (53 х 32 х 19 см).
Через 6 недель часть животных (8 контрольных, 6 изолированных и 9 крыс из группы социальной нестабильности) забивали мгновенной декапитацией, извлекали и взвешивали тимус и надпочечники. В желудке подсчитывали количество геморрагий и эрозий (анализ проводила Л .А. Корякина| ), а в плазме крови радиолигандным методом конкурентного белкового связывания определяли концентрацию кортикостерона, используя [3H]-кортикостерон ("Amersham", England). Остальных крыс (по 20 особей в каждой группе) подвергали поведенческому тестированию. За 1 день до начала поведенческих тестов животных, содержавшихся в группе, рассаживали в индивидуальные клетки. Крыс из группы социальной нестабильности тестировали в день, когда они находились в индивидуальных клетках. Последовательно (с перерывами 24—48 ч) крыс подвергали следующим поведенческим тестам.
Реакция вздрагивания на акустический стимул. Тестирование крыс на величину рефлекторной реакции вздрагивания проводили в аппарате (SR-Pilot, San Diego Instruments, США). Аппарат представляет собой плексигласовую камеру размером 15 х 19 х 25 см. На дне камеры находится соединенная с пьезо-датчиком высокочувствительная плексигласовая платформа, на потолке прикреплен источник звука. После включения аппарата в камеру подается "белый шум" (65 дБ). Основной звуковой стимул громкостью 115 дБ, вызывающий реакцию вздрагивания, включается на 40 мс одновременно с регистрацией движения животного на платформе. Предварительный импульс (85 дБ в течение 40 мс) подается за 100 мс до основного стимула. Движение платформы регистрируется автоматически с помощью микрокомпьютеров и цифровые величины высвечиваются на передней панели прибора. Крысу помещали в аппарат и после 3-минутной адаптации с интервалами примерно 15 с подавали поочередно 8 основных звуковых сигналов и 8 сочетаний предварительного импульса с основным сигналом. Преимпульсное ингибирование (ПИИ) вычисляли по формуле: (реакция на основной стимул — реакция на сочетанный): реакция на основной стимул х100. Рассчиты-
вали среднее значение амплитуды и ПИИ для каждой крысы.
Поведение в приподнятом крестообразном лабиринте (ПКЛ). Тестирован
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.