СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕДЕНИЯ И ФИЗИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МЕЛКИХ ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ Российский патент 2020 года по МПК G09B23/28 

Описание патента на изобретение RU2732701C1

Изобретение относится к биомедицине, в частности к экспериментальной фармакологии и экспериментальной токсикологии и может использоваться для определения специфического влияния некоторых лекарственных средств и химических соединений на организм мелких лабораторных животных.

Известен способ исследования кинезодинамики и поведения подопытных животных (патент РФ №2520155 от 20.06.2014 г.), включающий предварительное обучение целенаправленному плаванию. В процессе эксперимента животное помещают в воду бассейна оборудованного насосом переменной производительности, в котором создают искусственное однонаправленное течение потока, предпочтительно ламинарное. Регулируют скорость течения и температуру воды, а так же давление воздуха над потоком. При этом бассейн выполнен с возможностью его герметизации и регулирования давления воздуха. Регистрацию движения животного осуществляют с помощью бесконтактных средств, а физическое состояние с помощью беспроводных средств и приспособлений. Подопытное животное помещают в чашу гидроканала бассейна у торца и отслеживают скорость движения подопытного животного по направлению к домику-приманке. Когда животное достигает домика-приманки, срабатывает датчик и прокачка воды прекращается, животное извлекают из воды и приступают к подсчетам результатов исследования.

Недостатками данного способа являются, сложность и дороговизна конструкции. Экспериментальный процесс растянут по времени в виду необходимости обучения животных предварительному плаванию и при этом способ малоинформативен при исследовании поведения.

Из известных технических решений наиболее близким по назначению и технической сущности к заявленному объекту является способ исследования поведения и физической выносливости подопытных животных (патент РФ №2699483), включающий размещение подопытного животного на середине искусственно созданного из среднезернистого песка уклона песчаного перевернутого конуса. Для более равномерного и быстрого помещения на песчаный уклон животное фиксируют двумя руками, за загривок и корень хвоста и медленно опускают на уклон. Песок начинает осыпаться и увлекать за собой животное, которое сопротивляясь сползанию, начинает карабкаться вверх. В качестве регистраторов движения животного применяют бесконтактные дистанционные приборы, физические параметры животных регистрируют с помощью беспроводных средств. На получившейся песочной воронке с помощью лазерных указателей отмечают заданные расстояния и по ним судят о времени преодоления животными контрольного расстояния.

Недостатками данного способа являются, низкая информативность при оценке поведения.

Стресс - это структурный ответ организма, с подключением помимо гуморальных, вегетативных, нейрональных и иммунных систем вовлечены и поведенческие механизмы. Поведение аффилированное стрессом является неспецифической интегральной реакцией нацеленной на аккомодацию организма, с первоначальным доминированием дальнейшей биологической модальности, ее ключевой алгоритм лабильности и вероятной аградации организма в стресс-индуцированное патологическое состояние. (Григорян, Г.А. Стресс-реактивность и стресс-устойчивость в патогенезе депрессивных расстройств: роль эпигенетических механизмов / Г.А. Григорян, Н.В. Гуляева // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова.-2015. - Т. 65, №1.- С.19-23. В процессе исследования поведения применяют биологические модели стресса в разнообразных формах с обширным списком поведенческих тестов и средств изучения поведенческих показателей (Умрюхин, А.Е. Микродиализное исследование мозговых нейрохимических механизмов результативного поведения активных и пассивных крыс / А.Е. Умрюхин // Здоровье, демография, экология фино-угорских народов. - 2015. - №4. - С. 56-58.) (Four factors underlying mouse dehavior in an open fieid / S. Tanaka, J.W. Younh, A.L. Halberstad [et al.] // Behavioural Brain Research. - 2012. - T. 223, №1. - P. 55-60.).

В последнее время была создана группа стандартных тестов используемых для поведенческого фенотипирования включающий более 40 пунктов и является незаменимым при исследовании морфологических дефектов и сбоев в нервно-мышечной, вегетативной и сенсорной системах организма мелких лабораторных животных (Brown R.E., Stanford L., Schellinck H.M. Developing standardized behavioral tests for knockout and mutant mice // ILAR J. 2000. V. 41. P. 163-172.) (Crawley J.N. Behavioral phenotyping strategies for mutant mice // Neuron. 2008. Vol. 57. P. 808-818.)

