Психобиологические особенности при комплексной коррекции у крыс
На правах рукописи
Баталова Татьяна Анатольевна
ПСИХОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРИ КОМПЛЕКСНОЙ КОРРЕКЦИИ У КРЫС
03.03.01 - Физиология
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
доктора биологических наук
Благовещенск - 2011
Работа выполнена на кафедре нормальной физиологии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Амурская государственная медицинская академия Минздравсоцразвития Российской Федерации.
Научный консультант: доктор медицинских наук, профессор Григорьев Николай Романович
Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Смолин Сергей Григорьевич
доктор биологических наук, профессор Вертипрахов Владимир Георгиевич
доктор медицинских наук, профессор
Дегтярев Виталий Прокофьевич
Ведущая организация: Учреждение Российской академии медицинских наук НИИ нормальной физиологии им. П.К. Анохина РАМН,
г. Москва
Защита состоится 29 ноября 2011 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.027.04 при Дальневосточном государственном аграрном университете по адресу: 675005, г. Благовещенск, ул. Политехническая, 86
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дальневосточного государственного агарного университета.
Автореферат разослан «______»________________2011 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета, доцент Н.И. Землянская
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.
Актуальность проблемы. В условиях научно-технического и социального прогресса в современном обществе с учетом особенностей образа жизни человека связь между эмоциональным напряжением и интенсивностью мышечной работы приобретает отрицательное значение. Исходя из этого, разработка физиологических способов и методов, улучшающих умственную (когнитивную) деятельность и физическую выносливость приобретает большую актуальность. Применение веществ, стимулирующих данные виды физиологической деятельности (взаимозависящих друг от друга), является на сегодняшний день наиболее распространенным и удобным вариантом решения данной проблемы.
Наряду с этим, изысканием новых, наиболее оптимальных средств природного и синтетического происхождения, оказывающих влияние на умственную, физическую работоспособность и другие физиологические функции, занимается большое количество отечественных и зарубежных ученых (Хабриев Р.У., 2005; Алексеева Т.Г. и соавт., 2004; Зорина З.А., 2003; Маркова Е.В., 2000; Маркина Е.В., 2011; Девяткина Т.А., 2004; Давыдова И.А., 2002; Gupta U. et al., 2003; Duccottet C., Belzung C., 2005; Ermens J., Comber M., 2003; Hashimoto T., 2005; Hofmann S.G., 2008; Ledgerwood L., 2005; Masuda Y. et al., 2001 и др.).
При этом весьма важной проблемой остается вопрос методологического подхода при экспериментальном (доклиническом) изучении новых веществ, способных влиять на какие-либо физиологические процессы в живом организме. При наличии потенциальной возможности оказывать влияние на деятельность нервной системы организма, выполняющей интегративную функцию, последнее становится ещё более актуальным, а средства, способные влиять на работу других биологических систем, неизбежно оставляют на ней свой функциональный «отпечаток». Изучаемые новые вещества (соединения, субстанции) различного происхождения независимо от прогностически предполагаемого эффекта могут разносторонне (негативно или позитивно) влиять на параметры нервной системы, в частности высшей нервной деятельности.
Существующие на сегодняшний день инструментальные способы изучения физиологии поведения имеют ряд методологических недостатков и требуют своего усовершенствования (Буреш Я. и соавт., 1991). Тестирование животных в сложно организованной среде лабиринтов и проблемных камер не всегда позволяет учитывать индивидуальные особенности особи, давать количественную оценку качественным позитивным изменениям стратегии поведения, что в конечном итоге снижает объективность интерпретируемых данных. Большинство имеющихся методик являются унифицированными средствами оценки специфического нейротропного действия какого-либо изучаемого препарата (Аведисова А.С. и соавт., 2000). Предлагаемые нами устройства и методы (Григорьев Н.Р., 1992; Григорьев Н.Р. и соавт., 1996, 2002; Пластинин М.Л. и соавт., 2007, 2008) являются одной из попыток предложить количественное выражение такого качественного признака как уровень индивидуальных когнитивных способностей у лабораторных животных, или их квантификацию до и после назначения препарата.
На сегодняшний день при тестировании биологических свойств новых веществ, претендующих в дальнейшем на внедрение в медико-биологические, ветеринарные практические отрасли, широко используется компьютерный и другие виды прогнозирования возможных их свойств (Ландау М.А., 1999, 2000). Но, к сожалению, в практической части не всегда учитывается и проверяется потенциальная возможность изучаемого вещества оказывать как основное, так и побочное действие на нервную систему. В связи с этим существует необходимость разработки определенного алгоритма экспериментального исследования, позволяющего всесторонне судить об изменениях в физиологических системах при воздействии определенных факторов, исключить возможность побочного влияния на интегративную деятельность нервной системы, способной нарушить работу других регулирующих механизмов.
Цель работы:
Целью настоящей работы явилось экспериментальное обоснование необходимости учета типологической принадлежности лабораторных крыс с последующим изучением их психобиологических особенностей по определенному алгоритму на фоне комплексного воздействия веществами природного и синтетического происхождения, потенциально способных влиять преимущественно на параметры высшей нервной деятельности.
Достижение поставленной цели предполагало выполнение следующих задач:
- С помощью различных инструментальных поведенческих установок (универсальная проблемная камера, приподнятый крестообразный лабиринт, открытое поле) изучить возможные взаимозависимости показателей поисковой и исследовательской активности для дальнейшего выявления существующих типологических особенностей по индивидуальным значениям данных форм поведения.
- Для подтверждения необходимости учета поведенческой принадлежности у лабораторных животных провести анализ инструментального обучения в модульном устройстве (при пищевом и питьевом добывательных рефлексах), а также разработать новую установку, архитектура которой позволит многогранно исследовать показатели поведения в искусственно меняющихся условиях.
- Разработать и апробировать алгоритм, согласно которому в определенной последовательности будут изучаться физиологические эффекты при применении как известных, так и новых веществ, способных стимулировать когнитивную деятельность и (или) физическую выносливость в эксперименте.
- Исследовать согласно алгоритму физиологические эффекты новых синтезированных соединений (из группы производных бета-циклодекстрина, мочевины, дигидрокверцетина), прогностически способных изменять показатели когнитивной сферы и (или) физической выносливости.
- В дополнительном аспекте для подтверждения практической значимости внедрения разработанного алгоритма изучить биологические эффект у веществ, не оказывающих прямого действия на параметры высшей нервной деятельности и (или) физической работоспособности.
Научная новизна результатов исследования:
Экспериментально апробирована схема отбора лабораторных животных по типологической принадлежности, необходимую учитывать при проведении исследований на различных биологических моделях, в частности при тестировании средств, влияющих на функции высшей нервной деятельности.
Разработано новое универсальное техническое устройство, в котором возможно модифицировать инструментальную среду путем упрощения или усложнения архитектуры, позволяющее регистрировать показатели как приобретенной, так и врожденной форм поведенческой активности с учетом индивидуальных типологических особенностей лабораторных животных. Впервые в эксперименте применено модульное устройство, позволяющее исследовать поведенческие параметры при различных видах биологических потребностей с технической способностью изменять уровень их выраженности.
На примере известных средств, обладающими нейротропной активностью (мексидол, эмоксипин, пирацетам), продемонстрирован алгоритм их поэтапного тестирования с учетом типологической принадлежности испытуемых особей. По аналогичной схеме изучены новые вещества (пантолизат, производные бета-циклодекстрина, мочевины и дигидрокверцетина) с прогностически предполагаемой возможностью их влияния на когнитивную сферу и физическую выносливость, в том и числе и вещества, не оказывающие данные эффекты.
Использование предлагаемого алгоритма позволит учитывать долю возможного побочного влияния новых создаваемых веществ на общее функциональное состояние организма.
Продемонстрирована физиологическая активность, показаны перспективы применения, отмечены преимущественные характеристики новых синтезированных соединений из различных групп. Показана способность пантолизата влиять на качественные и количественные показатели поведения.
Теоретическая и практическая значимость:
В теории и практике фундаментальных экспериментальных исследований физиологии показаны типологические особенности поведения, на основании которых предложенная новая классификация типов высшей нервной деятельности.
Используемые методы регистрации поведенческих параметров являются оптимально подходящими и валидными для исследования показателей мотивационной сферы и уровней когнитивных способностей у животных с разной типологической принадлежностью.
Индивидуальная модель исследования позволит внедрить в физиологию и фармакологию поведения предварительный отбор тестируемых особей для выявления ноотропных эффектов фармакологических препаратов, исключая группу, имеющую изначально высокие когнитивные способности.
Пантолизат, используемый ранее как биологически активная добавка, может быть использован в практической деятельности для коррекции показателей высшей нервной деятельности.
Изученные физиологические свойства новых синтетических веществ (производные бета-циклодекстрина с парааминобензойной, ацетилсалициловой и 1-(4-изобутилфенил)-пропионовой кислотами, производные дигидрокверцетина (НК-1, НК-2, НК-3), производные мочевины (А-16)) дают предпосылки и открывают перспективы для дальнейшего их использования и возможного их внедрения в медицину и ветеринарию.
Использование предлагаемого алгоритма исследования с предварительным отбором экспериментальных животных позволит снизить техническую погрешность получаемых данных и сформировать более объективную картину о способности оказывать влияние различных веществ на функциональное состояние организма.
Положения, выносимые на защиту:
Лабораторные крысы делятся на три поведенческих типа в зависимости от изначального уровня когнитивных способностей.
Разработанное новое универсальное устройство с изменяемой архитектурой позволяется многогранно исследовать показатели как врожденного, так и приобретенного поведения в сложной инструментальной среде у животных, относящихся к различным типологическим группам.
При изучении биологической активности новых веществ первоначально необходимо определять их способность влиять на психобиологические параметры, на следующих этапах применять другие экспериментальные биологические модели в зависимости от имеющихся прогностических признаков.
Пантолизат, представляющий собой субстанцию, получаемую из продуктов фармацевтической переработки пантов, способен изменять показатели когнитивной сферы.
Производные бета-циклодекстрина с парааминобензойной позитивно изменяют параметры когнитивной сферы и физической выносливости и имеют преимущества перед своими исходными веществами. Включение в состав бета-циклодекстринов лекарственных средств (ацетилсалициловая и 1-(4-изобутил-фенил)-пропионовая кислоты) способствует усилению их фармакологического эффекта.
Производные дигидрокверцетина НК-2 и НК-1 оказывают стимулирующий эффект на качественные и количественные характеристики высшей нервной деятельности, НК-3, не проявляя подобных свойств, способно нормализовать состав нормальной микрофлоры кишечника у лабораторных крыс.
Соединение из ряда производных мочевины А-16 также обладает нейротропной активностью.
Личный вклад автора в проведение исследования.
Все представленные результаты экспериментальных исследований получены лично автором, либо при его непосредственном участии. Химические синтезированные соединения предоставлены коллективом кафедры органической химии химического факультета Московского государственного педагогического университета.
Апробация и внедрение результатов работы
Материалы исследования представлены на IV, VI, VII региональных научно-практических конференциях (Благовещенск, 2004, 2005, 2006), на втором, шестом международных Русско-Китайских форумах, (Благовещенск, 2005, 2009), на XII Русско-Японском международном медицинском симпозиуме (Красноярск, 2005), на IX Дальневосточной школе-конференции по актуальным проблемам химии и биологии (Владивосток, 2005), на Всероссийской научно-практической конференции «Физическая культура и спорт в современном обществе» (Хабаровск, 2007), на восьмом международном конгрессе молодых ученых «Науки о человеке» (Томск, 2007), на II, IV Международных научно-практических конференциях «Актуальные вопросы физической культуры и спорта» (Уссурийск, 2007, 2009), на научно-практической конференции «Актуальные проблемы физической культуры, спорта и здоровья на Дальнем Востоке» (Благовещенск, 2007), на международной научно-практической конференции «Роль физиологии в современном естествознании» (Чита, 2007), на пятом Китайско-Русском форуме (Харбин, 2008), на VI Сибирском физиологическом съезде, (Барнаул, 2008), на Всероссийской научно-практической конференции «Физическая культура и спорт в современном обществе» (Благовещенск, 2008), на втором Китайско-Японо-Корейской международной конференции и седьмом Русско-Китайском биомедицинском форуме (Харбин, 2010), на Всероссийском инновационном космическом конвенте (Углегорск, 2011).
Материалы, содержащиеся в диссертации, используются в учебном процессе ГОУ ВПО «Амурская государственная медицинская академия» Росздрава на кафедрах физиологии, патофизиологии, общей химии, мобилизационной подготовки здравоохранения и медицины катастроф, а также при чтении лекций слушателям на кафедрах управления образованием, естественнонаучных дисциплин, педагогики и психологии Амурского областного института повышения квалификации и профессиональной переподготовки педагогических кадров
Экспериментальная часть работы по изучению биологической активности новых синтезированных соединений с бета-циклодекстрином выполнялась при финансовой поддержке РФФИ (грант № 08-03-00374).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 45 печатных работ, 16 из которых в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикации материалов диссертационных работ. Получено 4 патента на изобретения и 1 решение о выдаче патента.
Структура и объем диссертации.
Диссертация написана в традиционном стиле и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, глав, содержащих результаты собственных исследований, обсуждения полученных результатов, заключения и выводов. Диссертация изложена на 224 страницах машинописного текста, иллюстрирована 35 рисунками и 25 таблицами. Список цитируемой литературы включает 305 источников, из них 163 работы отечественных авторов.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследования проводились на взрослых беспородных крысах-самцах в общем количестве 1470 особей (возраст 8-10 месяцев), содержащихся в стандартных условиях вивария. Содержание и все процедуры с экспериментальными животными проводились с учетом требований Общества защиты животных. План исследования соответствовал положениям Хельсинской декларации Всемирной медицинской ассоциации последнего пересмотра (Эдинбург, 2000) с учетом разъясняющего примечания к параграфу 29, внесенного Генеральной Ассамблеей ВМА (Вашингтон, 2002), а также и был одобрен этическим комитетом ГОУ ВПО Амурская ГМА Минздравсоцразвития РФ.
