Development of a method and software for modeling gambling and risk states in rodents during intracranial self-stimulation

Full Text

Введение

 

Внутримозговая самостимуляция (ВМС, англ. Intracranial self-stimulation, ICSS) — классическая экспериментальная модель в нейробиологии вознаграждения, при которой животное выполняет определённое действие (например, нажатие рычага) для получения электрической стимуляции структуры мозга. Этот феномен был впервые описан Дж. Олдсом и П. Милнером в 1954 году у крыс [1]. В последующие десятилетия метод стал широко использоваться для исследования внутримозговых механизмов вознаграждения и аддикции. Стало известно, что крысы активно нажимают рычаг для стимуляции именно дофаминергических структур мезолимбической системы, включая вентральную область покрышки (VTA) и медиальный пучок переднего мозга [2]. Электрическая стимуляция VTA приводит к высвобождению дофамина в прилежащем ядре, что лежит в основе подкрепляющего эффекта данного воздействия [3]. Модель самостимуляции служит ценным инструментом для изучения функций системы вознаграждения и влияния различных факторов (препаратов, стрессоров и т.п.) на порог чувствительности и интенсивность потребности в подкреплении [2][4].

 

Для проведения экспериментов по самостимуляции необходимы специальные устройства: электроды, имплантированные в область мозга, генератор электрических импульсов (стимулятор) с контролем характеристик тока, а также регистрирующее оборудование, фиксирующее поведенческие ответы (например, нажатия рычага или педали) [5]. В классических работах управление стимуляцией осуществлялось с помощью аналоговых схем или простейших компьютеров, а регистрация реакций — путём ручного подсчёта или на перфоленту. Современные эксперименты опираются на программно-аппаратные комплексы, позволяющие автоматически контролировать подачу стимулов по заданному алгоритму и детально записывать поведение. Существуют коммерческие решения для ICSS (например, стимуляторы и программное обеспечение Med Associates [6]), однако доступ к ним может быть ограничен, и они могут быть недостаточно гибкими для нестандартных протоколов исследования.

 

В настоящей работе представлен программный комплекс, разработанный на языке C# (платформа .NET) для проведения экспериментов по самостимуляции у крыс. Программа обеспечивает подключение к экспериментальной установке через USB-интерфейс, регистрацию нажатий педали животным и генерацию электрических стимулов с настраиваемыми параметрами. Реализованы различные режимы подачи стимулов, возможность ручной активации стимуляции (priming, прайминг, определение порога чувствительности) и сопровождение стимулов звуковыми и световыми сигналами. Программа ведёт автоматический журнал событий (лог-файл) с сохранением всех параметров стимуляции и поведенческих реакций. Ниже описаны архитектура системы, алгоритмы работы в разных режимах и результаты её экспериментального применения. Также обсуждаются возможности модернизации комплекса в соответствии с современными требованиями нейробиологических исследований (телеметрия, видеотрекинг, синхронизация с нейрофизиологической регистрацией и др.). [7]

 

Цель работы – разработать программно‑аппаратный комплекс для проведения экспериментов по самостимуляции у крыс, обеспечивающий гибкие режимы стимуляции, приближенные к ситуациям азарта и риска у человека.

 

Материалы и методы

 

Выбор животных. Эксперименты проведены на 8 половозрелых самцах крыс линии Вистар массой 250–350 г. Крысы были получены из питомника «Рапполово» (Всеволожский район Ленинградской обл.). В виварии ФГБНУ «ИЭМ» животных содержали в стандартных клетках (40×50×20 см) при свободном доступе к воде и гранулированному корму. Использовали световой режим с 8:00 до 20:00, температура в помещении поддерживалась на уровне 22±2°C. Опыты проведены в соответствии с этическими принципами, обозначенными в Директиве Европейского парламента и Совета Европейского Союза 2010/63/EC от 22 сентября 2010 г. Исследование одобрено комиссией по биоэтике ФГБНУ «ИЭМ».