Цель изобретения - создание максимально объективного способа позволяющего получить данные о поведении и физическом состоянии мелких лабораторных животных для выявления специфического влияния некоторых лекарственных средств и химических соединений на организм, путем разработки экспериментальных условий, в которых животные подвергаются принудительному нерефлекторному поведению, но при этом исключающий воздействие болезненных физических раздражителей.

Поставленная цель достигается тем, что опытной группе мелких лабораторных животных перед проведением исследования вводят исследуемое химическое соединение. Контрольная группа получает в аналогичной дозе нейтральное вещество. Затем проводят замер расстояния, пройденного животными из экспериментальной и контрольной групп за определенный промежуток времени. Также подсчитывают количество пристеночных стоек (с опорой на стенки ящика передними лапами), количество стоек без опоры (подъем на задние лапы) и количество дефекаций. Движение регистрируют с помощью камер видеофиксации, физическое состояние с помощью тепловизора. Сравнивают поведенческие показатели животных из экспериментальной и контрольной групп и по результатам судят о степени воздействия специфического влияния некоторых лекарственных средств и химических соединений, на организм мелких лабораторных животных.

Для достижения поставленной цели каждое животное поочередно помещают на искусственно созданную горизонтальную площадку, расположенную в ящике (Фиг. 1) длиной 800 мм, шириной 800 мм, высотой боковых стенок 300 мм и бортиком высотой 5 мм, расположенном по периметру дна ящика. Горизонтальную площадку готовят следующим образом: ящик [1] устанавливают на ножки [2] и заполняют слоем мелкого обогащенного песка с Мк 1,5-2,0 (ГОСТ 8736-2014), затем на ящике опускают боковые стенки [3] и при помощи правила выравнивают поверхность ровно по граням бортика [4]. Излишки песка, которые выступают выше уровня бортика, при этом падают вниз, где по стенкам воронки [5] ссыпаются в резервуар [6] для сбора излишков песка. Пятимиллиметровый слой обогащенного мелкого песка обусловлен тем, что при толщине слоя больше 5 мм животное начинает зарываться в песок, а при слое меньше 3 мм животное при резком движении скользит по площадке. Затем стенки ящика поднимают и закрепляют, после чего на площадку помещают животное. Незнакомая (аверсивная) среда песочной площадки побуждает животное к проявлению активного поведения. При помощи камеры видеофиксации проводят съемку площадки, где находится животное. После окончания исследования проводят просмотр видеозаписи в замедленном режиме во время, которого проводят подсчет пройденного расстояния, количество пристеночных стоек, количество стоек (подъем на задние лапы), количество дефекаций. Для определения изменения температурных показателей тела используют тепловизор.

Примеры конкретного выполнения. Исследование эффективности предложенного способа проводились на белых не линейных мышах в возрасте 4 месяцев (самцы) массой тела 20-23 г. В эксперименте использовались 2 группы животных: контрольная (n=10) и опытная(n=10). Работа выполнена в соответствии с «Правила проведения лабораторной практики в Российской Федерации» (приказ Министерства здравоохранения РФ от 01.04.2016 года №199).

Пример 1. Опытной группе белых беспородных мышей в возрасте 4 месяцев с массой тела 20-23 г за час до проведения исследования добровольно давали раствор креатин моногидрата в дозе 5 мл/кг (патент РФ №2634373). Контрольная группа получала подслащенную воду в эквивалентной дозе и в те же сроки. В опыте проводился замер расстояния, пройденного животным за 3 минуты и количество пристеночных стоек (с опорой на стенки ящика передними лапами), количество стоек без опоры и количество дефекаций за 10 минут.

Пример 2. При изучения влияния химических соединений на физическое состояние и поведение мелких лабораторных животных путем сбора поведенческих параметров с целью обнаружения сбоев в работе центральной нервной системы применялся 20% водный раствор этилового спирта вводимый животным за 30 минут до начала опыта внутрижелудочно (таблица №2). В опыте на белых беспородных мышах массой тела 20-23 г в возрасте 4 месяцев за полчаса до проведения исследования опытной группе внутрижелудочно через зонд вводили 20% водный раствор этилового спирта в количестве 5 мл/кг. Контрольная группа получала дистиллированную воду в эквивалентных объемах и в те же сроки. В опыте проводился замер расстояния, пройденного животным за 3 минуты и количество пристеночных стоек (с опорой на стенки ящика передними лапами), количество стоек без опоры и количество дефекаций за 10 минут.

