Результат интеллектуальной деятельности: Способ моделирования хронического эмоционально-информационного стресса в эксперименте

Изобретение относится к психологии и медицине, к области психофизиологии и патологической физиологии и, непосредственно к моделированию хронического эмоционально-иммобилизационного стресса в эксперименте.

Следует отметить, что одной из экспериментальных моделей стресса является иммобилизационный стресс, при котором производят фиксацию на спине в течение 40 минут ежедневно в течение 21 дня (Сравнительная характеристика изменении структуры стенок внутрилегочных бронхов крысы после воздействия разных моделей иммобилизационного стресса / Коптев М.Н., Пронина Е.Н., Данильченко С.И., Ройко Н.В., Винник Н.И., Филенко Б.Н. // Universum: медицина и фармакология, 2013. - №1 (1). - 7universum.com) / КиберЛенинка: https://cyberleninka.ru/article/n/sravnitelnaya-harakteristika-izmeneniy-struktury-stenok-vnutrilegochnyh-bronhov-krysy-posle-vozdeystviya-raznyh-modeley).

To есть, иммобилизационный стресс рассматривается только с точки зрения его биологического воздействия, без учета психоэмоционального влияния на организм животного. Подобных публикаций достаточно большое количество.

Однако существуют методики воспроизведения эмоционально-иммобилизационного стресса путем иммобилизации крыс по 3 часа в день ежедневно на протяжении 30 дней в специальных клетках, устройство которых ограничивало их движения и природное освещение. Дополнительно животных подвергали действию так называемых ситуационных стрессоров - смене режима кормления и освещения [Экспериментальное обоснование применения маломинерализованных вод для предупреждения последствий хронического эмоционально-иммобилизационного стресса / Олешко А.Я., и соавт. // Физиотерапия, бальнеология и реабилитация, 2013 (КиберЛенинка: https://cyberleninka.ru/article/n/eksperimentalnoe-obosnovanie-primeneniya-malomineralizovannyh-vod-dlva-preduprezhdeniva-posledstviy-hronicheskogo-emotsionalno].

В то же время, при моделировании иммобилизации, в условиях ограничения движения в течение 2 часов ежедневно в течение 14 дней, исследовали психоэмоциональное состояние экспериментальных животных по результатам изучения поведения в тестах Порсолта и «Приподнятый крестообразный лабиринт» и варианты медикаментозной коррекции его нарушений (1. Психотропные эффекты эмоксипина в условиях иммобилизационного стресса / А.Л. Ясенявская, М.А. Самотруева, С.А. Лужнова // Биомедицина, 2013, №2, С. 89-94).

2. Психотропные эффекты а-токоферола в условиях иммобилизационного стресса (А.Л. Ясенявская, М.А. Самотруева, С.А. Лужнова) // Вестник новых медицинских технологий, 2013. - Т. XX, №2. С. 354-358.) То есть, иммобилизационный стресс рассматривался как с биологической, так и психологической составляющей.

Известен способ моделирования острой эмоциональной стрессорной нагрузки у крыс за счет иммобилизации в течении 1 часа с одновременным нанесением электрокожного раздражения подпороговой силы (1. Коплик Е.В., Перцов С.С, Калиниченко Л.С. Воздействие интерлейкина-1 (3 на лейкоцитарные показатели периферической крови при острой стрессорной нагрузке у крыс разными поведенческими характеристиками // Бюлл. эксперим. биол. и мед. - 2013. - Т. 156. - №10. - С. 419-425).

2. Жигулина В.В. Биохимический ответ организма на стресс (обзор литературы) // Верхне-Волжский медицинский журнал, 2014. - Т. 12, вып. 4. - С. 26-30).

Таким образом, в ответ на эмоциональную стрессовую нагрузку отмечались изменения на биохимическом уровне, что свидетельствует об одновременном и эмоциональном и биологической стрессовой реакции в ответ на иммобилизационный стресс. То есть имеет место эмоционально-иммобилизационный стресс.

В то же время, эти методики не создают реальной ситуации для реализации стратегии выживания борьба-бегство, развивающейся при воздействии стрессора, оказывающего и эмоциональное и биологическое воздействие. Более того, иммобилизация на фоне создания условий при высокой эмоциональной нагрузке, обусловленной активацией симпато-адреналовой системы этими методиками не предусмотрена, тем более при моделировании хронического эмоционально-иммобилизационного стресса.