Эксперименты по самостимуляции. Животным были имплантированы хроническими биполярными электродами VTA под стереотаксическим контролем (координаты от bregma: AP −5,0 мм, LL ±0,9 мм, DV −8,4 мм от поверхности черепа). Контакты электрода соединены с коннектором на черепе, через который осуществляется подключение к стимулятору. Крыса помещалась в оперантную камеру Скиннера (30х30х30см), оснащённую двумя педалями, нажатие, на которые регистрируются датчиком (микропереключателем). Одновременно в камере установлены световые индикаторы (LED) и динамик для воспроизведения звукового сигнала (рис.1).

 

 

 

Рисунок 1. Камера Скиннера, оснащённая двумя педалями.

Примечание. Нажатие педали регистрируются датчиком (микропереключателем). В камере установлены световые индикаторы (LED) и динамик для воспроизведения звукового сигнала

 

Figure 1. Skinner box equipped with two pedals.
Note. Pedal presses are registered by a sensor (microswitch). The chamber contains LED indicators and a speaker for sound playback.

Рисунок 2.

Схема устройства обучения реакции самостимуляции при нажатии на педали.

Figure 2. Diagram of the apparatus for training the self-stimulation response via pedal presses.

 

Аппаратные средства.

Электрическая стимуляция осуществлялась с помощью программируемого стимулятора постоянного тока, способного генерировать биполярные импульсы заданной силы тока (до 1000 мкА). Управление стимулятором и считывание сигналов с педалей проводилось через микроконтроллер с USB-интерфейсом, соединённый с компьютером. Микроконтроллер по командам от ПК замыкал цепь стимуляции на заданное время и контролировал параметры тока [5].

 

Программное обеспечение.

Управляющая программа разработана в среде Microsoft Visual Studio на языке C# в формате Windows Forms приложения. Интерфейс программы предоставляет экспериментатору основные элементы управления Рис.3:

 

Рисунок 3. Пользовательский интерфейс программы.

Примечание.

Интерфейс разделён на несколько функциональных блоков: Примечание. 1.     Основное управление (в левом верхнем углу) 2. Блок отладки 3. Вкладка параметров стимуляции 4. Настройки педалей.

Figure 3. Program user interface. Note. The interface is divided into several functional sections: 1. Main controls (upper-left corner) 2. Debug panel 3. Stimulation-parameter tab 4. Pedal settings

1. Основное управление (в левом верхнем углу):
   • Кнопка Пуск запускает эксперимент.
   • Отображается текущее время сессии.
   • Выбор номера животного (Номер крысы) и кнопка для выбора звука, используемого в качестве вторичного подкрепления или сигнала.
2. Блок отладки:
   • Позволяет вручную управлять стимуляцией (СТИМУЛ), проводить прайминг (начальное обучение, когда в начале сессии экспериментатор несколько раз самостоятельно подаёт подкрепление, чтобы вызвать у животного интерес), отправить метку в лог, протестировать световую и звуковую индикацию.
   • Реализована возможность экстренной остановки стимуляции.
   • Отдельно задаётся ток ручной стимуляции (в микроамперах).
3. Вкладка параметров стимуляции:
   • Позволяет задать частоту импульсов (в герцах), длительность импульса (в микросекундах), количество импульсов, а также задержку между нажатием и началом стимуляции.
   • Независимо настраиваются токи стимуляции для педали с переменным соотношением (VR) и с фиксированным (FR).
4. Настройки педалей:
   • Включают вероятность стимуляции, прогрессирующее изменение вероятности через определённое количество нажатий, и здесь отображаются текущие результаты: количество нажатий, стимулов.
   • Присутствует возможность включения световой и звуковой индикации при стимуле.

В фиксированном режиме (FR) подкрепление (электрическая стимуляция) подаётся после заданного количества нажатий на педаль, которое устанавливается оператором. Такой подход позволяет контролировать степень усилия, необходимого животному для получения вознаграждения.

