Проекты

Регистрация и анализ отличий паттернов поведения в норме и при остром абстинентном синдроме у лабораторных крыс стока Wistar

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Зоология в медицине»

Направление работы: Медицина, Зоология
Авторы работы: ГБОУ Школа № 548 «Царицыно»
Предметы: Биология
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину» 2020 года

Актуальность

Проблема изучения различий паттернов (устойчивые способы поведения) поведения в норме и при остром абстинентном синдроме у лабораторных крыс представляет интерес вследствие сходства физиологических процессов у крыс и человека. Также у крыс и человека одинаковое процентное распределение популяционных групп по предрасположенности к формированию зависимости от этанола. Определение паттернов поведения, характерных для определённого патологического состояния, например абстинентного синдрома, позволяет выявлять потенциальную эффективность возможных лекарственных агентов в моделях на животных. Изучение данного вопроса на современном уровне знания и технического обеспечения поможет найти новые пути купирования не только девиантного поведения при абстинентном синдроме у человека, но и, возможно, самого синдрома.

Цель

Выявить отличия паттернов поведения в норме и при остром абстинентном синдроме на примере крыс стока Wistar.

Задачи

1. Изучить научную литературу по теме исследования.

2. Сделать видеозапись поведения крыс в тесте «Приподнятый крестообразный лабиринт» у животных контрольной группы и исследуемой группы.

3. Произвести анализ видеозаписей по показателям локомоторной активности, ориентировочно-исследовательских реакций и эмоциональной напряжённости.

4. Произвести статистический анализ полученных результатов.

5. Сделать вывод о поведении крыс при остром абстинентном синдроме.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

• Установка «Приподнятый крестообразный лабиринт».

• Компьютер.

• Видеокамера.

• 25%-ный этанол.

Описание

Работа проводилась на базе ФГБНУ «Федеральный научно-клинический центр реаниматологии и реабилитологии». Участвовали две группы крыс по пять животных в каждой: контрольная, для которой использовался физиологический раствор, и исследуемая, для которой использовался 25%-ный этанол.

Спустя сутки проводился тест на установке «Приподнятый крестообразный лабиринт», с помощью которой оценивали двигательную активность, скорость ориентировочных реакций, степень выраженности эмоциональной реакции страха и тревоги.

Во время эксперимента открытые (без стенок) лучи лабиринта освещали ярким белым светом. В начале тестирования, длительность которого составила 5 минут, крысу помещали в центр лабиринта головой к открытому лучу.

Для характеристики локомоторной активности животных определяли количество пройденных секторов (N секторов) и количество стоек (N стоек).

Для характеристики ориентировочно-исследовательской активности – количество выглядываний из тёмных секторов (N выглядываний), количество выходов на открытые лучи (N выходов) и общее время, проведённое на открытых лучах (T общее на открытых лучах).

Для характеристики эмоциональной напряжённости определяли количество актов ухаживания за собой, умывания (N груминга) и общее время ухаживания за собой (T общее груминга).

На следующий день было снято 10 видео по 5 минут каждое. На пяти видео – контрольная группа, на других пяти – исследуемая. Затем видеозаписи обрабатывали в программе RealTimer. Для статистической обработки данных использовали программу Excel и онлайн-сервис для расчёта статистического критерия Манна-Уитни.

При статистической обработке были рассчитаны следующие показатели: среднее значение, медиана (уровень показателя, который делит набор данных на две равные половины: половина меньше этого показателя и половина больше), стандартное отклонение (показатель рассеивания значений величины), стандартная ошибка (величина, характеризующая распределение выборки) для каждого паттерна поведения в каждой группе.

Результаты

1. В результате обработки видеоматериалов были получены данные по определённым показателям.

Животные из группы 2 менее активны, чем из группы 1: в группе 1 только крыса № 5 прошла меньше трёх секторов, в то время как в группе 2 только крыса № 6 прошла больше двух секторов. У крыс № 7 и № 10 из группы 2 отсутствуют стойки, у крыс № 7, № 8, № 10 из группы 2 отсутствуют выходы на открытые лучи, в то время как все крысы из группы 1 выходили на открытые лучи.

2. Двигательная активность животных, переносящих острый абстинентный синдром, не отличалась от контрольных животных.

Медианное значение количества пройденных секторов для группы 1 составило 3,0, для группы 2 – 2,0. Количество пройденных секторов не отличалось для крыс групп 1 и 2.

Медианное значение количества стоек для группы 1 составило 2,0, для группы 2 – 3,0. Количество сделанных стоек не отличалось для крыс групп 1 и 2.

3. Ориентировочно-исследовательская активность животных, переносящих острый абстинентный синдром, снижалась по двум рассмотренным паттернам из трёх относительно крыс контрольной группы. Медианное значение количества выглядываний в открытые лучи для группы 1 составило 3,0, для группы 2 – 3,0. Количество выглядываний не отличалось для крыс групп 1 и 2.

Медианное значение количества выходов на открытые лучи ПКЛ для группы 1 составило 2,0, для группы 2 – 0,0. Количество выходов на открытые лучи у животных группы 1 было значительно выше, чем у животных группы 2 (р ≤ 0,01).

Медианное значение общего времени, проведённого на открытых лучах, для группы 1 составило 27,29 сек., для группы 2 – 0,0 сек. Общее время нахождения на светлых лучах выше в группе 2, чем в группе 1 (р ≤0, 01).

Количественные показатели поведения в тесте у крыс в норме (группа 1) и через 24 часа после внутрибрюшинного введения этанола в дозе 4,5 мг/кг (группа 2)

4. Эмоциональная напряжённость животных, переносящих острый абстинентный синдром, росла в сравнении с контрольной группой.

Медианное значение количества актов груминга для группы 1 составило 1,0, для группы 2 – 6,0. Количество актов груминга у животных группы 1 было значительно ниже, чем у животных группы 2 (р ≤ 0,05). Медианное значение общего времени груминга для группы 1 составило 3,32 сек., для группы 2 – 32,21 сек. Общее время груминга значительно выше в группе 2, чем в группе 1.

Продолжительность актов груминга и нахождения на открытых лучах у крыс в норме (группа 1) и через 24 часа после внутрибрюшинного введения этанола в дозе 4,5 мг/кг (группа 2)

Выводы

1. Паттерны поведения у лабораторных крыс в норме и при остром абстинентном синдроме различаются.

2. Абстинентный синдром снижает исследовательскую активность и увеличивает эмоциональную напряжённость.

Перспективы использования результатов работы

Полученные результаты возможно использовать в качестве разработки новых путей купирования девиантного поведения при абстинентном синдроме у человека, а возможно, и самого синдрома.

Сотрудничество с вузом и учреждением при создании работы

МГУ имени М.В. Ломоносова.

ФГБНУ «Федеральный научно-клинический центр реаниматологии и реабилитологии».

Мнение автора

«Участие в конференции “Старт в медицину” представляет возможность сделать действительно стоящую, серьёзную работу».