ВЛИЯНИЕ КОФЕИНА НА ДВИГАТЕЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ И РАБОЧУЮ ПАМЯТЬ КРЫС



Цитировать

Полный текст

Аннотация

В данной работе было изучено влияние раствора кофеин-бензоата натрия на рабочую память и двигательную активность крыс. Исследование проводилось при помощи методики изучения пространственного мышления животных «радиальный лабиринт», предложенной американским исследователем Д. Олтоном (Olton, 1978) в авторской модификации. В эксперименте было задействовано 18 белых лабораторных крыс, которые за 6 минут изучали радиальный лабиринт дважды: до и после введения препарата (400 мг кофеин-бензоата натрия с 10 минутной выдержкой). Использовался шестилучевой радиальный лабиринт с лучом размером 60×8×10 см, кормушкой на конце луча - 15×15×10 см и шестиугольной платформой в центре с шириной стороны 10 см и высотой 10 см. Животных готовили по рекомендациям Я. Буреш [1]. В первый раз крысы свободно исследовали лабиринт в течении 15 минут. Для выработки рабочей памяти было проведено 7 сеансов. Контрольный (8-ой) сеанс на интактных крысах проводился аналогично с подсчетом ошибок (ошибкой считалось повторное захождение крысы в ранее пройденный ею луч лабиринта). Далее внутрибрюшинно вводился 1 мл раствора препарата (кофеин-бензоат натрия) в дозировке 400 мг, что соответствует максимальной суточной терапевтической дозе данного вещества для человека. Выдерживалось время в 10 минут для равномерного распределения препарата в организме. Опыт повторялся без изменений условий с подсчетом ошибок. Полученные данные свидетельствуют о статистически значимом снижении двигательной активности крыс, а препарат кофеина значимо не изменяет рабочую память крыс, поскольку применение психостимулятора - кофеин-бензоата натрия в больших дозах снижает двигательную активность крыс, а достоверного влияния препарата на рабочую память животных не установлено. Положительная корреляция между расстоянием, пройденным в радиальном лабиринте, и количеством ошибок при его прохождении указывает на тенденцию, при которой увеличение пройденного расстояния влечет увеличение повторных (ошибочных) заходов.