В режиме переменного соотношения (VR) каждое отдельное нажатие на педаль инициирует подкрепление с определённой вероятностью p (например, p = 0,5, или 50%). Программа генерирует псевдослучайное число из равномерного распределения и сравнивает его с установленным порогом: при условии, что значение меньше или равно p, подаётся стимуляция; при неудаче — подкрепление отсутствует. При использовании генератора псевдослучайных чисел (например, Random.Next(0, 1000)) и заданной вероятности, например 12.5% (то есть пороговое значение — 125), система не предсказывает, сработает ли стимуляция в конкретный момент. Но в среднем, при большом числе попыток, число успешных стимуляций будет приближаться к 12.5%. Это происходит за счёт закона больших чисел: если независимое случайное событие с фиксированной вероятностью p повторяется много раз, то доля успехов будет стремиться к p. Такой алгоритм позволяет получить предсказуемую долю срабатываний, и он был использован в данной реализации.

Животных обучали реакции самостимуляции в режимах переменного соотношения VR3-6 и фиксированном режиме FR1-3 в камере Скиннера с двумя педалями. Электростимуляция зоны самораздражения VTA сопровождалась включением лампочки в камере (60лк, длительностью 0,5 с) во время нажатия педали, которое сопровождалось включением электрического тока. При использовании режима переменного соотношения VR3-6 животное не может определить, какое из шести последовательных нажатий будет сопровождаться подачей электрического тока. Показано, что данный режим наиболее приближен к ситуации азарта и риска азартных игр у человека [8]. Во время непредсказуемого подкрепления животные демонстрировали высокую скорость реакции даже после серии отсутствия подкрепления [9]

Следует отметить, что вероятностное подкрепление может быть реализовано различными алгоритмами, каждый из которых имеет специфическое поведенческое значение:

• Истинно независимая вероятность: каждое нажатие оценивается независимо от предыдущих, как отдельное испытание Бернулли.
• Накопительная вероятность: вероятность подкрепления увеличивается с каждым неуспешным нажатием до тех пор, пока не произойдёт срабатывание, после чего обнуляется. Это снижает риск длительных серий без подкрепления и может повышать устойчивость поведения.
• Заранее заданная таблица подкреплений: последовательность удачных и неудачных попыток формируется до начала опыта и проходит строго по порядку, обеспечивая точный контроль над статистикой.
• Динамическая подстройка вероятности: вероятность p адаптивно изменяется в зависимости от активности животного, например, увеличивается при снижении числа нажатий, чтобы поддерживать мотивацию. [10].

Кнопка ручной стимуляции: позволяют оператору инициировать подачу электрического стимула вне зависимости от действий животного. Ручная активация применялась для прайминга. Кроме того, вручную можно исследовать порог чувствительности: постепенно увеличивая ток стимуляции и наблюдая за реакцией животного (появлением активного поискового поведения) [4]. Программа позволяет задавать серию одиночных импульсов или коротких пачек вручную и оперативно менять их интенсивность.

 

Индикация состояния: при каждом зарегистрированном нажатии педали и при каждом выданном стимуле программа мгновенно отображает событие на экране (в виде мигающих индикаторов и графика активности во времени).

 

Одновременно с активацией подаются внешние сигналы: звуковой тон определённой частоты и вспышка светодиода в камере, ассоциированные с получением электрического подкрепления. Эти сигналы, сопровождающие вознаграждение, облегчают формирование условной реакции.

 

Автоматическая запись данных: все события сохраняются в файл формата CSV. Каждая запись содержит метку времени (с точностью до миллисекунд), тип события (нажатие, стимуляция, ручная стимуляция и т.д.), а также параметры стимуляции на данный момент (например, текущий режим, установленная сила тока, результат вероятностного выбора и пр.). Таким образом, в лог-файле хранится полная хронология эксперимента, пригодная для последующего количественного анализа.

 

 

Рис.4 Протокол эксперимента, доступный для дальнейшей статистической обработки.

Пример строки протокола регистрации стимуляции: фиксируется тип педали, время события, параметры стимуляции (частота, ток, длительность), поведенческие данные (номер крысы, номер нажатия), а также наличие визуальных или звуковых сигналов.

Figure 4. Experiment protocol suitable for subsequent statistical analysis.
Example of a stimulation log entry: the record includes pedal type, event time, stimulation parameters (frequency, current, duration), behavioral data (rat ID, press number), and whether visual or auditory cues were present.

