Этологический анализ груминга при стрессе

Исследование поведения лабораторных грызунов является удобным методом при скрининге различных психотропных веществ. В эксперименте груминг не только является чрезвычайно распространенной формой поведения, но часто является единственным поведенческим показателем, который достоверно изменяется [6]. В природе груминг представляет собой чрезвычайно распространенную форму поведения, выполняющую ряд важных функций - уход за кожей и шерстью, терморегуляцию, распределение химических веществ и др. [9, 11, 12]. Помимо прямой биологической функции, он часто встречается как важный элемент поведения в естественных условиях, представляя собой своеобразный ритуал с определенной последовательностью поведенческих паттернов. Хорошо известно, что почти всегда груминг начинается с лизания передних лапок и натирания носа, а потом - умывания всей мордочки (сначала - серией мелких горизонтальных движений с последующим увеличением размаха), переходя в умывание головы, всего туловища, включая задние конечности, а на последней стадии - гениталии (иногда с характерным встряхиванием туловища). Наряду с купанием, зеванием и потягиваниями, груминг традиционно относят к категории комфортного поведения [8]. Это подтверждается также известным увеличением количества груминга по мере привыкания животного к окружающей обстановке (см. рисунок) на фоне одновременного снижения показателей стрессорного поведения.

И в то же время, при всей своей изученности, очень мало известно о том, почему животное демонстрирует груминг в тех или иных условиях. Например, у грызунов груминг активируется также при действии стресса, считаясь одним из его поведенческих маркеров [1-3]. К аналогичным эффектам приводят и многие другие факторы, включая гормоны и мозговые пептиды, действие которых направлено на те же механизмы мозга, что и стресс [11]. Груминг у грызунов активируется также при отказе животного от решения чрезмерно сложной задачи [4], при действии слабого звуко/светового стресса, в ситуации сенсорной депривации [6], после выдергивания шерсти или помещения животного в незнакомую для него среду [10, 12]. Это еще раз иллюстрирует тот факт, что несмотря на отнесение груминга в работах многих авторов к довольно "безликому" неспецифическому поведению, он представляет собой целый комплекс гетерогенных, крайне трудных в интерпретации, однако иногда весьма информативных поведенческих реакций. Даннное обстоятельство вызывает необходимость уделить грумингу отдельное внимание при описании изменений поведения животных. Возникает ряд закономерных вопросов. Что происходит с животным при усилении его груминга? Что именно обусловливает активацию груминга грызунов в двух противоположных ситуациях - при действии стресса и в комфортных условиях? Каков биологический смысл стрессорной активации груминга, и какие существуют экспериментальные подходы к его изучению?

Проведенный нами анализ грумингового поведения грызунов в различных экспериментальных моделях (открытое поле, норковая камера, приподнятый крестообразный лабиринт) и при действии стрессорных факторов различной природы (психотропные препараты, повышенная освещенность, сенсорная депривация и т.д. [2, 6]) позволил сделать целый ряд выводов о том, каким образом на этологическом уровне отличается стрессорный груминг от груминга животных в нормальных (комфортных) условиях. Эта задача, на наш взгляд, приобретает особое значение с точки зрения скрининга новых физиологически активных препаратов, профиль действия которых предстоит выяснить. На практике очень часто препараты, кажущиеся неактивными в одних тестах, проявляют свои свойства в других, более тонких моделях или же, не оказывая количественных поведенческих характеристик, изменяют внутреннюю микроструктуру поведения животных (что при использовании количественных методик ускользает из поля зрения исследователя) [7]. Вероятно, нет необходимости лишний раз подчеркивать, что потенциальная терапевтическая ценность многих психотропных препаратов как раз и заключается в подобных "тонких" изменениях.

Именно поэтому нами были разработаны этологические способы оценки изменений, наблюдаемых в груминге при стрессе. Эти методы анализа груминга можно использовать в случае автоматической регистрации поведения путем его записи на пленку с последующим анализом опытным экспериментатором. На стадии регистрации поведения следует отдельно учитывать следующие стадии груминга [2, 3]: 1 - лизание передних лап; 2 - умывание носа и мордочки; 3 - умывание головы; 4 - умывание туловища; 5 - чесание туловища; 6 - умывание задних лап и хвоста; 7 - умывание гениталий. На стадии анализа и интерпретации результатов предлагается использовать набор критериев, приведенный в сводной таблице (см).

