Особенности обучения пространственной ориентации у потомства крыс, получавших в период беременности кофеин
Автор: Башкатова В.Г., Назарова Г.А., Богданова Н.Г., Алексеева Е.В.
Журнал: Академический журнал Западной Сибири @ajws
Рубрика: Эксперимент
Статья в выпуске: 3 (74) т.14, 2018 года.
Бесплатный доступ
В работе изучено влияние длительного введения кофеина беременным самкам крыс на процессы обучения пространственной ориентации их потомства. В настоящее время все более актуальной становится проблема увеличение потребления психоактивных веществ, в том числе и кофеина, беременными женщинами. В экспериментальную группу были включены самцы, рожденные от самок, получавших в течение всего срока беременности раствор кофеина в качестве единственного источника жидкости. В контрольную группу животных вошли крысы-самцы, рожденные от самок, которые на протяжении всей беременности пили только бутилированную воду. Показано, что крысы, пренатально получавшие кофеин, быстрее находили подводную платформу в лабиринте Морриса. Полученные данные свидетельствует о том, что употребление кофеина беременными самками крыс оказывает выраженное влияние на формирование пространственной ориентации у потомства.
Пренатальное введение, кофеин, крысы, пространственная ориентация, процессы обучения
Короткий адрес: https://sciup.org/140225975
IDR: 140225975
Peculiarities of teaching spatial orientation in the rats of rats obtained in pregnancy of pregnancy coffee
The effect of long-lasting caffeine administration of caffeine to pregnant female rats on the learning processes of the spatial orientation of their offspring was studied. At present, the problem of increasing the consumption of psychoactive substances, including caffeine, by pregnant women is becoming much more actual. The experimental group included males born from females who received throughout the pregnancy period a solution of caffeine as the sole source of fluid. The control group of animals included male rats, born from females, who during the whole pregnancy drank only bottled water. It was shown that rats prenatally receiving caffeine found an underwater platform in the labyrinth of Morris more quickly. The data obtained indicate that the administration of caffeine by pregnant female rats produce pronounced effect on the formation of spatial orientation in offspring.
Текст научной статьи Особенности обучения пространственной ориентации у потомства крыс, получавших в период беременности кофеин
В настоящее время исследование влияния психоактивных веществ различной природы на когнитивные функции и память является одной из самых актуальных задач современной нейробиологии. C каждым годом в большинстве развитых стран мира наблюдается увеличение число женщин, употребляющих в период беременности психостимулирующие вещества различной природы, что может приводить к преждевременным родам, задержке развития и нарушениям поведения у их потомства [8]. По данным ряда авторов, кофеин является одним из наиболее широко распространенных в мире психостимуляторов [2, 3, 5]. Показано, что кофеин способствует снижению воспалительных процессов и приостанавливает процесс разрушения клеток мозга, особенно в областях коры и гиппокампа [6]. Однако в литературе имеются лишь немногочисленные данные о пренатальном воздействии кофеина на физиологические механизмы формирования процессов обучения в постнатальном онтогенезе экспериментальных животных.
Целью работы явилось исследование влияния длительного потребления кофеина в период беременности крыс на процессы обучения пространственной ориентации их потомства.
Материалы и методы.
Опыты были проведены на крысах-самцах линии Вистар. До дня родов беременные самки содержались в индивидуальных клетках со свободным доступом к корму. Эксперименты были выполнены в соответствии с требованиями приказа № 267 МЗ РФ (19.06.2003 г.). С момента отсадки от матерей родившихся крыс содержали в группах по 6 особей при регулируемом 12-часовом освещении, температуре 23°С и влажности 60%. С целью изучения пространственной памяти и обучения у крыс использовали лабиринт Морриса. Для этого крыс самцов в возрасте 42-45 дней разделили на 2 группы. В экспериментальную группу вошли самцы, матери которых пили на протяжении всего срока беременности раствор кофеина (1 г/л стандартной бутилированной питьевой воды) в качестве единственного источника жидкости. Контрольную группу составили самцы крыс, полученные от самок, которые пили в течение всего срока беременности только бутилированную питьевую воду. Лабиринт Морриса (Columbus Instruments, USA) использовали в базовой модификации (круглый бассейн с диаметром 1,8 м и глубиной 0,6 м, который был заполнен водой с температурой 24˚С на 0,4 м) . Бассейн был условно разделен на 4 сектора, в центре одного из которых располагалась платформа диаметром 10 см, на 2 см покрытая водой. В течение 5 дней животных 4 раза помещали в воду из четырех разных стартовых точек у стенок бассейна Интервал между посадками - 60 с. После достижения крысой платформы ее оставляли на ней в течение 5с. Если животное в течение 60с не находило затопленную платформу, его мягко направляли к ней. В каждом тесте регистрировали время достижения затопленной платформы. Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием непараметрического U-критерия Манна - Уитни.