 

Алгоритм работы программы. Программа циклически опрашивает состояние входного сигнала от педали (через USB-микроконтроллер). При обнаружении события нажатия педали текущая временная отметка, идентификатор события и все переменные настроек заносятся в строку файла. Далее, при соблюдении условий, сразу генерируется команда стимуляции. В случае выдачи стимула программа посылает микроконтроллеру команду запуска пачки импульсов с заданными параметрами. Одновременно в строку файла записывается нажатие на педаль с указанием его сопровождения стимуляцией, а также параметров (текущая сила тока, длительность и частота). После завершения пачки импульсов микроконтроллер автоматически прекращает подачу тока до следующей команды. В программе предусмотрены программные задержки (рефрактерный интервал) для предотвращения «дребезга» контактов педали и исключения многократной регистрации одного нажатия.

 

Результаты экспериментов.

 

С помощью описанного комплекса проведены серии поведенческих тестирований реакции самостимуляции. Крысы обучались нажимать на 2 педали для получения подкрепления, начиная с фиксированного режима FR1. Крысы в течение 1–7 сессий формировали устойчивую реакцию самостимуляции VTA. В режиме постоянного подкрепления скорость нажатия педали увеличивалась и стабилизировалась на уровне 20–50 нажатий/мин. С 3-го по 5-й день обучения использовали режим FR3. После возвращения на режим FR1 скорость реагирования вновь возрастала. На 6-й день обучения переводили одну из педалей в режим VR3-6 и тестировали еще 3 дня. Позволяли животному выбирать между FR3 и VR3-6, доступными одновременно. При переключении на VR3-6 наблюдалось снижение средней частоты нажатий на 30–40%. (рис. 5)

 

Рисунок 5.

Доля нажатий на педаль со случайным подкреплением при уменьшении ее вероятности. Показано уменьшение доли нажатий и изменение предпочтения в сторону педали с фиксированным режимом.

Примечание. За 100% взято общее число нажатий на обе педали за опыт.  Доля нажатий на педаль с фиксированным режимом FR соответствует формуле (100% - число нажатий педали VR в %, показанного на рисунке). 1-7 – показаны последовательные дни экспериментов. К первому дню животные были обучены реакции самостимуляции. 

Ряд 1 (синий) – крыса №1.

Ряд 2 (красный) – крыса №2.

 

Figure 5.

Proportion of presses on the pedal with random reinforcement with decreasing probability of reinforcement. The decrease in the proportion of presses and the change in preference towards the pedal with a fixed ratio (FR) are shown.

Note. The total number of presses on both pedals during the experiment is taken as 100%. The proportion of presses on the pedal with a fixed ratio FR corresponds to formula (100% - the number of presses of the pedal VR in %, shown in the figure). 1-7 - show consecutive days of the experiments. By the first day, the animals were trained in the self-stimulation response

Row 1 (blue) - rat #1.

Row 2 (red) - rat #2.

 

На основании данных строились кривые накопления нажатий во времени и гистограммы распределения времени между нажатиями для разных режимов. Анализ данных подтвердил корректность работы алгоритмов программы в обоих режимах (рис.6)

Рис 6. Графическая визуализация нажатий на педали в течение времени.

Кривая синего цвета – нажатия на педаль с фиксированным режимом FR.

Кривая желтого цвета – нажатия на педаль с режимом переменного соотношения VR.

 

Figure 6. Graphical visualization of pedal presses over time.

The blue curve shows presses on the pedal with fixed ratio (FR).

The yellow curve shows presses on the pedal with variable ratio (VR).

 

Логирование и визуализация. Формируемый программой журнал позволил подробно проанализировать ход каждого эксперимента.

В реальном эксперименте файл содержит сотни строк, отражающих все взаимодействия животного с аппаратом и ответы системы (рис. 6). Наличие такой детальной записи особенно ценно для последующего сопоставления с данными нейрофизиологических измерений (например, концентрации дофамина [3] или активности нейронов) и для статистического анализа поведения. Кроме того, визуальное отображение активности в интерфейсе (график кумулятивного числа нажатий по времени, обновляемый в реальном времени) позволяло экспериментатору в ходе опыта оценивать динамику поведения животного и, при необходимости, корректировать параметры (например, увеличивать ток, если животное прекратило нажимать педаль).

 

Наблюдение.