Пример 3. В опыте на белых беспородных мышах массой тела 20-23 г в возрасте 4 месяцев за 30 минут до проведения исследования опытной группе внутрижелудочно через зонд вводили 20% водный раствор этилового спирта в количестве 10 мл/кг. Контрольная группа получала дистиллированную воду в эквивалентных объемах и в те же сроки. В опыте проводился замер расстояния, пройденного животным за 3 минуты и количество пристеночных стоек (с опорой на стенки ящика передними лапами), количество стоек без опоры и количество дефекаций за 10 минут.

Представленные примеры наглядно иллюстрируют возможности предложенного способа в получении данных, интерпретация которых позволяет оценить физическое состояние и общее поведение мелких лабораторных животных в эксперименте.

Предложенный способ позволяет проводить комплексное исследование поведенческих характеристик мелких лабораторных животных с целью обнаружения нарушений при исследовании специфического влияния некоторых лекарственных средств и химических соединений на организм мелких лабораторных животных, при этом животное не подвергается воздействию болезненных физических раздражителей.

Способ дешев, прост в применении, в ряде случаев позволяет получить некоторые данные без привлечения каких либо средств и приборов регистрации, таких например, как просмотр и сравнительный анализ картины следов отображенных на песке, а так же подсчет количества дефекаций и мочеиспусканий.

Похожие патенты RU2732701C1

название год авторы номер документа
Способ исследования поведения и физической выносливости подопытных животных 2019
  • Базров Чермен Владимирович
RU2699483C1
Способ оценки индивидуальной стрессовой устойчивости мелких лабораторных животных 2022
  • Корнилов Вячеслав Юрьевич
  • Сосков Дмитрий Юрьевич
  • Панкратов Виталий Владимирович
  • Гавриш Николай Николаевич
  • Полубояринов Владимир Николаевич
  • Завирский Ярослав Владимирович
  • Стефанив Оксана Леонидовна
RU2802762C1
СРЕДСТВО С АНТИСТРЕССОВОЙ, АНКСИОЛИТИЧЕСКОЙ И АНТИДЕПРЕССИВНОЙ АКТИВНОСТЬЮ И КОМПОЗИЦИЯ НА ЕГО ОСНОВЕ 2015
  • Расташанский Вячеслав Валерьевич
  • Остренко Константин Сергеевич
RU2617512C1
9-[2-(4-ИЗОПРОПИЛФЕНОКСИ)ЭТИЛ]АДЕНИН, ОБЛАДАЮЩИЙ АНТИДЕПРЕССАНТНЫМ И ПРОТИВОСТРЕССОРНЫМ ДЕЙСТВИЕМ 2013
  • Петров Владимир Иванович
  • Тюренков Иван Николаевич
  • Озеров Александр Александрович
RU2529817C1
АНТИДЕПРЕССАНТНОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ НЕЖЕЛАТЕЛЬНЫХ ПОБОЧНЫХ ЭФФЕКТОВ НЕЙРОЛЕПТИКОВ 2019
  • Петров Владимир Иванович
  • Тюренков Иван Николаевич
  • Багметова Виктория Владимировна
  • Озеров Александр Александрович
RU2746012C2
СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ПСИХОТРОПНОЙ АКТИВНОСТИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ И НЕЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ 2012
  • Чернов Юрий Николаевич
  • Бузлама Анна Витальевна
  • Батищева Галина Александровна
  • Васин Михаил Витальевич
  • Николаевский Владимир Анатольевич
  • Сливкин Алексей Иванович
  • Музалевская Екатерина Николаевна
RU2506649C1
Способ неинвазивного тестирования развития модельной патологии опорно-двигательного аппарата у лабораторных животных 2021
  • Скупневский Сергей Валерьевич
  • Бадтиев Алибек Кирилович
  • Пухаева Елена Георгиевна
  • Руруа Фатима Карловна
  • Батагова Фатима Эльбрусовна
  • Фарниева Жанна Григорьевна
RU2771256C1
НЕЙРОПРОТЕКТОРНОЕ СРЕДСТВО НА ОСНОВЕ БИС{ 2-[(2E)-4-ГИДРОКСИ-4-ОКСОБУТ-2-ЕНОИЛОКСИ]-N,N-ДИЭТИЛЭТАНАМИНИЯ} БУТАНДИОАТА 2015
  • Оковитый Сергей Владимирович
  • Шустов Евгений Борисович
  • Болотова Вера Цезаревна
  • Титович Ирина Александровна
RU2588365C1
ПРОИЗВОДНЫЕ ХИНАЗОЛИНА, ОБЛАДАЮЩИЕ АНТИДЕПРЕССИВНОЙ, АНКСИОЛИТИЧЕСКОЙ И НООТРОПНОЙ АКТИВНОСТЬЮ 2012
  • Петров Владимир Иванович
  • Тюренков Иван Николаевич
  • Озеров Александр Александрович
RU2507199C1
СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОСТТРАВМАТИЧЕСКОГО СТРЕССОВОГО РАССТРОЙСТВА У ОСОБЕЙ РЫБ ДАНИО-РЕРИО 2023
  • Жданов Александр Васильевич
  • Хацко Сергей Леонидович
  • Калуев Алан Валерьевич
RU2819381C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 732 701 C1