Задачей изобретения является патогенетически и психофизиологически обоснованное моделирование хронического эмоционально-иммобилизационного стресса в эксперименте.

Технический результат заключается в увеличении эмоциональной реакции на фоне иммобилизации в хроническом эксперименте.

Технический результат достигается тем, что применяют способ моделирования хронического эмоционально-иммобилизационного стресса в эксперименте, включающий иммобилизацию животного, отличающийся тем, что после его фиксации дважды с интервалом 3 часа внутриперитонеально вводят адреналин в дозе 10 мкг/кг, при продолжительности иммобилизации после первого введения адреналина в течение 6 часов в течение 14 суток ежедневно.

Современный образ жизни определяет постоянное воздействие на человека большого числа психологических стрессоров, реакция на которые с одной стороны происходит на фоне активации симпато-адреналовой системы, а с другой ограничена социально приемлемыми рамками поведения. То есть имеет место социальная иммобилизация при реакции на психологические факторы.

Именно поэтому иммобилизационный стресс, в условиях хронического моделирования активации симпато-адреналовой системы следует рассматривать как эмоционально-иммобилизационный, поскольку на фоне эмоциональной симпато-адреналовой реакции организм ставится в условия ограничения ресурсов для реакции за счет принудительной иммобилизации.

Более того, на фоне активации симпато-адреналовой системы и увеличения адреналина в крови, исключение возможности реализовать реакцию выживания «борьба-бегство» за счет иммобилизации, будет приводить к нарастанию эмоционального напряжения в виде гнева-ярости (борьба), либо страха-паники (бегство). При этом интенсивность эмоциональной составляющей стресса будет зависеть от активности симпато-адреналовой системы, увеличения уровня адреналина в крови, который сам является стрессором, особенно при хроническом воздействии.

Так, в эксперименте исследовали влияние больших и малых доз адреналина на сердечную деятельность экспериментальных животных. При этом в течение 2 недель 3 раза в день интраперитонеально вводились малые дозы адреналина из расчета 25 мкг/кг и большие 50 мкг/кг (Вебер В.Р. и соавт. Воздействие больших и малых доз адреналина на ремоделирование миокарда левого и правого желудочков сердца крыс линии Вистар в хроническом эксперименте // Фундаментальные исследования. - 2014. - №10 (часть 2) - С. 258-264).

При исследовании действия и последействия стрессовой дозы адреналина на дыхание митохондрий печени было установлено, что он в дозе 25 мкг на 100 г массы животного оказывает прямое действие в течение 15 -30 мин, которое сохраняется в течение 3 часов после его введения (Бабский A.M. Влияние адреналина на окислительное фосфорилирование и обмен ионов кальция в митохондриях печени и слизистой оболочки тонкого кишечника крысы / дисс. к.б.н. - Львов-Пущино, 1985). То есть, однократное введение адреналина обеспечивает действие препарата в течение 3 часов.

При этом сочетание воздействия иммобилизации и воздействия адреналина в хроническом эксперименте не описано.

Способ моделирования хронического эмоционально-иммобилизационного стресса в эксперименте, в данном случае отличается тем, что использовались малые дозы адреналина 10 мкг/кг массы животного, а период иммобилизации соответствовал двойной продолжительности его прямого действия и последействия, что составляло 6 часов после первого введения препарата (адреналина), при ежедневном воздействии иммобилизации и, на этом фоне воздействия малых доз адреналина в течение 14 суток. При этом введение адреналина в дозе 10 мкг/кг веса животного на фоне иммобилизации в течение 14 суток усиливало эмоциональную составляющую стресса, что обеспечивало развитие хронического эмоционально-иммобилизационного стресса в эксперименте.

Способ осуществляется следующим образом: сначала производят иммобилизацию животного на спине, фиксируя его и исключая возможность активных движений, после этого внутриперитонеально пункционно вводят адреналин из расчета 10 мкг/кг веса животного, а затем, через 3 часа производят его повторное введение в дозе 10 мкг/кг веса животного при продолжительности иммобилизации 6 часов и длительности воздействия ежедневно в течение 14 суток.

В эксперименте на 30 крысах линии Вистар было проведено 3 серии экспериментальных исследований по изучению предложенного способа моделирования хронического эмоционально-иммобилизационного стресса в эксперименте.