Два самца Wistar (350–380 г) обучены одновременному выбору из двух педалей. Животному R1 вводили 1 мг/кг пароксетина ежедневно в 11.30; R2 получало физиологический раствор. Одну сессию (10 мин) в день регистрировали в 12:00. Курсовое внутрибрюшинное введение (7 дней) пароксетина в дозе привело к изменению соотношения числа нажатий на педаль в сторону предпочтения режима фиксированного подкрепления FR 3.

(Рис. 7)

 

Рисунок 7. Соотношение нажатий на 2 педали с FR и VR режимами подкрепления (в %) у крысы, получавшей пароксетин курсом 7 дней.

Примечание: R1 – крыса, получавшая пароксетин в течение 7 дней

R2 – крыса, получавшая физ. раствор в течение 7 дней

Красный – педаль с режимом VR 6.

Синий – педаль с режимом FR 3.

Отмечается изменение соотношения числа нажатий на педаль в сторону предпочтения режима фиксированного подкрепления FR 3

 

Figure 7. The ratio of presses on 2 pedal with FR and VR reinforcement (%) in a rat treated with 7 days administration of paroxetine.

Note: R1 – rat treated with paroxetine for 7 days

R2 – rat treated with saline for 7 days

Red – pedal with VR 6 schedule.

Blue – pedal with FR 3 schedule.

A shift in the press ratio is evident, indicating a preference for the fixed-ratio FR-3 schedule.

 

Обсуждение. Представленное в настоящей работе программно-аппаратное решение значительно облегчает проведение экспериментов по самостимуляции мозга у лабораторных животных. В отличие от методов, требовавших ручного управления и регистрации, данный комплекс обеспечивает автоматизацию процесса: от задавания точных параметров стимуляции до сбора больших массивов данных. Это особенно важно при исследовании тонких эффектов фармакологических воздействий на порог вознаграждения или динамики реагирования, где требуется высокая точность и воспроизводимость стимуляции [4].

Режим ручной стимуляции зарекомендовал себя как удобный инструмент для калибровки эксперимента. С его помощью быстро определяется минимальный ток, способный запустить поведение самостимуляции (порог подкрепления). Определение порога по реакции животного на серии пробных стимулов соответствует методике постепенного снижения интенсивности, описанной в литературе [4]. Кроме того, ручная подача стимулов важна для прайминга — инициации реакции в начале сессии, особенно у необученных животных, у которых временная связь между педалью и вознаграждением только вырабатывалась. Несколько немедленных вознаграждений «вручную» в начале эксперимента приводили к тому, что крыса начинала активно исследовать педаль, ускоряя обучение.

Несмотря на успешное внедрение, комплекс может быть усовершенствован в соответствии с современными тенденциями исследований. Одно из направлений развития — внедрение телеметрии, которая применяется нами на другой физиологической установке [11]. В текущей конфигурации крыса во время эксперимента подключена проводом к стимулятору, что несколько ограничивает подвижность и может вызывать стресс. Переход на беспроводные стимуляторы или модули связи (например, Bluetooth, Wi-fi) позволил бы проводить эксперименты на свободно движущихся животных в более естественной обстановке [12]. В последние годы разработаны недорогие беспроводные устройства для хронической нейростимуляции и регистрации активности у грызунов [12]; их интеграция с нашим программным обеспечением — перспективная задача.

В работе произведена попытка проанализировать особенности проявления аддиктивного состояния при моделировании элементов игровой зависимости у животных при самостимуляции VTA. Игровое расстройство, имеет общие механизмы формирования с другими видами зависимости: наличие синдрома отмены, а также общие психофизиологические и нейробиологические характеристики [13, 14].

 

Ранее нами показано, что материнская депривация в раннем онтогенезе вызывает мотивацию крыс получить более высокое по значимости пищевое подкрепление в трех-лучевом лабиринте. При этом вероятность получения подкрепления в рукаве была исходно снижена, т.е. возникала определенная степень риска и связанное с ним повышение импульсивного компонента игровой зависимости [15].