С методической точки зрения имеет смысл подсчитать общее число всех пропущенных стадий груминга за время экспериментальной сессии для каждого животного отдельно, а затем сопоставить средние значения в опыте и контроле. При стрессе число всех пропущенных стадий груминга (а также среднее число пропущенных стадий на единичный акт груминга) будет значительно выше, чем в контроле. На наш взгляд, эта особенность стрессорного груминга методически очень важна, поскольку может позволить использовать данный показатель как более тонкий параметр в дополнение к общепринятым показателям груминга (число актов, продолжительность и т.д.). Например, для контрольного животного, продемонстрировавшего в ходе 4-минутного опыта 3 акта груминга (1-2-3-Остановка-3-4-5-6-7; 1-2-3-5-7 и 1-2-3-4-Остановка-4-5-6-7), число пропущенных стадий по трем актам груминга составляет соответственно 0, 2 и 0 (в сумме 2), или 0.67 стадий на 1 акт. Для опытного животного, находившегося в состоянии стресса новизной, было зарегистрировано 5 актов груминга: 1-2-4-5; 1-2-3-Остановка-4-5-Остановка-6; 1-2-3-Остановка; 1-2-Остановка-3-Остановка-3-Остановка-6 и 1-2-Остановка-5-6-7. Здесь число пропущенных стадий составило соответственно 3, 1, 4, 3 и 2 (в сумме 13), то есть 2.6 на единичный акт, что почти вчетверо превышает аналогичный показатель в контроле.

Резюмируя, обозначим некоторые важные особенности груминга грызунов при стрессе: бимодальность груминга (его возможная стрессорная или комфортная природа), неоднородность микроструктуры груминга (наличие внутри одного акта многих последовательно сменяющих друг друга стадий), чувствительность временных и количественных характеристик грумингового репертуара грызунов к действию стрессорных факторов, неодинаковая чувствительность определенных стадий внутри индивидуального грумингового акта к стрессорным воздействиям.

С учетом вышеизложенного, можно рекомендовать использовать указанные этологические индексы А-Ж (таблица) для сравнительного анализа груминга в норме и при стрессе. Чем больше значения указанных индексов (0-100%), тем более патологично поведение животных, сильнее их стресс. И хотя их ценность существенна и при отдельном использовании любого из них, именно интегральная картина от применения всех их в комплексе, на наш взгляд, лучше всего позволит понять природу наблюдаемого поведения животных. Для получения интегральной картины рекомендуется построить кривую радиальную диаграмму, расположив индексы груминга по 7 осям координат. Диаграммы, полученные для опытных и контрольных групп, сопоставляются. Визуально большая площадь образованной фигуры будет соответствовать большему уровню стресса особи. При помощи известных математических формул компьютерная программа может вычислить данную площадь, что можно с успехом использовать для количественного сопоставления животных опытных и контрольных групп. Не исключено, что изучение груминга на основе описанных этологических подходов может служить направлением для дальнейших исследований особенностей поведения животных и человека в условиях воздействия на них стрессорных факторов различной природы.

Литература

1. Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Дж. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. Москва, 1991. 399 c.
2. Калуев А.В. Стресс. Тревожность. Поведение. Киев, 1998. 98 c.
3. Калуев А.В. Проблемы изучения стрессорного поведения. Киев, 1999. 150 c.
4. Крушинский Л.В. Биологические основы рассудочной деятельности. Москва, 1986. 272 c.
5. Лоренц К. Обратная сторона зеркала. Москва, 1998. 467 c.
6. Макарчук Н.Е., Калуев А.В. Обоняние и поведение. Киев, 2000. 134 c.
7. Пошивалов В.П. Фармакоэтология. Санкт-Петербург, 1997. 78 c.
8. Самохвалов В.П. Эволюционная психиатрия. Симферополь, 1993. 286 c.
9. Шовен Р. Поведение животных. Москва, 1982. 489 c.
10. Barros H.M., Tannhauser S.L, Tannhauser M.A., Tannhauser M. The effects of GABAergic drugs on grooming bevaviour in the open field // Pharmacol. Toxicol. 1994 V. 74. P. 339-344.
11. Celis E.M., Torre E. Measurement of grooming behaviour // Methods Neurosci. 1993 - V. 14. P. 359-378.
12. Van Erp A.M.M., Kruk M.R., Meelis W., Willekens- Bramer D.C. Effects of environmental stressors on time course, variability and form of self-grooming in the rat: handling, social contact, defeat, novelty, restraint and fur moistering // Behav. Brain Res. 1994 V. 65. P. 47-55.