Реферат патента 2020 года СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕДЕНИЯ И ФИЗИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МЕЛКИХ ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ

Изобретение относится к биомедицине и может использоваться для определения адаптогенной активности и специфического влияния некоторых лекарственных средств и химических соединений на организм мелких лабораторных животных. Животное, находящееся в эксперименте, помещают на искусственно созданную горизонтальную площадку. Производят регистрацию движения животного с помощью камер видеофиксации. Физические параметры регистрируют с помощью тепловизора. Способ позволяет максимально объективно получить данные о поведении и физическом состоянии мелких лабораторных животных для выявления специфического влияния некоторых лекарственных средств и химических соединений на организм путем разработки экспериментальных условий, в которых животные подвергаются принудительному нерефлекторному поведению, но при этом исключает воздействие болезненных физических раздражителей. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл., 3 пр.

Формула изобретения RU 2 732 701 C1

1. Способ исследования поведения и физического состояния мелких лабораторных мышей, включающий побуждение животного к движению и регистрацию движения и физического состояния животного, отличающийся тем, что животное помещают на искусственно созданную горизонтальную песочную площадку, покрытую 3-5 миллиметровым слоем обогащенного мелкого песка, движение регистрируют с помощью камер видеофиксации и проводят подсчет пройденного расстояния, количество пристеночных стоек, количество стоек - подъем на задние лапы, количество дефекаций, физическое состояние регистрируют путем определения изменения температурных показателей тела с помощью тепловизора.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что искусственно созданную горизонтальную песочную площадку располагают в ящике длиной 800 мм, шириной 800 мм, высотой боковых стенок 300 мм и с бортиком высотой 5 мм, расположенным по периметру дна ящика.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2020 года RU2732701C1

НОТОВА С.В
Современные методы и оборудование для оценки поведения лабораторных животных (обзор)
Животноводство и кормопроизводство Т
Приспособление для записи звуковых явлений на светочувствительной поверхности 1919
  • Ежов И.Ф.
SU101A1
Светоэлектрический измеритель длин и площадей 1919
  • Разумников А.Г.
SU106A1
СПОСОБ ОЦЕНКИ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ОРИЕНТИРОВКИ И КОГНИТИВНЫХ НАРУШЕНИЙ У ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ 2012
  • Шредер Ольга Васильевна
  • Шредер Екатерина Дмитриевна
  • Дурнев Андрей Дмитриевич
RU2551308C2
СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ КИНЕЗОДИНАМИКИ И ПОВЕДЕНИЯ ПОДОПЫТНЫХ ЖИВОТНЫХ 2012
  • Каркищенко Николай Николаевич
  • Каркищенко Владислав Николаевич
RU2520155C1
СПОСОБ ИЗУЧЕНИЯ ГЕМОПОЭЗА С УЧЕТОМ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 2006
  • Гольдберг Евгений Данилович
  • Дыгай Александр Михайлович
  • Скурихин Евгений Германович
  • Першина Ольга Викторовна
  • Минакова Мария Юрьевна
RU2317541C1
СПОСОБ ОЦЕНКИ КОГНИТИВНЫХ СПОСОБНОСТЕЙ КРЫС В ПРОБЛЕМНОЙ КАМЕРЕ ГРИГОРЬЕВА 2015
  • Григорьев Николай Романович
RU2604048C1
HOLGER FROHLICH
Automated Classification of the Behavior of Rats in the Forced

RU 2 732 701 C1

Авторы

Базров Чермен Владимирович

Базрова Фатима Владимировна

Хестанова Екатерина Артуровна

Даты

2020-09-21Публикация

2020-01-10Подача