В настоящей работе проведено тестирование у животных реакции самостимуляции с использованием разных режимов подкрепления. Фиксированный режим FR обычно применяется при исследовании механизмов подкрепления при самостимуляции, в то время как режим переменного соотношения VR связан c элементами случайности получения подкрепления при последовательном нажатии педали, модели самостимуляции, приближенной к ситуации азарта и риска [2][4]. В режиме переменного соотношения каждое отдельное нажатие на педаль инициирует подкрепление с определённой не предсказуемой вероятностью p. Программа генерирует случайное число из равномерного распределения и сравнивает его с установленным порогом: при условии, что значение меньше или равно p, подаётся стимуляция; при неудаче — подкрепление отсутствует.

 

Тестирование зоны VTA на наличие реакции самостимуляции позволило нам судить о стимуляции подкрепляющей системы мозга дофаминовой природы. Повышенная чувствительность дофаминовой системы, показанная в настоящей работе, связана с повышенной экспрессией тирозингидроксилазы и повышенной возбудимостью дофаминовых терминалей, что приводит к увеличению высвобождаемых везикулярных пулов и повышению чувствительности в ответ на стимулы [16]. Дофаминовые терминали проявляют повышенную возбудимость, возможно, из-за измененной экспрессии потенциал-зависимых кальциевых каналов и увеличения синтеза дофамина [17]. Чувствительность системы дофамина к аддиктивным стимулам среды потенциально могут привести к сдвигу величины воспринимаемого вознаграждения и активировать животное в ответ на восприятие большего по значимости подкрепления [17].

 

Внутрибрюшинное введение антидепрессанта СИОЗС пароксетина в дозе 1мг/кг приводило к смещению предпочтения педали с режимом. переменного соотношения VR3-6 относительно режима фиксированного подкрепления FR1-3. Курсовое внутрибрюшинное введение (7 дней) пароксетина в дозе 1мг/кг у одной крысы привело к изменению соотношения числа нажатий на педаль в сторону предпочтения режима фиксированного подкрепления FR1-3. Это во многом согласуется с данными литературы. Показано, что другие препараты серотонинового действия (миртазапин и кетансерин) вызывают снижение азарта и риска в аналогичной модели самостимуляции [13]. В данной работе так же применяли режим с переменным соотношением на крысах, в которой внутричерепная самостимуляция использовалась в качестве положительного подкрепления. Используя нажатие педали для различных уровней стимуляции мозга, оперантная задача обеспечивала выбор между небольшим током стимуляции мозга, подаваемым по графику с фиксированным соотношением (т. е. с предсказуемым вознаграждением), и большей стимуляцией мозга, осуществляемой после непредсказуемого количества ответов (т. е. график с переменным соотношением). Эта задача позволила продемонстрировать индивидуальные предпочтения и выявить сдвиги мотивационных влияний в ходе фармакологического анализа. Когда на следующий день крыс тестировали без препарата, предпочтение непредсказуемого большого подкрепления было восстановлено. Эти данные демонстрируют, что миртазапин и кетансерин могут уменьшить предпочтение более крупных и дорогостоящих вариантов подкрепления, и иллюстрируют потенциал этих препаратов по изменению поведения [16].

 

Заключение. Разработано и внедрено программное обеспечение на C# для управления экспериментами по самостимуляции вентральной области покрышки у крыс. Программа обеспечивает точную генерацию электрических стимулов с заданными параметрами, автоматическую регистрацию поведенческих реакций и гибкие режимы работы (постоянное или вероятностное подкрепление, ручная стимуляция). В испытаниях комплекс продемонстрировал надёжность и удобство, позволив успешно обучать крыс реакции самостимуляции и проводить тонкую настройку параметров стимуляции. Представленный комплекс закрывает важную техническую нишу в исследованиях вознаграждающей системы мозга, делая эксперименты ВМС более доступными и контролируемыми для физиологов. Внедрение дополнительных современных функций (телеметрия, видеомониторинг) расширит возможности системы и позволит отвечать на новые вопросы о нейронных механизмах поведения. Предлагаемое решение может быть использовано в нейробиологических и психофизиологических исследованиях, требующих управляемой стимуляции мозга и точного учёта поведенческих данных. В рамках работы был также протестирован антидепрессант СИОЗС пароксетин, аналоги которого использовались ранее в других исследованиях [16]. Курсовое введение пароксетина вызывало снижение состояния животного, приближенного к ситуациям азарта и риска по показателям реакции самостимуляции. Разработанный комплекс может успешно тестировать состояния грызунов, приближенные к ситуациям азарта и риска при формировании игровой зависимости у человека.