Рисунок 1 - Схема устройства универсальной проблемной камеры для исследования поисковой активности и отказа от поиска в эксперименте.
В настоящей работе использовались следующие известные стандартные поведенческие методики: тест «открытое поле» (ОП) (Hall C.S. 1934, 1936); тест «приподнятый крестообразный лабиринт» (ПКЛ) (Pellow S. et al., 1985); «тест экстраполяционного избавления» (ТЭИП) (N. D. Henderson (1970) в модификации Н. А. Бондаренко, 1980), тест Порсолта (Porsolt R.D, 1993).
Использовался способ изучения поисковой активности (Григорьев Н.Р., авторское свидетельство № 1776385, 1992) в универсальной проблемной камере (УПК) и способ регистрации показателей поисковой активности (ПА) в данной установке (Григорьев Н.Р., Пластинин М.Л., Браш А.А., патент РФ № 2204942, 2002).
Рисунок 2 - Схема исследования.
Статистическую обработку результатов исследования проводили с помощью программы «Biostat» (Гланц С., 1999) по методам вариационной статистики с оценкой статистической значимости показателей, а также различий рассматриваемых выборок по t-критерию Стьюдента и применением корреляционного анализа. Различия в сравниваемых группах считали достоверными при уровне значимости 95 % (р < 0,05).
РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Типологические особенности поведения лабораторных крыс
При выявлении возможного наличия взаимосвязей между параметрами разных поведенческих сфер (исследовательской (эмоциональность, тревожность) и поисковой (когнитивный уровень (качественные параметры), количественные показатели поискового поведения)) у одного и того же животного, проводилось математическое ранжирование данных.
Рисунок 3 - Взаимосвязь эффективности целенаправленного поиска с исследовательской активностью и тревожностью в приподнятом крестообразном лабиринте. По оси абсцисс - № особи; по оси ординат – величины параметров в процентах. Ряд 1 – эффективность поиска, ряд 2 – исследовательская активность, ряд 3 – уровень тревожности. Сплошное начертание – линии тренда.
Ранжирование осуществлялось только по одному индивидуальному рейтинговому качественному параметру — эффективности поиска выхода в УПК при распределении этих показателей от минимального к максимальному значению. № 1 получила особь, имеющая самую низкую эффективность поиска — 14 %, а № 43, 44 — особи, имеющие самую высокую, 100 % эффективность (рис. 3 и 4, ряд 1).
Над этим или под этим показателем по вертикали графика выстраивались максимальные показатели, зарегистрированные с помощью других методик, ранжирование которых не производилось, они являлись собственным достижением каждой пронумерованной конкретной особи.
В результате анализа установлено, что животные с высокими показателями эффективности поиска (ЭП) имеют низкий уровень ИА и высокую тревожность в рамках этих методов.
ж - Ряд 1 - Ряд 2 o - Ряд 3
Рисунок 4 - Взаимосвязь эффективности целенаправленного поиска с исследовательской активностью и тревожностью в открытом поле. По оси абсцисс - № особи; по оси ординат – величины параметров в процентах. Ряд 1 – эффективность поиска, ряд 2 – исследовательская активность, ряд 3 – уровень тревожности. Сплошное начертание – линии тренда.
Напротив, особи с низкой ЭП имеют высокие уровни ИА и пониженную тревожность, выявленные в лабиринте и открытом поле. Все эти закономерности наглядно отражены на рис. 3 и 4.
Корреляционный анализ указывает на сильную отрицательную зависимость между ЭП и показателями ИА в лабиринте (r = -0,968, р <0,001). Уровень тревожности в лабиринте имеет значимую положительную взаимосвязь с эффективностью поисковой активности (r = +0,9041, р<0,001) и отрицательную для ИА (r = - 0,8053, р<0,0001). Графически эти зависимости представлены на рис. 3 (ряды 1, 2, 3). Аналогичная, но несколько меньшая зависимость между поисковой активностью, исследовательской активностью и уровнем тревожности выявлена при измерении этих показателей в открытом поле. Взаимосвязь эффективности поиска с исследовательской активностью имеет коэффициент корреляции (r = - 0,7486, р<0,0001). Уровень тревожности имеет близкую к сильной связь с индивидуальной величиной ЭП (r = + 0,633, р<0,001). Отрицательная связь средней силы (r = - 0,4499, p<0,01) (рис. 4, ряды 1, 2, 3) установлена между уровнями исследовательской активности и тревожности.
Выделение групп особей, качественно схожих между собой, обеспечил иерархический многомерный кластерный анализ, результаты которого представлены в виде дендрограммы (рис. 5). Анализ связей полученных данных зависимых и независимых переменных в первой дихотомии выявляет два кластера. В состав I кластера вошли особи № 16, 20, 22—44 — всего 57 %, II кластер включает № 1— 15, 17, 19 и 21 оставшиеся 43 % от общего числа. Следующая ступень дифференцировки выявляет деление каждого кластера еще на две подгруппы: I кластер содержит 2 подвида из 23 и 34 % особей от всей популяции, II кластер включает 2 подвида по 29,5 и 13,5 %.
Рисунок 5 - Диаграмма иерархической древовидной кластеризации (полная связь). По оси абсцисс – индивидуальные номера крыс по рейтингу когнитивных способностей; по оси ординат – дистанция связи между объектами (Эвклидово пространство).
В наших экспериментах только 2 особи из первого кластера усваивают алгоритм действий в инструментальной среде, а 8 очень близки к решению этой задачи, т. е. их общее число составляет 23 %. Оставшиеся 34 % этого кластера находятся на пути к выходу из проблемной ситуации во временных рамках этой экспериментальной модели (рис. 4). Интересным является факт, что в определенных пределах возможна фармакологическая коррекция когнитивных характеристик поисковой активности ноотропными препаратами и некоторыми антиоксидантами (Григорьев Н.Р., Тиханов В.И., 2001; Grigoryev N.R., Dorovskich V.A., 2004)..
Характеристики исследовательского и поискового поведения по итогам этой экспериментальной серии являются зависимыми переменными величинами (результативными), на которые оказывает влияние индивидуальный уровень тревожности — независимая (факторная) переменная, генетически детерминированная величина. Незнакомая среда и потребность в новой информации побуждают любопытство, которое сопровождает состояние тревоги (беспокойство), вызванное неизвестностью. По данным одних авторов, высокий уровень тревожности, как типологическое свойство, ингибирует исследовательскую активность, процессы обучения и память (Батуев А.С. и др., 1996; Буслович С.Ю. и др., 1989; Hall C.S., 1936; Montgomery K.C., 1955), а по данным других — активирует и улучшает эти и другие поведенческие характеристики (Вартанян Г.А., Петров В.С., 1989; Beunzen A., Belzung C., 1995; Riberio R.L. et al., 1999; Silva R.N., Frussa-Filho R., 2000).
Таким образом, доказано, что предлагаемая нами модель определения индивидуального уровня когнитивных способностей по рейтинговому показателю ЭП выхода из проблемной камеры является квантификационным унифицированным тестом, дающим объективную количественную оценку этой высшей функции мозга у крыс.
Доказано, что по уровню ИА и когнитивных способностей популяцию крыс можно произвольно разделить на три достоверно дифференцируемых группы. Животным с низким уровнем когнитивных способностей свойственна высокая способность к исследовательской активности. Особи с высоким уровнем результативности поиска выхода из проблемной камеры имеют минимальные способности к исследованию. Особи среднего уровня исследовательской активности имеют средние когнитивные способности.
Подтверждено, что высокий уровень эмоциональности стимулирует поиск новых эффективных способов достижения результата, способствует накоплению и закреплению приобретённого позитивного опыта. Доказано, что поведенческая эмоциональность угнетает исследовательскую активность в открытом поле и приподнятом крестообразном лабиринте.
Выявлено, что из двух гомологичных способов изучения исследовательской активности и уровня эмоциональности в открытом поле и приподнятом крестообразном лабиринте предпочтение следует отдавать последнему, как более релевантному и объективному, что доказывает статистический анализ полученных нами данных.
Показатели поисковой и исследовательской активности при применении производных 3-оксипиридина (мексидола и эмоксипина) в универсальной проблемной камере
С целью подтверждения необходимости учета типологической принадлежности у крыс на примере применения известных средств (мексидола и эмоксипина) были проанализированы их психобиологические особенности. В эксперимент вошли особи с низким уровнем когнитивных способностей (после предварительного отбора).
При предварительном этапе формирования ПА, а именно при выработке инструментальных рефлексов, время их возникновения имело достоверно значимую разницу между 1 и 5 сутками обучения в контрольной и подопытных группах. Время формирования ИРАИ на 5-е сутки (в сравнении с 1 сутками) обучения было в 4,3 раза меньше (р<0,001) у контрольных особей и в 9,9 раза меньше у подопытных животных (р<0,001). При этом, время формирования ИРАИ в 1-е сутки у подопытных крыс по сравнению с контролем (в этот же день) было достоверно меньше в 1,2 раза меньше (р<0,01), во 2 сутки в 1,2 раза (р>0,05), в 3 сутки в 1,4 раза (р<0,05), в 4 сутки в 2 раза (р<0,001) и в последний день обучения время ИРАИ был ниже в 2,8 (р<0,001) раза в сравнении с аналогичным значением контрольной группы.
При выработке инструментального пищедобывательного рефлекса (ИПР) показатели обучения у подопытных животных отличались от контрольных более низкими значениями. Так, в 1 сутки значения времени выработки ИПР было в 1,2 раза меньше контрольных особей (р>0,05), во 2 сутки в 1, 2 раза (р>0,05), на 3 сутки в 1,3 раза (р<0,05), на 4 сутки в 1,9 раза и к 5 суткам в 2,9 раза (р<0,001).
Аналогичная динамика прослеживалась при формировании питьевого инструментального рефлекса (ПИР). В 1 сутки обучения значения времени выработки ПИР в группе, получающей мексидол были достоверно меньше во все дни: в 1 сутки в 1,4 раза (р<0,05), на 2 сутки в 1,6 раза (р<0,01), на 3 сутки в 2,3 раза (р<0,001), на 4 сутки в 2 раза (р<0,05) и на 5 сутки в 2,8 раза (р<0,001).
Следующим этапом производилось формирование информационно-эмоционального стресса в УПК на фоне введения мексидола.
При оборонительном поведении разница между 1 и 5 сутками тестирования у подопытных животных имелась как среди энергетических (ВП – время поиска и ИП – интенсивность поиска), так и когнитивных параметров (КП – когнитивный показатель и КСОП – коэффициент стратегии ошибочных побежек). Так, в 1 сутки значения ВП превышали аналогичные в 5 сутки в 3 раза (р<0,01), ИП к последним суткам снизилась в 1,6 раз (р<0,05), КП увеличился к 5 суткам в 1,5 раза и КСОП уменьшился в 5 раз (р<0,001). В структуре пищевого и питьевого поведения данные поведенческие показатели распределились следующим образом: ВП уменьшилось к 5 суткам пищевой методике в 3 раза (р<0,01), в питьевой аналогично в 2,3 раза (р<0,01); ИП снизилась при пищевом поведении в 1,4 раза (р<0,05), при питьевом в 1,1 раза (р>0,05); когнитивная составляющая – КП в пищевом поведении возрос в 2,3 раза (р<0,01), в питьевом в 1,4 раза в сравнении с 1 сутками тестирования; КСОП в пищевой методике к 5 суткам уменьшился в 5,6 раза (р<0,01) и в питьевой в 3,8 раза (р<0,01), имея тенденцию к ежедневному уменьшению.
При проведении сравнительного анализа качественных (КП и КСОП) и количественных значений (ВП и ИП) поискового и исследовательского поведения подопытных с контрольными особями ежесуточно выяснилось, что при оборонительном поведении КП к 5 суткам в 1,5 раза (р<0,01) у подопытных особей и в 1,7 раза (р<0,05) у контрольных; в пищевом поведении увеличился аналогично в 1,4 раза (р>0,05) у интактных и в 2,3 раза (р<0,01) у животных, получавших препарат; в питьевой методике у контрольных КП был выше к окончанию тестирования в 1,7 раза (р<0,05) и у подопытных в 1,5 раза (р<0,05).
Таблица 1
Поведенческие параметры в универсальной проблемной камере у животных с низкими когнитивными способностями, получавших мексидол
| ПА | Мотивация | 1 сутки | 2 сутки | 3 сутки | 4 сутки | 5 сутки |
| ВП | Оборонительная | 173,7±±1,3 | 143,2±±9,2 | 98,4±±9,3 | 71,3±±14,2 | 57,7±±12,9* |
| Пищевая | 235,7±32,1 | 196,8±19,9 | 104,4±23,1 | 84,3±±14,2 | 77,7±±18,6** | |
| Питьевая | 123,4±7,7 | 94,5±4,3 | 81,6±3,9 | 66,3±±4,8 | 54,8±±3,7** | |
| ИП | Оборонительная | 17,1±±1,4 | 14,8±±0,9 | 16,4±±1,8 | 13,2 ±±1,7 | 10,2±±0,7* |
| Пищевая | 23,1±±0,6 | 21,4±±1,3 | 21,1±1,7 | 19,3±1,5 | 17,4±0,9* | |
| Питьевая | 13,7±±1,2 | 12,5±±0,3 | 11,8±0,7 | 10,1±1,1 | 9,3±0,8* | |
| КП | Оборонительная | 41,3±±4,4 | 48,7±±5,7 | 49,3±±3,1 | 55,3±±6,1 | 63,4±±4,9* |
| Пищевая | 21,1±2,4 | 29,4±3,1 | 37,5±6,1 | 41,1±±5,1 | 48,3±±4,3** | |
| Питьевая | 25,7±1,2 | 29,4±2,5 | 32,7±2,4 | 34,3±±2,7 | 35,5±±2,8** | |
| КСОП | Оборонительная | 13,1±1,3 | 9,2±1,4 | 5,4±1,8 | 3,1±1,1 | 2,7±0,9** |
| Пищевая | 17,8±1,1 | 11,3±1,4 | 8,6±0,7 | 5,5±1,2 | 3,2±1,3* | |
| Питьевая | 14,3±1,9 | 13,1±1,2 | 7,4±0,6 | 4,3±0,8 | 3,8±0,7** |
Примечания: * - помечены показатели ПА при р<0,05, ** - при р<0,01, *** - при р<0,001(сравнивались 1 и 5 сутки тестирования).
