Влияние стресса новизны на поведенческие ответы danio rerio и оценка дозозависимых эффектов анксиолитиков бензодиазепинового ряда на примере феназепама

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель: исследовать действие анксиолитиков бензодиазепинового ряда у Danio rerio на примере феназепама. Ранее у Danio rerio было показано действие других анксиолитиков, диазепама и хлордиазепоксида, но не феназепама.

Методы. Использовали тест стресса новизны: рыбу помещали сначала в мерный стакан с растворенным фармакологическим веществом (или водой), а затем — в просмотровый аквариум на 6 минут, где автоматически регистрировали траекторию движения, длину пути, число перемещений в верхнюю часть аквариума, время пребывания в нижней части аквариума, число и время паттерна «фризинг» за каждую минуту опыта.

Результаты. Показано, что в ответ на новизну помещения в просмотровый аквариум рыбы реагируют погружением на дно, увеличением фризинга и снижением числа перемещений в верхнюю половину аквариума. На фоне введения феназепама рыбы находились уже не только в нижней, но и в верхней части просмотрового аквариума. Средняя длина пути существенно не изменялась в диапазоне использованных доз (0,1–1 мг/л). Число и время паттерна «фризинг», а также время пребывания в нижней части аквариума снижались более чем в 2 раза по сравнению с контрольной группой животных и проявляли дозозависимый эффект. Число перемещений в верхнюю часть аквариума за опыт существенно увеличивалось с 1 в контроле до 57 при использовании феназепама в дозе 1 мг/л. При анализе динамики параметров за каждую минуту показано, что время пребывания рыбы в нижней части аквариума снижалось начиная с 3-й минуты опыта при использовании феназепама в дозе 0,5 мг/л. При этом число перемещений рыбы в верхнюю часть аквариума достоверно увеличивалось более чем в 2 раза начиная с 3-й минуты опыта при использовании феназепама в дозе 1 мг/л.

Заключение. Сделан вывод о высокой чувствительности теста стресса новизны для изучения тревожно-фобических реакций у Danio rerio. Перспектива использования Danio rerio в качестве животных моделей в поведенческой фармакологии существенна и не уступает (а даже по ряду позиций превосходит) исследованиям на грызунах.

Об авторах

Петр Дмитриевич Шабанов

ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины»

Автор, ответственный за переписку.
Email: pdshabanov@mail.ru

д-р мед. наук, профессор, заведующий отделом нейрофармакологии им. С.В. Аничкова

Россия, 197376, г. Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, 12

Виктор Андреевич Лебедев

ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины»

Email: aalebedev-iem@rambler.ru

канд. биол. наук, инженер отдела нейрофармакологии им. С.В. Аничкова

Россия, 197376, г. Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, 12

Андрей Андреевич Лебедев

ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины»

Email: aalebedev-iem@rambler.ru

д-р биол. наук, профессор, ведущий научный сотрудник отдела нейрофармакологии им. С.В. Аничкова

Россия, 197376, г. Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, 12

Евгений Рудольфович Бычков

ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины»

Email: bychkov@mail.ru

канд. мед. наук, ведущий научный сотрудник отдела нейрофармакологии им. С.В. Аничкова