В I серии у 10 животных для моделирования хронического стресса в течение 14 суток производили иммобилизацию животного на 6 часов.

Во II серии у 10 животных в соответствии со способом моделирования хронического эмоционально-иммобилизационного стресса в эксперименте в течение 14 суток, дополнительно после фиксации животного внутриперитонеально дважды вводили адреналин из расчета 10 мкг/кг веса животного с интервалом 3 часа при продолжительности иммобилизации после первого введения препарата на 6 часов.

В III серии у 10 животных моделирование иммобилизационного и эмоционально-иммобилизационного стресса не проводили.

Критериями для анализа являлись изменения показателей оксиметрии у основания хвоста, что характеризовало состояние периферического кровообращения. До моделирования эмоционально-иммобилизационного стресса, и после завершения в течение 14 суток моделирования эмоционально-иммобилизационного стресса через 3 суток производили оксиметрию.

Было установлено, что через 3 суток после моделирования хронического эмоционально-иммобилизационного стресса во II серии показатели оксиметрии снизились на 14,3±1,2%, В I серии при иммобилизационном стрессе на 6,3±0,8%, а в контрольной III серии, где моделирования стресса не проводили результаты практически не изменились и отличались от первоначальных на 0,3±0,2%. То есть во II серии нарушение периферического кровообращения после моделирования хронического эмоционально-иммобилизационного стресса было достоверно более выражено чем при иммобилизационном стрессе и без моделирования стресса.

Кроме того, через 3 суток после моделирования хронического эмоционально-иммобилизационного стресса производили оценку депрессивного состояния по методу Порсолта.

Методика поведенческого отчаяния (беспомощности) по методу Порсолта является базисной моделью оценки антидепрессантов (Porsolt R.D., Anton G., Blavet N. etal. Behavioral despair in rats: a new model sensitive to antidepressant treatment // Europ. J. Pharmacol. - 1978. - v. 47. - p. 379-391.)

Суть метода состоит в том, что животные, попадая в воду, начинают проявлять бурную двигательную активность, направленную на поиск выхода из аверсивной (неприятной) ситуации. Затем животные оставляют попытки выбраться из сосуда и зависают в воде в характерной позе, оставаясь полностью неподвижными или совершая незначительные движения, необходимые для поддержания морды над поверхностью воды. Показателем выраженности депрессивного состояния по данному тесту является длительность неподвижности животных (иммобилизации). В тесте поведенческого отчаяния после активных попыток избавления из аверсивной ситуации у животных наступает стадия иммобилизации, которая отражает депрессивное состояние. Состояние иммобилизации оценивают визуально с определением ее длительности в течение 10 мин. наблюдения (Разработка методики оценки физической выносливости мелких лабораторных животных для изучения адаптогенной активности некоторых лекарственных препаратов / Каркищенко В.Н. и соавт. // Биомедицина, 2011. - №1. - С. 72-74).

В нашем исследовании мы определяли не только продолжительность иммобилизации в воде, но и интервал от начала погружения до наступления иммобилизации. Исследование проводили через сутки после моделирования стресса в I и II сериях.

Параллельно проводили исследование в III контрольной серии, где моделирование стресса не проводили.

Установлено, что время наступления иммобилизации в режиме принудительного плавания в I серии на 13,9±2,1% было меньше, а продолжительность на 12,3±1,8% была больше, чем в III контрольной серии, то есть даже после простой иммобилизации поведенческое отчаяние (беспомощность) было более выражено, чем в контрольной группе, где стресс перед проведением пробы не проводили.

Особого внимания заслуживает то, что во II серии, где моделирование стресса производили в соответствии со способом моделирования хронического эмоционально-иммобилизационного стресса в эксперименте, времени наступления иммобилизации после погружения в воду в формате принудительного плавания сократилось на 27,2±1,6%, а длительность иммобилизации возросла на 31,3±1,6%. При этом время наступления иммобилизации во II серии, где стресс моделировали в соответствии со способом моделирования хронического эмоционально-иммобилизационного стресса в эксперименте было достоверно меньше, а продолжительность иммобилизации достоверно больше, чем в I серии, где проводили только иммобилизацию при моделировании стресса.

Полученные результаты свидетельствовали о том, что способ обеспечивает развитие хронического эмоционально-иммобилизационного стресса с учетом патогенетических и психофизиологических особенностей его развития, что позволяет решить поставленную задачу.