 

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

 

Вклад авторов. И.А. Балаганский — проведение экспериментов, создание программного обеспечения, написание и редактирование текста статьи; А.А. Лебедев, С.С. Пюрвеев — написание и редактирование текста статьи, концепция исследования; А.В. Радеева — проведение статистического анализа, создание программного обеспечения; Е.Р. Бычков, П.Д. Шабанов — написание и редактирование текста статьи. Авторы одобрили версию для публикации, а также согласились нести ответственность за все аспекты работы, гарантируя надлежащее рассмотрение и решение вопросов, связанных с точностью и добросовестностью любой ее части.

Благодарности. Коллектив авторов выражает признательность лично ведущему инженеру лаборатории психофизиологии эмоций ФГБНУ «ИЭМ» Вадиму Викторовичу Сизову за оказанную помощь при техническом сопровождении настоящей работы.

Этическая экспертиза. Исследование одобрено комиссией по биоэтике (локальным этическим комитетом) ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины» (протокол No 4/24 от 24.10.2024).

Источник финансирования.

Раскрытие интересов. Авторы заявляют об отсутствии отношений, деятельности и интересов за последние три года, связанных с третьими лицами (коммерческими и некоммерческими), интересы которых могут быть затронуты содержанием статьи.

Оригинальность. При создании настоящей работы авторы не использовали ранее опубликованные сведения (текст, иллюстрации, данные).

Доступ к данным. Все данные, полученные в настоящем исследовании, доступны в статье.

Генеративный искусственный интеллект. При создании настоящей статьи технологии генеративного искусственного интеллекта не использовали.

 

ADDITIONAL INFORMATION

 

Author contributions.

I.A. Balaganskii – conducted the experiments, developed the software, drafted and edited the manuscript;

A.A. Lebedev, S.S. Pyurveev – conceptualized the study, drafted and edited the manuscript;

A.V. Radeeva – performed statistical analysis, developed the software;

E.R. Bychkov, P.D. Shabanov – drafted and edited the manuscript.

All authors approved the final version for publication and agreed to be accountable for all aspects of the work, ensuring that questions related to the accuracy or integrity of any part of the work are appropriately investigated and resolved.

 

Acknowledgements.

The authors gratefully acknowledge Vadim V. Sizov, Lead Engineer of the Laboratory of Psychophysiology of Emotions, Federal State Budgetary Scientific Institution “Institute of Experimental Medicine,” for his valuable technical support of the present study.

 

Ethics approval.

The study was approved by the Bioethics Committee (Local Ethics Committee) of the Institute of Experimental Medicine (Protocol No. 4/24 dated 24 October 2024).

 

Funding.

—

 

Conflict of interest.

The authors declare that, during the past three years, they have had no relationships, activities or interests with third parties (commercial or non-commercial) that could be perceived to influence the content of this article.

 

Originality.

The authors confirm that they did not use previously published materials (text, illustrations, data) in preparing this work.

 

Data availability.

All data generated or analysed in this study are included in the article.

 

Generative artificial intelligence.

Generative artificial intelligence technologies were not used in the preparation of this article.

About the authors

Ivan A. Balaganskii

Email: balaganskiiivan@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-1752-0785

Andrei A. Lebedev

Institute of Experimental Medicine, St. Petersburg

Author for correspondence.
Email: aalebedev-iem@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0003-0297-0425

Dr Biol Sci, Professor, Head of Lab

Russian Federation

Sarng S. Pyurveev

Email: dr.purveev@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4467-2269

Anna Vyacheslavovna Radeeva

Email: anyawinteranya@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6152-4276

Evgenii R. Bychkov

Institute of Experimental Medicine; Kirov Military Medical Academy

Email: aalebedev-iem@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-8911-6805
Russian Federation, Saint Petersburg; Saint Petersburg

Petr D. Shabanov

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Email: pdshabanov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1464-1127
SPIN-code: 8974-7477
Russian Federation

References