Наиболее высокую достоверно значимую разницу среди параметров когнитивной сферы имел КСОП. Так, при оборонительной мотивации в контроле он уменьшился в 2,7 раза (р<0,01), тогда как в подопытной группе в 4,9 раз (р<0,001, к 5 суткам в сравнении с 1); в пищевой методике у интактных особей к 5 суткам снизился в 2,3 раза (р<0,01), у исследуемых в 5,6 раза (р<0,001); в питьевом поведении у контрольных уменьшился в 4,7 раза (р<0,01) и у подопытных в 3,8 раза (р<0,01). Таким образом, выявлено достоверно значимое влияние мексидола на параметры поведения в ПК при ИЭС у экспериментальных животных.
Количественные значения качественных и количественных показателей поведения в структуре пищевой и питьевой мотивации подробно отражены в таблице 1.
КП при оборонительной мотивации у животных, получающих эмоксипин, превышал аналогичный показатель контрольных в 1 сутки на 8,4 % (р<0,05), на 2 сутки на 8,1 % (р>0,05), на 3 сутки на 10,4 % (р>0,05), на 4 сутки на 4,3 % (р>0,05) и в 5 сутки на 10 % (р<0,05). В пищевой методике КП имел аналогичную тенденцию. В 1 сутки он превысил значение аналогичного показателя контрольной группы на 5,3 % (р>0,05), во 2 сутки на 9,3 % (р>0,05), в 3 сутки на 19,4 % (р<0,05), в 4 сутки на 25 % и в 5 сутки на 27,1 % (р<0,05). При выработанной питьевой мотивации КП в 1 сутки незначительно увеличился на 2,8 % (р>0,05), на 2 сутки на 3,8 % (р>0,05), на 3 сутки на 2,9 % (р>0,05), на 4 сутки на 6,5 % (р<0,05) и в последние сутки на 7,9 % (р<0,05).
В оборонительном поведении наименьшие значения КСОП наблюдались у животных, получавших эмоксипин. В 1 сутки КСОП у подопытной группы был ниже на 46,9 % (р<0,01), во 2 сутки на 41,7 % (р<0,05), в 3 сутки на 30,6 % (р>0,05), в 4 сутки на 17,3 % (р>0,05), в 5 сутки на 40,3 % (р<0,05). В структуре пищевой мотивации у данного параметра прослеживалась аналогичная динамика. В 1 сутки КСОП снизился на 35,1 % (р<0,05), во 2 сутки на 34,6 % (р<0,05), в 3 сутки на 42,4 % (р<0,05), в 5 сутки на 37,7 % (р>0,05). При сформированном ПИР КСОП был достоверно ниже во все дни исследования, кроме последнего: в 1 сутки уменьшился на 46,4 % (р<0,05), во 2 сутки на 55,5 % (р<0,05), в 3 сутки на 52,2 % (р<0,05), в 4 сутки на 55,8 % (р<0,05) и в последний день тестирования на 29,5 % (р>0,05).
Влияние пантолизата на поведенческую сферу лабораторных животных с низкими когнитивными способностями
В данной части исследования мы наблюдали за изменением поведения при ИЭС крыс с низкими когнитивными способностями под воздействием пантолизата, продукта, полученного в результате переработки отходов фармацевтического производства пантов (Ярцев В.Г., 1994).
По аналогичному алгоритму перед формированием ИЭС в ПК производилась выработка инструментальных рефлексов: оборонительного, пищевого и питьевого (количественные значения показаны в таблице 2).
Таблица 2
Время формирования условных рефлексов контрольных животных и животных, получавших пантолизат
| Рефлексы | 1 сутки | 2 сутки | 3 сутки | 4 сутки | 5 сутки | |
| Контроль | ИРАИ | 481,3±±2,3 | 398,5±±30,6 | 301,8±43,8 | 213,4±42,1 | 184,5±16,9* |
| ИПР | 494,7±±7,4 | 385,6±71,3 | 294,0±18,6 | 204,0±29,4 | 113,3±25,6* | |
| ПИР | 386,1±±4,3 | 303,4±39,5 | 214,7±59,4 | 181,4±23,5 | 99,7±16,3* | |
| Опыт | ИРАИ | 394,6±±0,8 | 343,2±±21,5 | 294,7±±9,8 | 223,8±±1,3 | 184,6±±24,6* |
| ИПР | 407,8±±4,5 | 334,9±±18,3 | 241,7±±2,4 | 179,5±±3,0 | 107,4±±14,5* | |
| ПИР | 313,7±±8,9 | 286,4±±21,3 | 206,5±±4,8 | 135,7±±9,7 | 76,5±±1,7** |
Примечания: * - помечены показатели ПА при р<0,05, ** - при р<0,01, (сравнивались 1 и 5 сутки обучения)
В УПК при оборонительном поведении параметры мотивационно-энергетической сферы изменялись у подопытных животных. ВП уменьшилось в 1 сутки на 14,3 (р<0,05), во 2 сутки на 26,7 % (р<0,05), в 3 сутки на 19,6 % (р<0,05), в 4 сутки на 38,2 % (р<0,05) и в 5 сутки на 30,2 % (р<0,05); ИП снизилась в 1 сутки на 11 % (р>0,05), во 2 сутки на 20,4 % (р<0,05), в 3 сутки на 41,5 % (р<0,05), в 4 сутки на 38,7 % (р<0,05), в 5 сутки на 43,6 % (р<0,05). Параметры когнитивной сферы позитивно изменялись во все дни исследования. КП возрос в 1 сутки на 17,4 % (р>0,05), во 2 сутки на 35,3 (р<0,05), в 3 сутки на 32,6 % (р<0,05), в 4 сутки на 32,3 % (р<0,05) и в последние сутки тестирования на 71,6 % (р<0,05); КСОП достоверно уменьшился в 1 сутки на 25 % (р<0,05), во 2 сутки на 23,3 % (р<0,05), в 3 сутки на 43,2 % (р<0,05), в 4 сутки на 58,7 % (р<0,05) и в 5 сутки на 59,8 % (р<0,05).
В структуре пищедобывательного поведения ВП у исследуемых особей, получавших пантолизат, имело тенденцию в сторону снижения, уменьшаясь в 1 сутки на 30,8 % (р<0,05), во 2 сутки на 32,7 % (р<0,05), в 3 сутки на 36,5 % (р<0,05), в 4 сутки на 30,7 % (р>0,05), в 5 сутки на 17,6 % (р>0,05). ИП снизилась в 1 сутки на 19,0 % (р<0,05), во 2 сутки на 16,7 % (р>0,05), в 3 сутки на 23,2 % (р<0,05), в 4 сутки на 25,6 % (р<0,05), в 5 сутки на 36,2 % (р<0,01). КП при данном виде поведения у подопытных особей увеличился в 1 сутки на 25,7 % (р>0,05), во 2 сутки на 29,6 % (р<0,05), в 3 сутки на 30,2 % (р<0,05), в 4 сутки на 24,5 % (р<0,05) и в 5 сутки на 29,4 % (р<0,01). КСОП в опытной группе в течение пяти суток снижался, стремясь к оптимальному единичному значению. По сравнению с контролем в 1 сутки КСОП был ниже на 23,3 % (р<0,05), во 2 сутки на 41,7 % (р<0,01), в 3 сутки на 35,4 % (р<0,05), в 4 сутки на 46,4 % (р<0,05) и в последние сутки исследования на 46,6 % (р<0,05). При питьевой мотивации наблюдалась аналогичная тенденция изменения параметров ПА при ИЭС у лабораторных животных. ВП снизилось в 1 сутки на 13,0 % (р<0,05), во 2 сутки на 22,1 % (р<0,05), в 3 сутки на 24,5 % (р<0,05), в 4 сутки на 25,0 % (р>0,05), в 5 сутки на 24,1 % (р<0,05). ИП уменьшилась в 1 сутки на 24,2 % (р<0,05), во 2 сутки на 29,3 % (р<0,05), в 3 сутки на 24,5 % (р<0,05), в 4 сутки (р>0,05), в 5 сутки на 22,5 % (р<0,05).
КП достоверно возрос в 1 сутки на 41,6 % (р<0,05), во 2 сутки на 38,1 % (р<0,05), в 3 сутки на 26,9 % (р<0,05), в 4 сутки на 23,3 % (р<0,05) и в 5 сутки на 23,8 % (р<0,05). КСОП изменялся также достоверно в лучшую сторону, снизившись в 1 сутки на 17,3 % (р<0,05), во 2 сутки на 25,8 % (р<0,05), в 3 сутки на 24,3 % (р<0,05), в 4 сутки на 34,0 % (р<0,05), в 5 сутки 50,5 % (р<0,05).
Таким образом, полученные результаты показывают высокую биологическую активность пантолизата по отношению к параметрам высшей нервной деятельности у лабораторных крыс.
Методика тестирования лабораторных крыс в модульном устройстве на примере пищевого поведения
В данной экспериментальной серии нами разработана методика изучения психобиологических особенностей в новом модульном устройстве с применением известного ноотропного вещества – пирацетама. В дальнейшем эта экспериментальная разработка использовалась при алгоритмическом скрининге биологических свойств новых веществ.
Для анализа способности достижения пищевого подкрепления использовали разработанное нами модульное устройство. Предлагаемая конструкция (рис. 6) включает в себя стартовый (1) и четыре целевых модуля (2, 3, 4, 5). В боковых cтенках стартового модуля вырезаны по два отверстия: вход (6) и выход (7). Выходы (7) прикрыты дверцами (8), открывающимися только во внутрь (1). Целевые модули (2, 3, 4, 5) идентичной конструкции включают в себя разделительную стенку (9), целевую часть (10), в которой размещается подкрепление, входной тоннель (11) с аверзивным препятствием и выходной коридор (12). Перед входом в тоннель в стартовом модуле (1) размещается педаль (13), ярко окрашенная, соединенная с дверцей (8). При нажатии на педаль (13) происходит открытие затвора дверцы (8).
В стартовый модуль (1) помещается животное. В целевую часть (10) кладется подкрепление. Во входном тоннеле (11) располагается аверзивное препятствие (решетка с импульсным пороговым током силой 0,1 – 0,2 мА) Животное обоняет подкрепление и пытается добраться до него по входному тоннелю (11). Аверзивное препятствие мешает ему. В попытках достичь подкрепления животное методом «проб и ошибок» (Зорина З.А., Полетаева И.И., 2003) нажимает на педаль (оперантное поведение). Дверца (8) выхода падает во внутрь целевого модуля и открывает доступ к подкреплению. Животное по выходному коридору (12), как по обходному пути, добирается до подкрепления, минуя аверзивное препятствие.
Рисунок 6 - Схема модульного устройства, используемого для изучения способности животных к достижению подкрепления (вид сверху).
При исследовании в модульном устройстве фиксировали следующие показатели: латентный период (время от момента помещения животного в устройство до первой побежки (правильной или ошибочной)); время достижения подкрепления (среднее значение периода от момента первой побежки (правильной или ошибочной) до нахождения подкрепления в последнем модульном отсеке). Общая продолжительность тестирования составляла 600 с. При достижении подкрепления через тоннель с аверзивным раздражителем, побежка расценивалась как ошибочная, через выход, открываемый после нажатия на педаль – правильной и, соответственно, отсутствие побежек в тот или иной выход – как отказ от поиска подкрепления.
В работе использованы три группы крыс: I группа (n=11) – контрольные животные, не подвергающиеся пищевой депривации и содержащиеся в обычном режиме; II группа (n=11) – особи, подверженные трехсуточной пищевой депривации; III группа (n=11) – животные, подверженные трехсуточной депривации пищи и дополнительно получавшие внутрибрюшинно пирацетам (300 мг/кг) за 30 мин до начала эксперимента. Физиологический раствор крысам из I и II исследуемой группы вводился в эквивалентном количестве аналогичным образом.
На предварительном этапе эксперимента, все животные подвергались суточной пищевой депривации, после чего помещались в модульной устройство, в котором все выходы были открыты. Контрольные и экспериментальные особи имели возможность в установке оценить обстановочную афферентацию и воспользоваться любым выходом (без встречи с аверзивным раздражителем) для достижения подкрепления. Такая процедура проходила троекратно с интервалом в 48 часов. После десятидневного перерыва начинался эксперимент, к началу которого животные из экспериментальных групп были подвержены суточному лишению пищи. Тестирование проводилось в течение трех дней в одно и то же время. С каждыми сутками исследования соответственно увеличивалась продолжительность пищевой депривации.
По результатам исследования экспериментальные животные из контрольной группы во все дни тестирования не осуществляли правильного выбора в модульном устройстве (табл. 3). При этом количество отказов от поиска в данной группе с каждым днем увеличивалось наряду с уменьшением числа особей выбирающих неверный выход. Среднее значение латентного периода и времени достижения подкрепления в контрольной выборке во 2 и 3 сутки наблюдения не определялись (табл. 3), т.к. доминирующая часть животных не принимала участия в пищедобывательном поиске.