Россия, 197376, г. Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, 12

Список литературы

  1. Лебедев А.А., Пшеничная А.Г., Бычков Е.Р., и др. Антагонист рецепторов кортиколиберина астрессин снимает тревожно-фобические состояния у крыс, выращенных в социальной изоляции // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. – 2016. – Т. 14. – № 4. – С. 24–31. [Lebedev AA, Pshenichnaya AG, Bychkov ER, et al. Antagonist receptorov kortikoliberina astressin snimaet trevozhno-fobicheskie sostoyaniya u krys, vyrashchennyh v social’noj izolyacii. Review on Clinical Pharmacology and Medicinal Therapy. 2016;14(4):24-31. (In Russ.)]. doi: 10.17816/RCF14424-31.
  2. Шабанов П.Д., Лебедев А.А., Якушина Н.Д., и др. Моделирование обсессивно-компульсивного и аддиктивного игрового поведения у крыс введением фенамина в тесте закапывания шариков // Наркология. – 2017. – Т. 16. – № 1. – С. 32–38. [Shabanov PD, Lebedev AA, Yakushina ND, et al. Modelirovanie obsessivno-kompul’sivnogo i addiktivnogo igrovogo povedeniya u krys vvedeniem fenamina v teste zakapyvaniya sharikov. Narkologiya. 2017;16(1):32-38. (In Russ.)]
  3. Bencan Z, Sledge D, Levin ED. Buspirone, chlordiazepoxide and diazepam effects in a Danio rerio model of anxiety. Pharmacol Biochem Behav. 2009;94:75-80. doi: 10.1016/j.pbb.2009.07.009.
  4. Best JD, Alderton WK. Danio rerio: an in vivo model for the study of neurological diseases. Neuropsychiatr Dis Treat. 2008;4:567-576.
  5. Best JD. Non-associative learning in larval Danio rerio. Neuropsychopharmacology. 2008;33:1206-1215. doi: 10.1038/sj.npp.1301489.
  6. Blaser R, Gerlai R. Behavioral phenotyping in Danio rerio: comparison of three behavioral quantification methods. Behav Res Methods. 2006;38:456-469. doi: 10.3758/BF03192800.
  7. Bretaud S. A choice behavior for morphine reveals experience-dependent drug preference and underlying neural substrates in developing larval Danio rerio. Neuroscience. 2007;146:1109-1116. doi: 10.1016/j.neuroscience.2006.12.073.
  8. Bronikowski AM. Open-field behavior of house mice selectively bred for high voluntary wheel-running. Behav Genet. 2001;31:309-316. doi: 10.1023/A:1012283426530.
  9. Cachat J, Stewart A, Grossman L, Kalueff AV. Measuring behavioral and endocrine responses to novelty stress in adult Danio rerio. Nature protocols. 2010;5(11):1786-9. doi: 10.1038/nprot.
  10. Choleris E, Thomas AW, Kavaliers M, Prato FS. A detailed ethological analysis of the mouse open field test: effects of diazepam, chlordiazepoxide and an extremely low frequency pulsed magnetic field. Neurosci Biobehav Rev. 2001;25:235-260. doi: 10.1016/S0149-7634(01)00011-2.
  11. Creton R. Automated analysis of behavior in Danio rerio larvae. Behav Brain Res. 2009;203:127-136. doi: 10.1016/j.bbr.2009.04.030.
  12. Egan RJ. Understanding behavioral and physiological phenotypes of stress and anxiety in Danio rerio. Behav Brain Res. 2009;205:38-44. doi: 10.1016/j.bbr.
  13. Gerlai R. Event recording and video-tracking: towards the development of high-throughput Danio rerio screens. In: Proc. 5th Conf. on Methods in Behav. Res. Eds. J.J. Noldus, F. Grieco, L.W.S. Loijens, P.H. Zimmerman. 2005.
  14. Gerlai R, Lee V, Blaser R. Effects of acute and chronic ethanol exposure on the behavior of adult Danio rerio (Danio rerio). Pharmacol Biochem Behav. 2006;85:752-761. doi: 10.1016/j.pbb.2006.11.010.
  15. Guo S. Using Danio rerio to assess the impact of drugs on neural development and function. Expert Opin Drug Discov. 2009;4:715-726. doi: 10.1517/17460440902988464.
  16. Key B, Devin CA. Danio rerio as an experimental model: strategies for developmental and molecular neurobiology studies. Methods Cell Sci. 2003;25:1-6. doi: 10.1023/B: MICS.0000006849.98007.03.
  17. Levin ED, Chen E. Nicotinic involvement in memory function in Danio rerio. Neurotoxicol Teratol. 2004;26:731-5. doi: 10.1016/j.ntt.2004.06.010.
  18. Levin ED, Bencan Z, Cerutti DT. Anxiolytic effects of nicotine in Danio rerio. Physiol Behav. 2007;90:54-58. doi: 10.1016/j.physbeh.2006.08.026.
  19. Lopez-Patino MA, Cabral H, Zhdanova IV. Anxiogenic effects of cocaine withdrawal in Danio rerio. Physiol Behav. 2008;93:160-171. doi: 10.1016/j.physbeh.2007.08.013.
  20. Maximino C, Marques BT, Dias CA, et al. Parametric analyses of anxiety in Danio rerio scototaxis. Behav Brain Res. 2010;210:1-7. doi: 10.1016/j.bbr.2010.01.031.
  21. Maximino C, Marques BT, Dias CA, et al. Scototaxis as anxiety-like behavior in fish. Nat Protoc. 2010;5:209-216. doi: 10.1038/nprot.2009.225.
  22. Miklosi A, Andrew RJ. The Danio rerio as a model for behavioral studies. Danio rerio. 2006;3:227-234. doi: 10.1089/zeb.2006.3.227.
  23. Ninkovic J, Bally-Cuif L. The Danio rerio as a model system for assessing the reinforcing properties of drugs of abuse. Methods. 2006;39:262-274. doi: 10.1016/j.ymeth.2005.12.007.
  24. Sackerman J. Danio rerio behavior in novel environments: effects of acute exposure to anxiolytic compounds and choice of Danio rerio line. Int J Comp Psychol. 2010;23:43-61.
  25. Spence R, Gerlach G, Lawrence C, Smith C. The behaviour and ecology of the Danio rerio. Biol Rev Camb Philos Soc. 2008;83:13-34. doi: 10.1111/j.1469-185X.2007.00030.x.
  26. Stewart A. The developing utility of Danio rerio in modeling neurobehavioral disorders. Int J Comp Psychol. 2010;23:104-121. doi: 10.1016/j.pnpbp.2010.11.035.
  27. Streng J. Open-field behavior in four inbred mouse strains. Can J Psychol. 1971;25:62-68. doi: 10.1037/h0082368.
  28. Wong K. Analyzing habituation responses to novelty in Danio rerio (Danio rerio). Behav Brain Res. 2009;208:457. doi: 10.1016/j.bbr.2009.12.023.

© Шабанов П.Д., Лебедев В.А., Лебедев А.А., Бычков Е.Р., 2017

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».