Результаты и обсуждение.
При исследовании поведения животных в лабиринте Морриса было обнаружено, что в первые три дня эксперимента латентные периоды достижения платформы у самцов, получавших пренатально кофеин, не отличались от значений данного показателя у животных контрольной группы (табл.). На четвертый день тестирования время нахождения платформы было достоверно меньше у крыс, рожденных от матерей, получавших во время беременности кофеин, чем крыс, матери которых во время беременности пили бутилированную воду. Подобные результаты были получены и в заключительный пятый день тестирования (табл. 1). Таким образом, в результате проведенного эксперимента было установлено, что пренатальное воздействие психо- моторного стимулятора кофеина существенно влияло на процессы обучения пространственной ориентации потомства крыс. Известно, что в реализации эффектов кофеина наряду с моноаминергическими системами мозга ведущую роль играет аденозиновая нейротрансмиттерная система [4]. Так, было показано, что пренатальное введение кофеина уменьшает экспрессию аденозиновых рецепторов 1го подтипа в мозге крыс в эмбриональном периоде [7]. Следует отметить, что активность кофеина в значительной степени может модулироваться и другими нейротрасмиттерными системами мозга, такими как холинэргическая, нитроергическая и другими [1-4].
Таблица 1
Влияние пренатального введения кофеина на время достижения платформы в течение 5 дней обучения самцов крыс в водном лабиринте Морриса
|
Дни эксперимента |
Время (сек) достижения платформы в группах крыс |
|
|
контроль |
кофеин |
|
|
1-й день обучения |
45±3,1 |
37,5±2,9 |
|
2-й день обучения |
47±3,1 |
46±4,0 |
|
3-й день обучения |
39±5,1 |
45±2,6 |
|
4-й день обучения |
42±4,1 |
29±3,1* |
|
5-й день обучения |
43±4,3 |
28±3,3* |
* - p<0,05
8. Yadegari M., Khazaei M., Anvari M. et al. Prenatal Caffeine Exposure Impairs Pregnancy in Rats // Int. J. Fertil. Steril. 2016. V. 9, № 4. P. 558-562.
PECULIARITIES OF TEACHING SPATIAL ORIENTATION IN THE RATS OF RATS OBTAINED IN PREGNANCY OF PREGNANCY COFFEE
V.G. Bashkatova, G.A. Nazarova,
N.G. Bogdanova, E.V. Alexeeva
Суммируя наши результаты и имеющиеся данные литературы, можно предположить, что модуляция аденозиновых и дофаминовых рецепторов в мозге могут способствовать долгосрочным изменениям процессов обучения пространственной ориентации животных.
Заключение. В результате наших исследований было показано, что употребление кофеина беременными самками крыс оказывает выраженное влияние на формирование пространственной ориентации у потомства.
Работа поддержана грантом РФФИ 16-04- 00722.
Список литературы Особенности обучения пространственной ориентации у потомства крыс, получавших в период беременности кофеин
- Башкатова В.Г. Пренатальное введение кофеина модулирует активность нитроергической системы мозга крысят в ранний постнатальный период//Наркология. 2017. Т. 16, № 2. С. 48-50.
- Судаков С.К., Башкатова В.Г. Некоторые аспекты нейрохимических эффектов кофеина//Наркология. 2015. Т. 14, № 6 (162). С. 72-78
- Ardais A.P., Borges M.F., Rocha A.S. et al. Caffeine triggers behavioral and neurochemical alterations in adolescent rats//Neurosci. 2014. V. 13, № 270. P. 27-39.
- Dassesse D., Ledent C., Parmentier M. et al. Acute and chronic caffeine administration differentially alters striatal gene expression in wild-type and adenosine A(2A) receptor-deficient mice//Synapse. 2001. V. 42, № 2. P. 63-76.
- Ferre S. Mechanisms of the psychostimulant effects of caffeine: implications for substance use disorders//Psychopharmacology. 2016. V. 233, № 10. P. 1963-1979.
- Kolahdouzan M., Hamadeh M.J. The neuroprotective effects of caffeine in neurodegenerative diseases//CNS Neurosci. Ther. 2017. V. 23. P. 272-290.
- Leon D., Albasanz J.L., Ruiz M.A. et al. Adenosine A1 receptor down-regulation in mothers and fetal brain after caffeine and theophylline treatments to pregnant rats//J. Neurochem. 2002. V. 82. P. 625-634.
- Yadegari M., Khazaei M., Anvari M. et al. Prenatal Caffeine Exposure Impairs Pregnancy in Rats//Int. J. Fertil. Steril. 2016. V. 9, № 4. P. 558-562.