Таблица 3
Изменение поведенческих параметров в модульном устройстве под влиянием пирацетама на фоне увеличивающейся пищевой мотивации
| Показатели | Группа | Сутки тестирования | ||
| 1 сутки | 2 сутки | 3 сутки | ||
| Латентный период, с | I | 341,4±44,3 | - | - |
| II | 214,2±38,9 + | 173,4±27,1 | 152,0±51,1 | |
| III | 127,2±23,4 * | 107,3±29,9 * | 81,3±31,6 | |
| Время достижения подкрепления, с | I | 187,3±27,8 | - | - |
| II | 115,7±31,1 + | 98,3±18,4 | 82,0±16,6 | |
| III | 94,3±21,5 + | 62,7±14,9 * | 44,2±17,8 * | |
Примечание. * - p<0,05 по сравнению с II группой; + - p<0,05 по сравнению с контрольной группой
Анализируя полученные данные II группы, отмечалась положительная тенденция к увеличению количества крыс, осуществляющих переход из стартового в целевые модули (через аверзивный раздражитель, либо минуя его), хотя единичные особи вырабатывали ситуативный отказ от поведенческих действий (табл. 4). Поградиентно возрастающая пищевая мотивация в период проведения опыта оказала позитивный эффект на средние значения количественных показателей в II исследуемой группе (табл. 3), где в 1 сутки тестирования имелась достоверно значимая разница (у обоих показателей) с контрольным значением (р<0,05). На протяжении остальных дней исследования фиксировалось уменьшение средних значений наблюдаемых параметров.
Таблица 4
Количественное распределение животных по правильности выхода и отказу от поиска из стартового модуля
| Сутки тестирования | Отказались от поиска | Выбрали неправильный выход | Выбрали правильный выход | ||||||
| I | II | III | I | II | III | I | II | ||
| 1 сутки | 7 | 3 | 1 | 4 | 5 | 6 | - | 3 | 5 |
| 2 сутки | 9 | 1 | 1 | 2 | 4 | - | - | 6 | 10 |
| 3 сутки | 10 | 1 | 1 | 1 | 3 | - | - | 7 | 10 |
III экспериментальная группа имела минимальное количество крыс, не участвующих в пищедобывательном поведении (ежедневно по 1 шт.). В 1 сутки наблюдения практически половина животных совершила неправильную побежку, а во 2 и 3 день наблюдения все особи совершили верные действия (за исключением вышеупомянутой). Средняя величина латентного периода в 1 и 2 сутки имела достоверно значимую разницу в сравнении со II группой и также с I группой в 1 сутки (р<0,05). Аналогичное значение времени достижения подкрепления в 1 сутки исследования достоверно различалось в сравнении с I группой, во 2 и 3 сутки в сравнении со II (р<0,05), снизившись к последнему дню наблюдения более чем в 2 раза.
Отсутствие пищедобывательной деятельности (на 3 сутки) в модульном устройстве у животных контрольной выборки является закономерным и легко объяснимым фактом, связанным с низким уровнем выраженности пищевой потребности. Но при этом определенная часть животных осуществляла переход из стартового модуля к целевому через аверзивный раздражитель к подкреплению. Мы полагаем, что данное явление можно объяснить наличием у крыс определенного изначального памятного следа и главным образом технической особенностью архитектуры применяемого нами модульного устройства.
Увеличение пищевой потребности у особей II экспериментальной группы способствовало снижению количественного распределения животных по правильности выхода и отказу от поиска из стартового модуля. Соответственно, на этом же фоне с дополнительным введением пирацетама у III исследуемой группы выявлялась достоверно значимая связь со сравниваемыми выборками.
В результате нами апробирована принципиально новая методика изучения поведенческих особенностей лабораторных крыс, которую можно использовать при анализе психобиологических особенностей животных, подвергающихся воздействию каких-либо факторов.
Универсальное устройство с изменяемой архитектурой, как инструментальный способ, позволяющий изучать врожденные и приобретенные формы поведения
Целью данной экспериментальной серии явилось разработка устройства для изучения различных форм поведения в условиях разного уровня выраженности пищевой потребности с учетом типологических особенностей.
Разработанное нами устройство (патент РФ № 2332166, БИ 24 от 27.08.08) включает в себя квадратный ящик, заполненный квантами: блоками – параллелепипедами (рис. 7).
А Б
Рисунок 7 - Исходный вид устройства с универсальной изменяющейся архитектурой (А – вид сверху, Б примерный вид в изометрии).
Рисунок 8 - Строение модульного блока, являющегося квантом устройства.
Cнизу к ящику крепится электродный пол. Сверху ящик закрывается прозрачной крышкой. Каждый блок имеет сложное строение и состоит из двух модулей - призм, которые в исходном состоянии жестко сцеплены друг с другом.
Во внешних стенках модулей высверлены специальные отверстия, предназначенные для крепления различных вспомогательных устройств, например, манипуляторных колец. Кроме того, в отверстия можно вставлять цилиндрические штифты, что обеспечит прочную фиксацию блоков друг с другом. Размер ящика и количество блоков в нем регламентируется только пожеланиями или потребностями экспериментатора.
В исходном состоянии весь ящик заполнен блоками. Сложное строение блоков позволяет посредством рассоединения модулей - призм создавать инструментальные среды практически любой формы: гексагональной, ромбовидной и т.д. Модульный блок может быть при необходимости модифицирован в компонент системы регистрации (с помощью крепления чувствительных датчиков (фотоэлементов, герконов) в отверстиях модулей – призм). Для того, чтобы в установке сформировать, например, простой Т-образный лабиринт, экспериментатором определяется расположение стартовой зоны и путем вынимания из ящика блоков создаются необходимой длины ход и рукава требуемого лабиринта.
Вставка кольца в отверстие модуля - призмы блока расширяет возможности установки и превращает ее в среду, на которую подопытное животное имеет возможность воздействовать и изменять ее в соответствии со своими мотивациями и рассудочно-познавательною деятельностью мозга: дергая кольца зубами или лапками, крыса перемещает блоки и изменяет конфигурацию лабиринта.
В эксперименте технически использовалось три модифицированных варианта лабиринтов, которые формировались в устройстве. Из них: вариант А – наиболее простой, имеющий Т-образную форму, архитектурно повторяющий известный классический Т-образный лабиринт. Вариант В (рис. 9) – в отличие от предыдущего варианта А, представлял усложненную структуру, формирующуюся при помощи модулей. Вариант С (рис. 9) – являлся наиболее сложным, хотя при этом в его центре имелась кольцевая развязка, с помощью которой можно было животному переходить из одного отсека в другой.
Вариант В Вариант С
Рисунок 9 - Варианты лабиринтов, формирующиеся в универсальном устройстве с изменяющейся архитектурой.
Предварительно лабораторные животные с помощью универсальной проблемной камеры были разделены на три типа (с низкими (тип I), средними (тип II) и высокими (тип III) когнитивными способностями) по разработанному нами методу.
В первой серии опыта у всех экспериментальных особей регистрировались показатели ориентировочно-исследовательского поведения (в течение трех суток по 3 минуты), среди которых фиксировали следующие значения: время общей двигательной активности, время замирания, количество вертикальных стоек, дефекаций, принюхиваний. Дополнительно производился этологический анализ груминга (по А.В. Калуеву). Затем были сформированы две группы, содержащие по 7 крыс из каждого типа: группа № 1 – контрольные животные, не подвергающиеся пищевой депривации и содержащиеся в обычном режиме; группа № 2 – особи, подверженные трехсуточной пищевой депривации. Далее осуществлялась вторая серия, перед которой на предварительном этапе животные всех групп подвергались трехсуточной пищевой депривации и помещались в лабиринты (последовательно по мере усложнения архитектуры). За отсеком, имеющим наружный выход, располагалось пищевое подкрепление. В тупиковых отделах этого не было, в них животные могли лишь только осязать запах пищи. В Т-образном лабиринте (вариант А), как и при других, более сложных его модификациях, было только по одному выходу. Входные отсеки при помещении крысы в установку сразу же блокировались. Данная процедура проводилась троекратно.
После десятидневного перерыва начиналась первая серия эксперимента, после окончания которой (вновь с десятидневным перерывом) приступали к выполнению второй серии, где фиксировали время поисковых действий, интенсивность побежек (количество посещенных отсеков в минуту), ошибочный коэффициент (процентное соотношение ошибочных и правильных побежек).
Анализируя в 1-е сутки тестирования время общей активности, как исследовательский компонент, обращает на себя внимание тенденция к плавному снижению данного показателя у представителей всех типов крыс на усложнение архитектуры. У II типа крыс время движения в лабиринте С (в сравнении с вариантом А) достоверно снизилось в 1,5 раза (р<0,05).
В следующие сутки наблюдения подобная тенденция изменения данного параметра сохранилась. При этом наиболее выраженное снижение отмечалось у животных I типа, где значение времени двигательной активности в лабиринте С (в сравнении с А) уменьшилось более чем в 2 раза (р<0,05). Кроме этого, в данной категории достоверная разность обнаруживалась между 2-ми и 1-ми сутками (в варианте С), снизившись на 46,6 с (р<0,05). В последние сутки тестирования в каждой типологической группе отмечалось незначительное уменьшение времени общей двигательной активности по мере усложнения архитектуры лабиринта (р>0,05).
Количество вертикальных стоек в 1-е сутки наблюдения по мере усложнения структуры устройства снижался у представителей I и II типа, где разница между простым и наиболее сложным вариантом лабиринта изменилась в 1,6 раза (р<0,05) и в 2,1 раза (р<0,05) соответственно. У экспериментальных особей III типа прослеживалась волнообразная тенденция изменения количества вертикальных стоек. В сформированных трех вариантах лабиринта максимальное количество стоек (в 1-е сутки) выявлено у особей, относящихся к I типу, минимальное – у крыс второй типологической выборки и соответственно среднее у крыс из III типа во всех архитектурных вариантах лабиринта.
Количество принюхиваний, как показателя, отражающего также исследовательское поведение, у представителей I типа в 1-е сутки снизилось (в варианте С по сравнению с вариантом А) в 1,9 раза (р<0,05), во 2-е в 1,3 раза (р>0,05), а в 3-е сутки наблюдения тенденция по мере усложнения лабиринта изменилась в обратную сторону, количественные показатели которой увеличились в 1,7 раза (р>0,05).
Данный параметр у животных III типа изменялся с одинаковой динамикой (при усложнении лабиринта), незначительно снижаясь в каждый день исследования.
У II типа не было выявлено какой-либо закономерности к его изменению, а во 2-е (в лабиринте В) и 3-е (в лабиринте А) сутки этот компонент поведения отсутствовал.
Параметры, характеризующие у испытуемых лабораторных животных уровень тревожности, также имели зависимость от типологической принадлежности и уровня сложности лабиринта.
Рисунок 10 - Динамика изменения времени замирания у лабораторных крыс различной типологической принадлежности в разных вариантах лабиринта.
Так, показатель времени замирания, фиксируемый во время тестирования по мере усложнения структуры устройства (вариант АВС) в 1-е сутки наблюдения (рис. 10) возрос (в варианте С по сравнению с А) у животных I типа в 1,8 раза (р<0,05), II типа в 2,4 раза (р<0,05) и III типа в 1,2 раза (р>0,05).
У особей I и II типа во 2-е сутки исследования выявлена схожая динамика, но при этом разность значений в сравниваемых категориях была выражено очень слабо. А в III типе вообще отсутствовала какая-либо динамика к увеличению или уменьшению данного показателя.
Среди показателей исследовательской сферы поведения большое внимание было уделено количеству возникающих грумингов, которые несут за собой неоднозначный характер и могут интерпретироваться по-разному. Большинство исследователей в подобных работах не проводят детальный анализ данного показателя, относя его к явлению, характеризующему составляющую тревожности. Но как было выяснено в наблюдениях Калуева А.В. (2002) этот компонент поведения может носить как признаки тревожности, так и показывать состояние поведенческого комфорта (в эксперименте на грызунах).
В связи с этим нами был проведен детальный этологический анализ груминга (по Калуеву А.В.) у крыс с разными типологическими особенностями в разной инструментальной обстановочной афферентации.
У животных из I типологической группы в вариантах лабиринта А и В превалировал груминг комфорта. Так, в лабиринте А данный вид груминга в долевом соотношении составил 31 %. По мере усложнения лабиринта доля, приходящая на данный вид поведенческого компонента значительно уменьшалась до 22 % (в варианте В) и до 10 % (в варианте С).
В простом варианте используемой установки (А) среди индексов тревожности доминировал индекс Г (21 %), при котором остановки животное совершает между стадиями груминга (поведение после остановки начинается с последующей стадии, а не продолжает предыдущую) и А (19 %), отражающий незавершенный характер груминга (процент незавершенных актов). В лабиринте (В) доля данного индекса составила 16 %.
Лабораторные крысы II–го поведенческого типа проявили максимальную выраженность компонента комфорта в наиболее простом варианте лабиринта (А), составившую 56 %. При этом у животных I типа значение данного компонента было ниже в 1,8 раза, а III типа в 2,2 раза. В лабиринте В равные доли приходились на индекс Г, Д и Ж (по 16 %). Следует отметить, что индекс Ж у II типа, в отличие от I и III, имел максимальное значение во всех вариантах лабиринта, в то время как у I типологической выборки он приобрел минимальные значения (до 3 %), в III средние (до 7 %). В зависимости от сложности лабиринта индекс Ж иногда отсутствовал. Согласно используемой нами шкале индекс Ж устанавливался в тех случаях, когда непосредственно после стрессорного груминга наблюдались другие формы стрессорного поведения (агрессия или аутоагрессия, оценка риска, замирание-фризинг, бегство, защита и т.п.). Отношение числа «стрессорных» пост-груминговых реакций к общему числу всех пост-груминговых поведенческих реакций служило дополнительным косвенным признаком «груминговой тревожности» в эксперименте.
Таким образом, мы констатируем, что один из самых «неблагоприятных» компонентов отставочного поведения было присуще лабораторным животным II поведенческого типа.