Полный текст

Д. Олтон в 1978 году предложил свой метод для пространственного обучения и оценки различных видов памяти мозга животных (в основном крыс и птиц). С тех пор проведенные исследования показали, что крысы вырабатывают определенную стратегию в поиске пищи и после 7-10 сеансов практически не со- вершают ошибок [2]. Изучение пространственной рабочей памяти крыс указывает, что её анатомиче- ским субстратом является гиппокампальная формация [5]. Формирование этого вида памяти происхо- дит на базе именно условного рефлекса. Влияние стимулов окружающей среды как внутрилабиринт- ных, так и внелабиринтных в проведенных опытах было сведено к минимуму [1]. Недавние работы дока- зали тормозное влияние угарного газа (СО) на развитие долговременной и кратковременной про- странственной памяти, как в раннем (1 сут), так и в отдалённом периоде интоксикации [3]. Также было установлено благоприятное влияние длительного потребления кофеина на память и структуру гиппо- кампа при поражении последних на фоне сахарного диабета 2 типа [5]. Цель исследования: изучить влияние максимальных суточных терапевтических доз кофеин-бензоата натрия на двигательную активность и пространственную рабочую память крыс. Материал и методы исследования: За основу экспериментальной установки была взята методика изу- чения пространственной памяти, предложенная американским исследователем Д. Олтоном (Olton, 1978), - «восьмилучевой радиальный лабиринт». Однако по ряду причин этот метод был нами модифи- цирован. Использовался шестилучевой радиальный лабиринт с лучом размером 60×8×10 см, кормуш- кой на конце луча - 15×15×10 см и шестиугольной платформой в центре с шириной стороны 10 см и высотой 10 см. Животных готовили по рекомендациям Я. Буреш [1]. Восемнадцать 2-3-месячных белых крыс подвергли режиму депривации, при котором пища была доступна ежедневно в течение 1 ч. Крыс довели до 85% исходной массы путем ограничения пищевой диеты. Вода была все время в свободном доступе в жилой клетке. В первый раз крысы свободно исследовали лабиринт в течение 15 минут. Затем к началу опыта в каж- дой кормушке находилось несколько зерен семян подсолнечника. Крыса помещалась на платформу лабиринта и в течение 6 минут проходила по лучам лабиринта в поисках пищи. Для выработки рабочей памяти проведено 7 подобных сеансов. Контрольный (8-ой) сеанс на интактных крысах проводился ана- логично с подсчетом ошибок (ошибкой считается повторное захождение крысы в ранее пройденный ею луч лабиринта). Далее внутрибрюшинно вводился 1 мл раствора препарата (кофеин-бензоат натрия) в дозировке 400 мг, что соответствует максимальной суточной терапевтической дозе данного вещества для человека. Выдерживалось время в 10 минут для равномерного распределения препарата в орга- низме. Опыт повторялся без изменений условий с подсчетом ошибок. Результаты исследования. Анализ полученных данных показывает, что после применения кофеина снижает двигательную активность в выборке крыс (1 и 2 строки таблицы 1). Это снижение является стати- стически значимым, о чем свидетельствует отрицательное крайне низкое значение критерия Уилкоксо- на (≈3 в исследовании против табличных 32 для выборки в 18 объектах при р=0,01). Статистическая слу- чайность полученных результатов исключается низким уровнем значимости р=0,01. Это подтверждает ранние исследования ученых [4] влияния хронического введения кофеина крысам на моторные функ- ции, социальное поведение и тревожность. Показатели изменения рабочей памяти (3 строка таблицы 1) оказались статистически недостоверны- ми для данной выборки. Т.е. показано, что препарат кофеина значимо не изменяет рабочую память крыс. Но стоит отметить, что учитывая нормальность распределения значений переменных в выборке (критерий Колмогорова-Смирнова оказался недостоверным, р=0,384), была выявленная статистически значимая корреляция (r=0,9 при р=0,01) между переменной «количество ошибок» и «пройденное рас- стояние» у каждой крысы. Таким образом, увеличивая скорость выполнения задания, крысы совершают большее количество ошибок. Выводы: 1. Применение психостимулятора - кофеин-бензоата натрия в больших дозах снижает двигательную активность крыс. Не установлено достоверного влияния препарата на рабочую память животных. 2. Положительная корреляция между расстоянием, пройденным в радиальном лабиринте, и количест- вом ошибок при его прохождении указывает на тенденцию, при которой увеличение пройденного рас- стояния влечет увеличение повторных (ошибочных) заходов.
×

Об авторах

С. Д Чухно

ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» МО РФ

Санкт-Петербург, Россия

Е. М Лесова

ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» МО РФ

Санкт-Петербург, Россия

Список литературы

  1. Буреш, Я. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения / Я. Буреш, О. Буреш, Д.П. Хьюстон / Пер. с англ. - М.: Высш. шк., 1991. - 399 с.
  2. Зорина, З.А. Элементарное мышление животных: Учебное пособие / З.А. Зорина, И.И. Полетаева. - М.: Аспект Пресс, 2002. - 320 с.
  3. Толкач, П.Г. Экспериментальная оценка эффективности применения нейропептидов при остром отравлении оксидом углерода: автореф. дис. … канд. мед. наук / П.Г. Толкач. - СПб.: ВМедА, 2016. - 19 с.
  4. Mahdi, S. Effect of chronic administration and withdrawal of caffeine on motor function, cognitive function, anxiety, and the social behavior of BLC57 mice / S. Mahdi [et al.] // International Journal of Health Sciences. - 2019. - №13(2). - P.10-16.
  5. Duarte, J.M.N. Impact of caffeine consumption on type 2 diabetes-induced spatial memory impairment and neurochemical alteration in the hippocampus / J.M.N. Duarte [et al.] // Front Neurosci. - 2018. - №12. - P.1015.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Чухно С.Д., Лесова Е.М., 2020

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

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 77760 от 10.02.2020.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах