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

* - 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.