Экспериментальные особи III типа имели практически одинаковую долю, приходящуюся на компонент-комфорта в различных вариантах лабиринта. Из индексов тревожности в лабиринте А и В максимальное значение составил индекс В, для которого были характерны длительные «тревожногенные» остановки, длящиеся больше, чем это происходит в у животного в обычной обстановочной афферентации. В варианте С, как наиболее архитектурно сложном, доминирующие значение среди компонентов тревожности приобрел индекс Б, характеризующийся нарушением нормальной последовательности стадий груминга (происходило либо выпадение очередных стадий, либо их инверсия).
Исходя из полученных данных, необходимо отметить, что разработанное устройство позволяет детально проанализировать психобиологические особенности у лабораторных крыс с различной типологической принадлежностью в различных условиях.
Параметры поведенческой сферы при применении производных дигидрокверцетина
При алгоритмическом исследовании биологической активности производных дигидрокверцетина из 11 соединений наиболее «работающими» в отношении поведенческой сферы проявили себя вещества НК-2 и НК-1 (в меньшей степени). Данные соединения синтезированы на кафедре органической химии химического факультета Московского педагогического государственного университета (Коротеев М.П., Кухарева Т.С., Коротеев А.М., 2007).
Проанализировано влияние НК-2 (6-диизопропиламинометил-2,3-дигидрокверцетина, С22H27NO7) на инструментальное поведение в МУ в сравнительном аспекте дигидрокверцетином (являющимся непосредственным предшественником), а также с известными веществами, обладающими антиоксидантными свойствами – мексидолом и реамберином.
Предварительно перед экспериментом животные, испытывающие голод, помещались в МУ, в котором все выходы были открыты. Подопытные особи на фоне определенной обстановочной афферентации могли воспользоваться любым выходом. Данная процедура проходила троекратно, после чего у животных контрольной и подопытных групп перед экспериментом производилась депривация пищи (в течение 3-х суток). На следующий день начинался эксперимент, проводимый один раз. Животные принадлежали к II поведенческому типу.
Показатели, полученные в МУ, свидетельствуют о наличии вторичных ноотропных свойств у всех исследуемых нами препаратах (табл. 5), что проявляется в виде оптимизации процессов обучения в используемом устройстве. Наиболее высокая разница по всем регистрируемым параметрам получена у экспериментальных особей, получающих мексидол.
В данной группе значение латентного периода уменьшилось на 128,0 с (р<0,05) по сравнению с контрольными особями. Значение времени достижения подкрепления также имело достоверно значимую разницу, уменьшившись на 55,9 с (р<0,05). Показатель безошибочности побежек, отражающий когнитивную составляющую процесса обучения, достоверно снизился практически в 2 раза.
В группе подопытных животных, получавших реамберин, достоверно значимая разность выявлена только между временем достижения подкрепления у экспериментальных особей на фоне введения плацебо (контроль) и реамберина (46,2 с, р<0,05). У животных, получавших дигидрокверцетин, значительно, но без достоверной разницы снизилось время достижения подкрепления на 44,3 с и показатель безошибочности побежек на 14,5 %. Латентный период у данной исследуемой группы снизился в отличие от контрольной на 116,1 с (р<0,05).
Таблица 5.
Показатели обучаемости лабораторных животных в модульном устройстве под влиянием НК-2, дигидрокверцетина, мексидола и реамберина
| Показатели | Подопытные группы | ||||
| контроль | НК-2 | дигидро-кверцетин | мексидол | реамберин | |
| Латентный период, (с) | 297,4±44,3 | 177,8±21,6* | 181,3±33,7* | 169,4±31,2* | 228,9±25,8 |
| Время дос- жения под- крепления, (с) | 187,3±27,8 | 154,2±17,9 | 143,0±24,3 | 131,4±13,3* | 141,1±10,3* |
| Показатель безошибоч-ности побе- жек, в (%) | 59,3±13,8 | 31,1±8,5* | 44,8±7,7 | 30,5±10,1* | 47,1±6,2 |
Примечание: * - p<0,05, по сравнению с контрольной группой
В группе экспериментальных животных, получавших НК-2, аналогично снизились все показатели. Достоверно значимое уменьшение отмечалось в значениях латентного периода и показателя безошибочности побежек. Значение времени достижения подкрепления, характеризующее в большей степени энергетическую (физическую) сферу обучения животных значительно снизилось на 28,2 %, не имея при этом достоверности.
Полученные результаты показали, что все исследуемые антиоксиданты, в том числе и новое соединение НК-2, проявили выраженный позитивный эффект в отношении познавательной сферы, о чем свидетельствуют наблюдаемые нами значения когнитивного уровня (а именно показателя безошибочности побежек), оптимизация условно-рефлекторной деятельности. Кроме этого, мы предполагаем, что данное соединение, достоверно снизив значение латентного периода, проявляло эффект снижения общего уровня тревожности (аналогично с известными сравниваемыми препаратами). Нейротропная активность антиоксидантов мексидола и реамберина, на сегодняшний день, является общеизвестным фактом, о чем свидетельствуют как данные других исследователей (Молодавкин Г.М. и соавт., 2007; Александровский Ю.А. и соавт., 1997), так и наши предыдущие работы.
Таким образом, внутрибрюшинное введение НК-2, дигидрокверцетина, мексидола и реамберина в дозах по 25 мг/кг, оказывало стимулирующее воздействие на элементарную рассудочную деятельность животных, улучшая способность к обучению достижения подкрепления в модульном устройстве.
Рисунок 11 - Поведенческие показатели в модульном устройстве при применении дигидрокверцетина и его производных (НК-1 и НК-2). По оси абсцисс: 1 – латентный период (в секундах), 2 - время достижения подкрепления (в секундах), 3 – показатель безошибочности побежек (в %).
Производное дигидрокверцетина НК-2 (6-диизопропиламинометил-2,3-дигидрокверцетин, С22H27NO7) обладало ноотропным и анксиолитическим свойствами. По параметру, характеризующему когнитивную сферу, НК-2 превосходило дигидрокверцетин и реамберин, что имеет немаловажное значение в прикладном аспекте
В целом, по всем анализируемым параметрам, после применения НК-1, отмечалась положительная тенденция по их изменению, но при этом достоверно значимой разницы с контрольными значениями не обнаружилось.
Для изучения физиологических показателей выносливости использовался плавательный тест «отчаяния» Р. Порсолта. Данное устройство предусматривает оценку двигательной активности крыс, помещенных в стеклянный цилиндр, диаметр которого составляет 20 см., высота 40 см. Цилиндр на 1/3 заполняется водой с температурой 27±1 оС.
Подопытное животное помещается в установку на 5 мин, регистрировалось время иммобильности. Увеличение активного плавания наряду с уменьшением времени иммобилизации рассматривали как позитивное изменение работоспособности и как антидепрессантный эффект.
Показатели иммобильности, определяемые у лабораторных крыс подробно отражены в таблице 6.
Таблица 6
Средние временные значения (в сек) показателя иммобильности у лабораторных крыс при введении НК-2, ДГК и мексидола
Примечание: * - p<0,05, ** - p<0,01 по сравнению с контрольной группой
Средние значения в контрольной выборке не имели какой-либо четкой тенденции к увеличению или снижению, находясь в течение всего периода наблюдения в диапазоне от 48,8±10,1 до 61,3±11,7 с.
Во всех подопытных группах в разной мере наблюдалась четкая тенденция к снижению количественного значения иммобильности в тесте вынужденного плавания. Так, у особей, получавших НК-2, в 1 сутки данный параметр снизился в 1,5, а во 2 сутки в 1,6 раза в сравнении с контролем, не имея при этом достоверно значимой разницы. В 3-ий день исследования иммобильность в этой группе была достоверно ниже в 2 раза (р<0,05). Аналогичная картина фиксировалась в предпоследние и последние сутки исследования, где изучаемый параметр уменьшился в 2,3 раза при р < 0,01.
| Сутки исследования | Контроль | НК-2 | ДГК | Мексидол |
| 1 сутки | 51,64±8,13 | 34,21±4,38 | 39,14±7,31 | 35,14±12,35 |
| 2 сутки | 48,72±10,11 | 30,75±12,81 | 38,23±10,11 | 31,73±9,7 |
| 3 сутки | 55,87±8,71 | 27,34±8,5* | 38,71±8,93 | 29,14±9,3* |
| 4 сутки | 61,31±11,73 | 24,77±7,3** | 35,32±11,72* | 25,73±8,71* |
| 5 сутки | 59,27±11,31 | 25,41±11,3** | 36,14±12,3 | 24,11±11,54** |
В группе лабораторных животных, получавших ДГК, тенденция к снижению в течение периода проведения опыта выражалась менее значительно. Так, например, показатель иммобильности у этих особей к 5 суткам (по сравнению с первым днем) уменьшился только на 3 сек, тогда как в группе с НК-2 данная разница составила 8 сек. Тем не менее, на 4 сутки эксперимента у особей, получавших ДГК, в сравнении с контрольной группой иммобильность достоверно уменьшилась в 1,7 раза (р < 0,05).
У лабораторных крыс из подопытной группы, получавшей мексидол, динамика снижения параметра «отчаяния» и работоспособности была ярко выраженной. В 1 и 2 день исследования иммобильность снизилась в отличие от контроля в 1,5 раза (р>0,05). Начиная с 3 суток, данные значения имели достоверную разницу, уменьшившись в 1,9 (р < 0,05), 2,4 (р < 0,01) и 2,5 раза (р < 0,01) соответственно. При этом внутри группы значение иммобильности к последнему дню в сравнении с первым снизилось на 11 сек.
Таким образом, показатель иммобильности в нашем исследовании наиболее позитивно изменяется во всех исследуемых группах (но с разной степенью). Это связано с улучшением физической работоспособности, появлением и усилением антидепрессивного влияния. ДГК, мексидол, а соответственно и НК-2, являясь антиоксидантами, препятствуя активации перекисного окисления липидов и образованию свободных радикалов в организме, наблюдающихся при физических и эмоциональных стрессах, оказывают положительные физиологические влияния.
Полученные результаты показывают практически одинаковое влияние нового соединения, синтезированного из ДГК – НК-2 и мексидола, являющегося производным янтарной кислоты (3-гидрокси-6-метил-2-этилпиридина сукцинат) и зарегистрированного на сегодняшний день как лекарственного средства, обладающего широким спектром фармакологической активности.
На 3-м алгоритмическом этапе изучалось действие 11 производных ДГК на состав нормальной микрофлоры кишечника в эксперименте. Предпосылкой к выбору данной модели послужили сведения авторов, изучавших влияние непосредственно самого ДГК на аналогичные показатели (Бубинец О.В, 2008). Использовалась модель экспериментального химиотерапевтического дисбактериоза (Коршунов В.М., 1989). После формирования дисбактериоза у контрольных особей (по сравнению с интактными) наблюдалось значительное увеличение количества энтеробактерий (до 10,4±0,02 КОЕ/г) и количественное снижение представителей лактобактерий (до 6,3±0,4 КОЕ/г). В интактной группе количественное значение энтеробактерий составляло 8,3±0,07 КОЕ/г и лактобактерий 7,3±0,3 КОЕ/г. Из 11 производных ДГК наиболее активно в данной модели проявило себя вещество НК-3.
В течение пяти суток лабораторным животным (21 шт.) вводили по 4 мг. в сутки ампиокса, что формировало у них химиотерапевтический дисбактериоз. На 6-е сутки от начала эксперимента (1-е сутки после отмены антибиотика) 7 особей ежедневно за 1 час до кормления получали перорально интетрикс в дозе 100 мг/кг и 7 особей получали аналогичное количество вещества НК-3 (6-пиперидинометил– 2,3 - дигидрокверцетин, С21Н23NO7). Оставшимся 7 особям препараты не вводились, эта группа являлась контрольной. На 7-е сутки после отмены антибиотика производилось количественное определение состава микрофлоры (энтеробактерий и лактобактерий).
Выявлено, что у животных, получавших соединение НК-3, возросло количество лактобактерий до 7,2±0,7 КОЕ/г и снизилось содержание энтеробактерий на в 1,2 раза в сравнении с контрольными значениями. Группа особей, которым вводился известный препарат сравнения интетрикс, имела схожую динамику к изменению данных значений, но в количественном плане несколько уступала значениям, полученным при применении производного дигидрокверцетина – НК-3.
Физиологические показатели (поведенческие параметры, физическая работоспособность, биоэлектрическая активность) при применении клатратов и коньюгатов бета-циклодекстрина с парааминобензойной кислотой
В данной экспериментальной серии были использованы следующие новые синтезированные соединения (рис. 12): клатрат силильного производного -циклодекстрина II с ПАБК (соединение III), представляющий собой соединение включения в соотношении «гость-хозяин» 1:1; коньюгат -циклодекстрина I, содержащий ковалентно присоединенную ПАБК через карбоксильную группу со степенью замещения гидроксильных групп в -циклодекстрине равной 1 (соединение IV); коньюгат -циклодекстрина I, содержащий два остатка ковалентно присоединенной ПАБК через аминогруппу (соединение V). В данном соединении в молекуле -циклодекстрина несколько гидроксильных групп замещены на бромидные, степень замещения 2, и оно представляет собой катионное (вторичное аммониевое) производное -циклодекстрина. Синтез данных соединений производился в научной лаборатории кафедры органической химии химического факультета Московского педагогического государственного университета (Грачев М.К., Курочкина Г.И., Чараев А.А., 2009).
Органические соединения I и II являются предшественниками по этапам органического синтеза для изучаемых нами соединений III, IV, V. Использование I и II в эксперименте доказывает, что их физиологическая активность проявляется в большей степени за счет коньюгирования или включения ПАБК.
На предварительном этапе эксперимента, все животные подвергались суточной пищевой депривации, после чего помещались в модульной устройство, в котором все выходы были открыты. Контрольные и экспериментальные особи имели возможность в установке оценить обстановочную афферентацию и воспользоваться любым выходом (без встречи с аверзивным раздражителем) для достижения подкрепления. Такая процедура проходила троекратно с интервалом в
Рисунок 12 - Формулы химических соединений I – V.
48 часов. После десятидневного перерыва начинался эксперимент, к началу которого животные из экспериментальных групп были подвержены суточному лишению пищи. Тестирование проводилось в течение трех дней в одно и то же время. С каждыми сутками исследования соответственно увеличивалась продолжительность пищевой депривации.
В эксперименте все особи были разделены на пять групп: интактная, получающая плацебо; контрольная группа, получавшая ПАБК (10 мг/кг); подопытная группа, получавшая соединение III (150 мг/кг); подопытная группа, получавшая соединение IV (100 мг/кг); подопытная группа, получавшая соединение V (60 мг/кг). Вещества вводились перорально за 3 часа до начала эксперимента. Исследование проводилось в течение 3-х дней. Участвующие в эксперименте лабораторные особи принадлежали к II поведенческому типу.
Анализируя полученные показатели в тесте Порсолта, обращает на себя внимание тенденция постепенного снижения времени иммобильности во всех исследуемых группах в течение всего периода наблюдения, в том числе и в контрольной группе. При этом временные значения у последних снижаются незначительно к 3 суткам тестирования (на 3,7 с).
У особей, получавших соединение III время иммобильности снизилось более значительно (на 9,2 с) к последним суткам исследования, но при этом данный параметр превышал значение контроля во 2 сутки на 1,27 с. В сравнении с контрольными значениями достоверно значимой разницы не обнаруживалось. Группа подопытных животных, получавшая соединение IV, в 1 и 2 сутки тестирования показала более позитивные результаты времени иммобильности (в сравнении с контролем) без достоверной разницы. В 3 сутки обнаруживалась разница в 1,3 раза при p<0,05.
Более позитивные значения времени иммобильности определялись у экспериментальных особей, получавших комплексное соединение V. В первый день исследования разница между данными подопытными животными и контролем составила 8,19 с (p<0,05), во 2 сутки наблюдения также разница достоверно увеличилась на 19,04 с (p<0,05).
Анализируя поведенческие параметры в модульном устройстве, обращает на себя внимание группа подопытных животных, получавших соединение III.
Несмотря на лидирующую позицию в тесте Порсолта, в данном устройстве животные, относящиеся к этой группе, показали наихудшие результаты по показателю «латентный период», отражающий эмоционально-тревожный фактор когнитивной сферы. При этом значения времени достижения подкрепления (не имея достоверно значимой разницы) не уступало аналогичным значениям в других сравниваемых группах. По последнему показателю во всех подопытных группах отсутствовала достоверная разница с контролем, хотя при этом сохранялись позитивная тенденция к плавному снижению данного параметра на протяжении всего периода тестирования, что, вероятно, связано с естественными физиологическими механизмами процесса обучения.
Несколько парадоксальная ситуация наблюдалась при регистрации электрической активности коры больших полушарий у подопытных животных. Наиболее позитивные результаты при спектральном картировании, определении мощности отдельных диапазонов и суммарной мощности ЭЭГ наблюдалась у групп, показавших наихудшие значения во время тестирования когнитивной составляющей в модульном устройстве. С одной стороны, введение изучаемых нами соединений (в том числе и препарата сравнения – мексидола) способствовало оптимизации процессов обучения в модульном устройстве и увеличению электрофизиологических характеристик, отражающих позитивные изменения в коре головного мозга (-, -, 1-ритмы). С другой стороны, нами регистрировалось при этом возрастание -ритма (состояние тревоги и психоэмоционального напряжения), по прогнозированию которого должно возникать его убывание.
Таким образом, в результате исследования установлено положительное влияние парааминобензойной кислоты и используемых комплексных соединений на работоспособность в тесте Порсолта, параметры пищедобывательного поведения в модульном устройстве и биоэлектрическую активность неокортекса. Наиболее позитивные результаты при инструментальном поведении в модульном устройстве и в тесте Порсолта отмечены у животных, получавших соединение V. У особей, получавших соединение III и IV наряду с угнетением поведенческих показателей отмечалось появление гамма-волн на ЭЭГ, отражающих позитивные когнитивные изменения в зрительной коре больших полушарий мозга
Элементное содержание кальция и фосфора в плазме крови у крыс под влиянием производных бета-циклодекстрина (дополнительный алгоритмический этап эксперимента)
Результаты данной экспериментальной серии по выявлению биологической активности производных бета-циклодекстрина согласуются с полученными выводами другой группы исследователей, изучавших кальциево-фосфорный обмен у экспериментальных животных в возрастной динамике под влиянием ПАБК и послужившими предпосылкой для выбора нами биологической модели (Карпушина О.В., 2004).
Анализируя полученные результаты (представлены в табл. 7), необходимо отметить, что элементное содержание кальция в контрольной группе увеличилось в 1,08 раза с достоверно значимой разницей (р<0,05).). При применении синтезированного соединения III содержание кальция в плазме возросло в 1,05 раза в сравнительном аспекте с результатом интактной группы (без достоверной разницы, р>0,05). Наиболее максимальное отличие между количественным содержанием кальция отмечалось в подопытной группе, получавшей производное IV, где количество определяемого элемента увеличилось в 1,23 раза и в 1,13 раз по сравнению с интактной и контрольной группами соответственно. В экспериментальной выборке животных, получавших соединение V, практически не обнаруживалось разницы данного показателя с аналогичным в группах сравнения.
Таблица 7
Содержание элементов фосфора и кальция в плазме под влиянием производных
-циклодекстрина у лабораторных животных
| Группы Элементы | Интактная | Контрольная | Экспериментальные | ||
| Соединение III | Соединение IV | Соединение V | |||
| Кальций (мг / 100 мл) | 9,6 ± 0,2 | 10,4 ± 0,4 | 10,1 ± 0,8 | 11,8 ± 0,3 | 9,9 ± 0,8 |
| Фосфор (мкг/мл) | 18,3 ± 0,9 | 20,9 ± 1,4 | 21,1 ± 1,2 | 22,2 ± 1,6 | 19,1 ± 1,2 |
Определяемое элементное содержание фосфора во всех подопытных группах имело тенденцию к увеличению, хотя при этом достоверно значимой разницы нигде не обнаруживалось. В подопытной группе лабораторных животных, получавших соединение IV, отмечалось максимальное увеличение количественного содержания фосфора (в 1,2 раза).
Из полученных данных видно, что наиболее оптимальное изменение элементного состава кальция и фосфора фиксируется у экспериментальных животных, получавших соединение IV. Наблюдаемое явление, вероятнее всего, можно связать с особенностью строения этого синтезированного комплекса. Несмотря на отсутствие в некоторых вышеуказанных результатах достоверно значимой разницы с группами сравнения, наличие тенденции к увеличению элементного содержания кальция и фосфора (при введении всех новых соединений) может оказывать весомое влияние на кальциево-фосфорный гомеостаз организма. Кальций выступает активатором многих ферментных процессов, участвуя в механизме регуляции клеточного обмена и возбудимости живых структур, влияет на сердечную деятельность, играет важную роль в процессах свёртывания крови и т.д. Фосфор является одним из важных компонентов макроэнергетических фосфатов, фосфорилированных сахаров, входит в состав фосфолипидов, образуя клеточные мембраны, а также в состав нуклеиновых кислот, тем самым имея непосредственное отношение к геному человека (Чумакова О.В., 2002). В связи с этим, даже незначительное увеличение данных элементов, в конечном итоге может оказать положительный физиологический эффект в организме.
Таким образом, экспериментально установлено положительное влияние производных -циклодекстрина на элементное содержание кальция и фосфора в плазме. Наиболее позитивные результаты установлены у нового соединения, являющегося коньюгатом -циклодекстрина, содержащего ковалентно присоединенную через карбоксильную группу парааминобензойную кислоту со степенью замещения гидроксильных групп в -циклодекстрине равной 1. Увеличивающуюся физиологическую активность парааминобензойной кислоты в нашем случае в отношении элементного обмена можно связать с положительным воздействием -циклодекстрина на процесс перераспределения новых соединений в организме.
Антиагрегационная и противовоспалительная активность комплексных соединений бета-циклодекстрина с ацетилсалициловой и 1-(4-изобутилфенил)-пропионовой кислотами (в дополнительном этапе скрининга биологической активности)
В данной части исследования приведен продемонстрированы испытания новых производных на основе -циклодекстрина и ацетилсалициловой кислоты (I), а также -циклодекстрина с 1-(4-изобутилфенил)-пропионовой кислоты (II), потенциально обладающие противовоспалительной активностью и позитивным антиагрегантным свойством и не проявивших себя на 2 этапе алгоритмического наблюдения (рис. 13).
Полученные соединения проходили испытания на антиагрегантную активность в отношении тромбоцитов плазмы крови богатой тромбоцитами. Препаратами сравнения служили ацетилсалициловая кислота (аспирин) и ибупрофен.
Для исследования функционального состояния тромбоцитов фотометрическим методом использовали богатую тромбоцитами плазму (PRP) и суспензию отмытых тромбоцитов. Утром, до кормления лабораторных животных (белые беспородные крысы), брали кровь из яремной вены в пластиковые шприцы, содержащие антикоагулянт (3.8% (0.11 М) раствор цитрата натрия) в соотношении 9:1. Все манипуляции с кровью, плазмой обогащенной тромбоцитами и суспензией отмытых тромбоцитов проводились в полиэтиленовой посуде. Для получения богатой тромбоцитами плазмы кровь центрифугировали в пластиковых пробирках при комнатной температуре в течение 10 минут для осаждения эритроцитов и лейкоцитов. Количество тромбоцитов PRP подсчитывалась в камере Горяева на микроскопе МБИ-15 с фазово-контрастной приставкой и доводилось до 2х1011 – 2.5х1011 тромбоцитов/л при помощи плазмы, бедной тромбоцитами (PPP). PRP получали повторным центрифугированием крови в течение 10 минут. PRP хранилась при температуре 4°С.
Оценку агрегации тромбоцитов производили на агрегометре PICA (модель 330, США) а также на двухканальном агрегометре LaborAPACT (США) с графической регистрацией и автоматической калькуляцией амплитуды и максимальной скорости агрегации. Агрегатограммы анализировали по амплитуде (максимальная величина падения оптической плотности, выраженная в %); максимальной скорости агрегации (выраженной в %/мин). Все эксперименты проводились в шести параллельных испытаниях, где опытная проба сравнивалась с контрольным образцом. В качестве индукторов агрегации тромбоцитов использовали тромбин в конечной концентрации 0.5 ед/мл. Кровь инкубировали 5 мин с образцами при 37°С.
В качестве антикоагулянта рекомендуемая доза ацетилсалициловой кислоты для человека составляет 0,0625 г в сутки (при этом концентрация препарата в крови составляет 0,05 ммоль/л) (Машковский М.Д., 2005). На сегодняшний день в клинической практике антикоагулянтная активность ибупрофена не представляет определенного интереса. В связи с этим, выбранная концентрация ибупрофена была близкой к концентрации ацетилсалициловой кислоты и составила 0,04 ммоль/л. Принимая во внимание предварительные наши исследования, фармакологическая активность образцов I и II выше, чем у соответствующих эталонных образцов. Именно с этой позиции концентрации исследуемых коньюгатов были преднамеренно занижены (табл. 8).
(I) (II)
Рисунок 13 - Производные бета-циклодекстрина с ацетилсалициловой и 1-(4-изобутилфенил)-пропионовой кислотами
Противовоспалительные свойства I и II исследовали на модели острого воспалительного отека у мышей массой 18-20 г (по 7 особей в каждой группе), после подкожного введения в лапу 50 мкл 1 % раствора формалина. Измерения объема лапок проводили с помощью водяного плетизмометра до инъекции растворов флогогенного агента и затем через 1, 2, 4 и 24 ч после его введения.
О противовоспалительном эффекте судили по степени торможения отека в отношении к контрольным животным после внутрижелудочного введения исследуемых веществ (у подопытных групп) и физиологического раствора (в контрольной группе). Дополнительно, с использованием модели перитонита (Либерман С.С., 1972) при введении внутрибрюшинно 0,2 % раствора азотнокислого серебра (1 мл/100 г), исследовалась антифлогистическая активность в сравнении с ибупрофеном, ацетилсалициловой кислотой и ортофеном на белых беспородных крысах массой 180-200 г (по 5 животных в группе).
Несмотря на заниженные концентрации исследуемых коньюгатов, полученные результаты по максимальной величине падения оптической плотности тромбоцитов и максимальной скорости их агрегации, в новых химических соединениях не только не уступают аналогичным значениям контроля и эталонных образцов, но и даже имеют преимущественные величины (табл. 8). Так, максимальная скорость агрегации при использовании соединения I в 2 раза выше аналогичного показателя в эксперименте с ацетилсалициловой кислотой.
Таблица 8.
Антиагрегантная активность соединений I и II
| Образец | Масса остатка противовоспалительного средства в навеске (г) | Амплитуда (%) | Скорость (% в мин.) |
| контроль | - | 38±8,7 | 4,8±6,5 |
| Ацетилсалициловая кислота («Аспирин») | 1·10-5 | 24,7±4,9 | 27,9±6,5 |
| I | 0,37·10-5 | 13,0±3,5* | 13,0±6,1* |
| 1-(4-изобутил-фенил)-пропионовая кислота («Ибупрофен») | 1·10-5 | 25,4±3,9 | 23,4±4,2* |
| II | 0,59·10-5 | 35,8±4,8 | 18,7±7,7* |
* р<0,05 по сравнению с контролем
Соединение I в дозе 100 мг/кг оказывает такой же противовоспалительный эффект, как и ортофен в дозе 15 мг/кг. Тогда как ацетилсалициловая кислота (28 мг/кг) проявила более слабое действие, хотя содержание противовоспалительного средства в навеске I (100 мг/кг) сопоставимо с дозой ацетилсалициловой кислоты (табл. 9). Например, через 24 часа средний прирост отека при использовании соединения I составил 15,8 %, а ацетилсалициловой кислоты – 26,18 %.
Таблица 9
Антифлогистическая активность соединений I и II, а также среднетерапевтических доз ацетилсалициловой кислоты, ибупрофена, ортофена
| Соединение, мг/кг | Средний процент прироста отека, % | Перитонеальный экссудат, мл | |||
| Через 1 ч | Через 2 ч | Через 4 ч | Через 24 ч | ||
| контроль | 24,73±11,31 | 31,55±5,73 | 7,21±12,34 | 35,48±9,38 | 3,17±0,51 |
| I, 50 | 22,39±5,43 | 28,71±12,4 | 31,22±9,38* | 17,43±7,31* | 2,19±0,89 |
| I, 100 | 17,81±7,30 | 22,41±2,54* | 27,11±11,37* | 15,80±8,31* | 1,92±0,63* |
| I, 150 | 16,11±2,75 | 19,78±9,31 | 25,41±8,45* | 16,91±9,83 | 1,74±1,03 |
| AK,28 | 21,14±9,35 | 25,16±7,16 | 32,71±10,81* | 26,18±9,39 | 2,21±0,51 |
| II, 7 | 17,1±4,21 | 27,66±1,18 | 31,21±6,21* | 27,31±8,96 | 2,03±0,37* |
| II, 15 | 13,3±2,93 | 20,11±3,12* | 23,21±10,41* | 23,53±5,69 | 1,81±0,52* |
| II, 25 | 13,1±1.77 | 13,1±7,81* | 23,68±14,35* | 19,88±4,31* | 1,66±0,61* |
| Ибупрофен, 5 | 17,7±6,33 | 22,01±4,18 | 34,16±5,11* | 29,21±1,61 | 2,11±0,69 |
| Ортофен, 15 | 16,35±8,15 | 21,71±7,73 | 17,39±6,88* | 14,15±10,25* | 1,90±0,41* |
* р<0,05 по сравнению с контролем
В настоящее время известно, что -циклодекстрин и его многочисленные производные находят широкое применение в фармакологии, главным образом как «контейнеры» лекарственных препаратов (Uekama К. et al., 1998; Davis M.E, Brewster M.E., 2004). Циклодекстриновый каркас защищает включенное лекарственное вещество от биоразложений, способствует повышению его растворимости и содействует его избирательной доставке в необходимое место за требуемый период времени (Uekama К. et al., 1997; Minami K. et al., 1998; Hirayama F. et al., 2002; Yano H. et al., 2002).
Возможно, защищенные от биоразложения соединения I и II, циркулируют в крови более длительное время в сравнении с «незащищенными» препаратами. В нашей модели при формировании отека в очаге воспаления, вероятно, увеличивается скорость гидролиза соединений I и II, что приводит к более целенаправленному поступлению противовоспалительного вещества в патологический очаг.
Функциональные особенности врожденного и приобретенного поведения при применении производных мочевины
В данной экспериментальной серии проводилось алгоритмическое исследование биологической активности 18 фосфорорганических соединений, являющихся производными мочевины. Вещества синтезированы в Институте элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН (Нифантьев Э.Е., Горюнов Е.И., 2007).
В отношении психобиологических показателей наибольшую активность проявило соединение А-16.
Опыты проведены на 18 белых беспородных крысах-самцах массой 200-250 г. (из II типологической группы).
В первой серии эксперимента использовался тест для оценки уровня тревожности – ПКЛ. Исследуемое вещество, растворенное в масле, вводили в виде суспензии перорально в желудок через зонд в дозе 10 мг/кг (ежедневно, начиная за трое суток до начала исследования, и каждый день во время эксперимента за 60 минут до его начала). Особи из контрольной группы аналогичным образом получали плацебо. Тестирование проводилось до введения препарата и плацебо. Регистрировали время пребывания в закрытых рукавах лабиринта (ВПЗР), время пребывания в центре лабиринта (ВПЦ) и время пребывания в открытых рукавах лабиринта (ВПОР).
Во второй серии исследования у особей контрольной и подопытной групп первоначально производилась депривация пищи (в течение 3-х суток), после чего начинался эксперимент, во время которого животное помещалось в установку только единократно. Исследуемое соединение вводилось по такой же схеме, как и в первой серии эксперимента. Для анализа способности достижения пищевого подкрепления использовали разработанное нами МУ. В МУ фиксировали следующие показатели: латентный период (ЛП), время достижения подкрепления (ВДП), показатель безошибочности побежек (ПБП). При достижении подкрепления через тоннель с аверзивным раздражителем, побежка расценивалась как ошибочная, и, соответственно, через выход, открываемый после нажатия на педаль – правильной.
Таблица 10
Значения среднего времени (с) пребывания в различных частях приподнятого крестообразного лабиринта у животных после применения А-16 и плацебо
| 1 сутки | 2 сутки | 3 сутки | ||||
| контроль | опыт | контроль | опыт | контроль | опыт | |
| ВПЗР | 69,4±14,3 | 118,9±18,8# | 71,9±9,4 | 73,3±10,5 | 69,9±11,5 | 68,4±17,8 |
| ВПОР | 168,4±15,8* | 131,4±14,9 | 149,8±23,4* | 114,5±9,8* | 212,1±11,0* | 101,4±15,3# |
| ВПЦ | 121,3±14,8** | 91,4±8,4 | 118,4±11,3** | 103,5±16,3** | 105,6±9,4** | 124,8±11,3** |
Примечание: * - достоверные отличия по времени нахождения в открытых и закрытых рукавах лабиринта, ** - в открытых, ** - в закрытых рукавах и центре, # - между контрольными и подопытными животными
Анализируя время пребывания экспериментальных животных в различных рукавах лабиринта (табл. 10) выявлено, что контрольные особи имеют достоверно значимые отличия по времени пребывания в открытых и закрытых рукавах лабиринта во все дни тестирования. Начиная со второго дня, у подопытных особей появляется тенденция к увеличению разницы между ВПРЗ и ВПОР, о чем свидетельствует появление достоверности разницы во вторые сутки. К 3-м суткам тестирования сохраняется резкая тенденция уменьшения значения ВПОР, наряду с параллельным незначительным снижением показателя ВПРЗ с отсутствием достоверности между данными значениями. Кроме этого, показатель ВПРЗ на протяжении трех суток имеет четкую динамику к своему снижению на фоне увеличения значения ВПЦ. В таблице 11 представлены средние значения, полученные во время тестирования в МУ.
Таблица 11
Показатели обучаемости лабораторных животных
в модульном устройстве под влиянием А-16
| Показатели | Контрольная группа | Подопытная группа |
| ЛП (с) | 297,4±44,3 | 109,0±28,9* |
| ВДП (с) | 187,3±27,8 | 111,4±24,3* |
| ПБП (%) | 59,3±13,8 | 81,7±10,9 |
Примечание: * - достоверные различия между контрольными и опытными особями
Показатели ЛП и ВДП имели достоверные отличия в контрольной и экспериментальной группах. Среднее значение ПБП, несмотря на отсутствие достоверной разницы, у подопытных животных увеличилось на 22,4 %.
Таким образом, изучаемое нами новое органическое соединение проявило положительное влияние на когнитивную сферу, а также обладало тревогоснижающим эффектом, о чем говорят регистрируемые показатели в ПКЛ и МУ. Данная активность, на наш взгляд, может быть связана с особенностью химического строения А-16, его способностью проявлять антиоксидантный эффект. На последующих алгоритмических этапах исследования биологической активности А-16 и у веществ данного ряда не выявлено, что возможно связано с выбором экспериментальной модели.
ВЫВОДЫ
- Лабораторные крысы подразделяются на три поведенческих типа по уровню когнитивных способностей и степени выраженности исследовательской активности. Животным с низким уровнем когнитивных способностей свойственна высокая способность к исследовательской активности. Особи с высоким уровнем результативности поиска выхода из проблемной камеры имеют минимальные способности к исследованию. Особи среднего уровня исследовательской активности имеют средние когнитивные способности.
- Универсальная проблемная камера, модульное устройство и устройство с изменяемой архитектурой являются валидными для проведения тестирования на лабораторных животных с учетом типологической принадлежности.
- Доказана целесообразность применения алгоритма изучения новых веществ, потенциально способных влиять на когнитивную сферу поведения, заключающийся в предварительном отборе животных по изначальным когнитивным способностям, а также веществ, не проявляющих данных прямых эффектов, но обладающих вторичным воздействием на нервную систему с последующим тестированием на дополнительных биологических моделях.
- Комплексные соединения из бета-циклодекстрина с парааминобензойной кислотой достоверно изменяют параметры когнитивной сферы, физической выносливости по сравнению со своими предшественниками синтеза. Соединение НК-2 оказывает более выраженный актопротекторный эффект в отличие от дигидрокверцетина. Производные мочевины А-16 обладает анксиолитическим свойством, оказывая положительное влияние на когнитивную сферу.
- Пантолизат достоверно изменяет качественные и количественные характеристики поискового поведения у лабораторных животных.
- Производное дигидрокверцетина НК-3 способно позитивно влиять на состав нормальной микрофлоры кишечника (изменяя количественное содержание лактобактерий и энтеробактерий), клатраты и коньюгаты бета-циклодекстрина с лекарственными веществами (ацетилсалициловой и 1-(4-изобутилфенил)-пропионовой кислотами) достоверно увеличивают антиагрегантную активность в 2 раза и обладают более выраженным антифлогистическим эффектом при пониженном содержании противовоспалительного средства (в сравнении с исходными лекарственными препаратами).
- Используемые новые синтезированные соединения обладают выраженной физиологической активностью и могут быть рекомендованы для фармакологического исследования с целью внедрения в медицинскую и ветеринарную практику.
Работы, опубликованные в рецензируемых изданиях из перечня ВАК
1. Доровских В.А., Баталова Т.А., Григорьев Н.Р., Сергиевич А.А., Марченко Е.А., Бадасян А.Н., Можегов Д.М. Влияние мексидола на некоторые формы врожденного поведения // Дальневосточный медицинский журнал. 2005. № 1. С. 70-72.
2. Доровских В.А., Баталова Т.А. Поведенческие параметры приобретенного поведения при информационно-эмоциональном стрессе у крыс на фоне применения мексидола. // Дальневосточный медицинский журнал. 2005. № 3. С. 123-125.
3. Григорьев Н.Р., Баталова Т.А., Сергиевич А.А., Кириченко Е.Ф., Чербикова Г.Е. Типологические особенности поведения крыс. // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2007. № 8. С. 817-826.
4. Баталова Т.А., Бородавкин П.В., Доровских В.А., Пластинин М.Л., Сергиевич А.А., Коротеев М.П., Нифантьев Э.Е., Коротеев А.М. Влияние введения антиоксидантов на способность крыс к обучению в модульном устройстве // Дальневосточный медицинский журнал. 2009. № 4. С. 104-106.
5. Баталова Т.А., Доровских В.А., Сергиевич А.А., Пластинин М.Л., Грачев М.К., Курочкина Г.И., Лысенко С.А. Противоспалительная активность нового синтетического соединения из -циклодекстрина и ацетилсалициловой кислоты. // Дальневосточный медицинский журнал. 2008. № 2. С. 105-107.
6. Бородавкин П.В., Доровских В.А., Пластинин М.Л., Баталова Т.А., Сергиевич А.А. Влияние нового антиоксиданта на биоэлектрические явления в коре мозга крыс. // Дальневосточный медицинский журнал. 2009. № 1. С. 88-89.
7. Баталова Т.А., Доровских В.А., Пластинин М.Л., Сергиевич А.А. Изучение пищедобывательного поведения в модульном устройстве. // Российский физиологический журнал. 2009. № 11. С. 1242-1246.
8. Баталова Т.А., Сергиевич А.А., Пластинин М.Л., Голохваст К.С. Влияние пантолизата на процессы обучения у лабораторных животных с низкими когнитивными способностями в эксперименте. // Вестник новых медицинских технологий. 2010. № 2. С. 24-27.
9. Grigor'ev N.R., Batalova T.A., Kirichenko E.F., Sergievich A.A., Cherbikova G.E. Tipological Features in the Behavior of Rats. // Neuroscience and Вehavioral Physiology. 2008. № 6. P. 597-603.
10. Пластинин М.Л., Баталова Т.А., Сергиевич А.А. Инструментальный рефлекс активного избегания на фоне введения физиологически активного соединения. // Якутский медицинский журнал. 2010. № 3. С. 49-51.
11. Баталова Т.А., Доровских В.А., Грачев М.К., Курочкина Г.И., Чараев А.В., Пластинин М.Л., Сергиевич А.А. К вопросу о влиянии комплексных соединений -циклодекстрина с парааминобензойной кислотой на биоэлектрическую активность коры больших полушарий, работоспособность и инструментальное поведение в эксперименте. // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2011. № 1. С. 42-47.
12. Баталова Т.А. Особенности условнорефлекторной деятельности лабораторных животных с различной типологической принадлежностью на фоне воздействия антиоксиданта. // Вестник новых медицинских технологий. 2011. № 2.С. 20-23.
13. Сергиевич А.А., Баталова Т.А., Пластинин М.Л. Коротеев М.П., Коротеев А.М., Кухарева Т.С., Нифантьев Э.Е. Актопротекторные и нейротропные эффекты нового производного дигидрокверцитина // Вестник новых медицинских технологий. 2011. № 2. С. 77-80.
14. Баталова Т.А., Сергиевич А.А., Пластинин М.Л. Изучение инструментального поведения в универсальном устройстве с изменяемой архитектурой // Вестник новых медицинских технологий. 2011. № 2. С. 458-461.
15. Баталова Т.А., Доровских В.А., Курочкина Г.И., Грачев М.К., Сергиевич А.А., Пластинин М.Л. К вопросу о биологической активности некоторых производных -циклодекстрина. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2011. Т. 151. № 6. С. 642-645.
16. Сергиевич А.А., Грачев М.К., Курочкина Г.И., Баталова Т.А., Пластинин М.Л. Содержание элементов кальция и фосфора в плазме крови под влиянием производных -циклодекстрина. // Якутский медицинский журнал. 2011. № 1. С. 101-103.
Работы, опубликованные в других научных изданиях
17. Сергиевич А.А., Лебедь А.А., Баталова Т.А. Комбинированный экспериментальный подход к изучению высших функций мозга: шаг к решению проблемы. / Сборник трудов IV региональной научно-практической конференции, 2003. - Благовещенск, 2004. С. 293-294.
18. Баталова Т.А., Лебедь А.А., Сергеевич А.А. Характеристика этапа принятия решения при длительной пищевой и питьевой депривации. / Сборник трудов IV региональной научно-практической конференции, 2004. - Благовещенск, 2004. С. 20-21.
19. Melnichenko A.V., Grigoriev N.R., Dorovskikh V.A., Yartsev V.G., Batalova T.A., Sergievich A.A. The use of Adaptogenes Received from Product of Pharmaceutical Processing of Antlers in Experimental Rats. / Studies on Drugs Used in Traditional Therapy. II Russia and China International Pharmaceutical Forum. 2005. – Blagoveshchensk, 2005. Р.152-155.
20. Grigoriev N.R., Batalova T.A., Sergievich A.A., Cherbikova G.E., Kirichenko E.F. New model to study efficiency of nootrop drugs on animal cognitive abilities, emotional behavior and exploratory activity in rats. / Studies on Drugs Used in Traditional Therapy. II Russia and China International Pharmaceutical Forum, 2005. –Blagoveshchensk, 2005. Р. 86-91.
21. Доровских В.А., Сергиевич А.А.. Баталова Т.А., Мусаев Э.Р., Григорьев Н.Р. Вариабельность этапа принятия решения у крыс в зависимости от выраженности пищевой мотивации. / Международный сборник научных трудов «XII Русско-Японский международный медицинский симпозиум», 2005 - Красноярск, 2005. С. 448-450.
22. Григорьев Н.Р., Доровских В.А., Баталова Т.А., Сергиевич А.А., Мусаев Э.Р. Изменение эффективности поиска при оборонительном поведении крыс на фоне применения пантолизата. / Международный сборник научных трудов «XII Русско-Японский международный медицинский симпозиум», 2005. – Красноярск, 2005. С. 560-561.
23. Мельниченко А.В., Баталова Т.А., Сергиевич А.А., Осетров А.П. Показатели исследовательской активности лабораторных животных на фоне применения пантолизата. / Региональный сб. науч. трудов «Материалы VI региональной научно-практической конференции», 2005. – Благовещенск, 2005. С. 122-124.
24. Мусаев Э.Р., Мельниченко А.В., Баталова Т.А. К вопросу о перспективе применения природных адаптогенов в психофармакологии. / Региональный сб.науч. трудов «Материалы VII региональной научно-практической конференции», 2006. – Благовещенск, 2006. С. 80-81.
25. Сергиевич А.А., Баталова Т.А. Влияние ИЦД на проявление асептического воспаления в эксперименте. / Восьмой международный конгресс молодых ученых «Науки о человеке», 2007. - Томск, 2007. С.202-203.
26. Баталова Т.А., Доровских В.А., Сергиевич А.А., Пластинин М.Л., Мусаев Э.Р. Корригирующее влияние антиоксидантов на реакцию избавления от острой стрессовой ситуации. / Актуальные вопросы физической культуры и спорта. Материалы II Международной научно-практической конференции. 2007. - Уссурийск, 2007. С. 126-129.
27. Баталова Т.А., Доровских В.А., Мусаев Э.Р., Сергиевич А.А. Эффект производных 3-оксипиридина при информационно-эмоциональном стрессе в структуре оборонительного поведения у крыс с нарушенными когнитивными способностями. / Актуальные проблемы физической культуры, спорта и здоровья на Дальнем Востоке и их решение. Материалы научно-практической конференции, 2007. - Благовещенск, 2007. С.238-243.
28. Batalova T.A., Dorovskich B.A., Sergievich A.A., Beloglazova I.G., Grachev M.K., Kurochkina G.I., Kudryavtseva N.A. Anti-inflammatory and antiaggregation effects of the chemical compound from -cyclodextrin and acetylsalicylic acid. / Book of abstract, Commemorating 15 years of Russian-Japan medical Exchange under the guidance of Japan-Russia Medical Exchange Foundation, 2007. - Blagoveshchensk, 2007. Р. 34-35.
29. Пластинин М.Л., Сергиевич А.А., Баталова Т.А., Можаев С.И., Куклашов А.Л. Коррекция функциональных нарушений поведенческих реакций с помощью ноотропного средства. / Материалы международной научно-практической конференции «Роль физиологии в современном естествознании», 2007. - Чита, 2007. с. 61-63.
30. Сергиевич А.А., Пластинин М.Л., Баталова Т.А., Можаев С.И., Куклашов А.Л. Ноотропные и антиоксидантные препараты как средства изменения поведения в условиях экспериментального эмоционального стресса. / Материалы международной научно-практической конференции «Роль физиологии в современном естествознании», 2007. - Чита, 2007. С. 76-78.
31. Gordeeva N.V.,Dorovskih V.A., Plastinin M.L., Batalova T.A., Sergievich A.A., Kuklashov A.L. Study of the influence different doses of reamberinum on permanent memory of rats in shuttle labyrinth / The 5th Sino-Russian Forum of biomedical and pharmaceutical science “Integration of traditional medicine and modern medicine”, 2008. - China, Harbin, 2008. Р.98-100.
32. Баталова Т.А., Бородавкин П.В., Пластинин М.Л., Сергиевич А.А. Возможность нового производного флавоноида дигидрокверцитина влиять на поведенческую адаптацию в экспериментальной среде. / Сборник научных статей «Физиологические проблемы адаптации». Ставрополь, изд-во СГУ, 2008. С. 15-17.
33. Пластинин М.Л., Сергиевич А.А., Доровских В.А., Баталова Т.А., Бородавкин П.В. Новое устройство для изучения высшей нервной деятельности у лабораторных животных. / Тезисы докладов VI Сибирского физиологического съезда, 2008. - Барнаул, 2008. С.197.
34. Сергиевич А.А., Пластинин М.Л., Доровских В.А., Баталова Т.А., Бородавкин П.В. Коррекция поведенческих расстройств с помощью соединения из группы флавоноидов. / Тезисы докладов VI Сибирского физиологического съезда, 25-27 июня 2008. - Барнаул, 2008. Т.I. С. 197-198.
35. Бородавкин П.В., Пластинин М.Л., Сергиевич А.А., Баталова Т.А., Куклашов А.А. Применение ноотропных и антиоксидантных средств изменяет поведенческую активность у лабораторных крыс. / Материалы Всероссийской научно-практической конференции по физической культуре и спорту «Физическая культура и спорт в современном обществе», 2008. - Благовещенск, 2008. С. 13-17.
36. Бородавкин П.В., Баталова Т.А., Пластинин М.Л., Сергиевич А.А., Куклашов А.А., Доровских В.А. Способ фармакологической коррекции уровня физической работоспособности в эксперименте. / Материалы Всероссийской научно-практической конференции по физической культуре и спорту «Физическая культура и спорт в современном обществе», 2008. - Благовещенск, 2008. С.17-21.
37. Баталова Т.А., Пластинин М.Л., Сергиевич А.А., Бородавкин П.В., Штарберг М.А. Сравнительный анализ антирадикальной активности некоторых новых антиоксидантов / Сборник научных трудов «Технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции», Благовещенск, изд-во ДальГАУ, 2009. С.146-150.
38. Баталова Т.А., Сергиевич А.А., Пластинин М.Л., Коротеев М.П., Нифантьев Э.Е. Влияние некоторых антиоксидантов на поведенческие параметры в модульном устройстве. / Сборник научных трудов «Фундаментальные исследования в биологии и медицине». Ставрополь, 2009. С. 26-31.
39. Sergievich A.A., Dorovskih V.A., Plastinin M.L., Batalova T.A., Varganov O.N., Kalinina S.F., Koroteev M.P., Koroteev A.A., Nifantyev E.E. The bioelectric activity of the rats cerebral cortex after using 6-diisopropilaminometil-2,3-dihydroquercitin. / The 6th Russia and China Pharmaceutical Forum “Modern problem of pharmacology, pharmagnosies and pharmaceuticses”, 2009. - Blagoveschensk, 2009. Р. 168-170.
40. Plastinin M.L., Dorovskih V.A., Sergievich A.A., Batalova T.A., Kuklashov A.L. Functional communications of neuron of the cortex on the background of introduction of bond “A-16”. / The 6th Russia and China Pharmaceutical Forum “Modern problem of pharmacology, pharmagnosies and pharmaceuticses”, 2009. - Blagoveschensk, 2009. Р. 150-153.
41. Batalova T.A., Dorovskih V.A., Sergievich A.A., Plastinin M.L., Kalinina S.F., Varganov O.N., Goryunov E.I., Nifantyev E.E. New syntetic antioxidant possesses nootropic and anxiolitic characteristics. / The 6th Russia and China Pharmaceutical Forum “Modern problem of pharmacology, pharmagnosies and pharmaceuticses”, 2009. - Blagoveschensk, 2009. Р. 18-21.
42. Сергиевич А.А., Баталова Т.А., Пластинин М.Л., Слепцова Л.С., Коротеев М.П., Коротеев А.М., Кухарева Т.С., Нифантьев Э.Е. Коррекция состава нормальной микрофлоры производным дигидрокверцитина. / Сборник научных трудов «Фундаментальные исследования в биологии и медицине». Ставрополь, 2009. С. 120-124.
43. Сергиевич А.А., Баталова Т.А., Пластинин М.Л. Показатели физической работоспособности при введении физиологически активного вещества в эксперименте на лабораторных животных. / Сборник трудов IV Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы физической культуры и спорта», 15-16 окт. 2009. - Уссурийск, 2009. С. 74-76.
44. Сенюшкина И.А., Курочкина Г.И., Грачев М.К., Гринберг В.А., Баталова Т.А., Нифантьев Э.Е. Соединения включения циклодекстринов и их некоторых производных c лекарственным препаратом средства «Ибупрофен». Журнал общей химии. 2009. №6. С. 995-998.
45. Plastinin M.L., Dorovskih V.A., Sergievich A.A., BatalovaT.A., Kuklachov A.L. Change Eeg and Processes of Development of Conditioned Reflexes at Rat on the Background of Introduction of Chemical Combination “a-16” after Deprivation of Paradoxical Phase of the Dream / The 2nd China, Japan and Korea International Conference for TCM and the 7th Sino-Russia Biomedical Forum. 2010, China, Harbin. P. 48.
Патенты Российской Федерации и решение о выдаче патента
1. Пластинин М.Л., Дутов Ю.Г., Доровских В.А., Сергиевич А.А., Баталова Т.А. Универсальное устройство с изменяемой архитектурой для формирования инструментальных сред (патент на изобретение № 2332166). Бюл. № 24 от 27.08.2008.
2. Баталова Т.А., Доровских В.А., Сергиевич А.А., Пластинин М.Л., Коротеев М.П., Коротеев А.М., Нифантьев Э.Е. Способ повышения уровня работоспособности у лабораторных животных в эксперименте (патент на изобретение № 2371175). Бюл. № 30 от 27.10.2009.
3. Сергиевич А.А., Баталова Т.А., Доровских В.А., Пластинин М.Л., Нифантьев Э.Е., Слепцова Л.С., Коротеев М.П., Коротеев А.М. Способ коррекции состава нормальной микрофлоры в эксперименте (патент на изобретение № 2366418) Бюл. № 25 от 10.09.2009.
4. Баталова Т.А., Доровских В.А., Сергиевич А.А., Пластинин М.Л., Грачев М.К., Курочкина Г.И., Лысенко С.А., Бадасян А.Н. Способ антифлогистической активации в эксперименте (патент на изобретение № 2363473). Бюл. № 22 от 10.08.2009.
5. Баталова Т.А., Грачев М.К., Курочкина Г.И. Антиагрегантная активность в эксперименте in vitro.(решение о выдаче патента на изобретение от 21.03.2011, заявка № 2010113226/15(018589))
Соискатель:
СПИСОК ПРИМЕНЯЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВП – время поиска
ВПЗР – время пребывания в закрытых рукавах лабиринта
ВПОР – время пребывания в открытых рукавах лабиринта
ВПЦ – время пребывания в центре лабиринта
ДГК - дигидрокверцетин
ИА - исследовательская активность
ИП – интенсивность поиска
ИПР - инструментальный пищедобывательный рефлекс.
ИРАИ - инструментальный рефлекс (реакция) активного избегания (избавления).
ИЭС – информационно-эмоциональный стресс
КП – когнитивный показатель
КС – когнитивные способности
КСОП – коэффициент стратегии ошибочных побежек
ЛП – латентный период
МУ – модульное устройство
ОП – открытое поле
ПА - поисковая активность.
ПАБК – парааминобензойная кислота
ПИР - питьевой инструментальный рефлекс.
ПКЛ – приподнятый крестообразный лабиринт
ПЭВМ – персональная электронно-вычислительная машина
ПБП – показатель безошибочности побежек
СООП - ситуативный отказ от поиска.
ТЭИП - тест экстраполяционного избавления подныриванием.
УПК – универсальная проблемная камера
УРАИ - условный рефлекс активного избегания.
УУИА – универсальное устройство с изменяемой архитектурой
УЭ – уровень эмоциональности
ЭКР - электро-кожное раздражение
ЭП – эффективность поиска.
ЭЭГ - электроэнцефалограмма
