Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Вопросы изучения обонятельной чувствительности млекопитающих 9
1.1. Периферические и центральные отделы обонятельной системы 14
1.2. Обработка хемосенсорной информации 21
1.3. Гормоны в организме млекопитающих 26
1.4. Половое поведение и феромоны 34
1.5. Влияние гормонов на восприятие запахов 38
Глава 2. Материал и методика исследования 43
2.1. Вырабатывание условного рефлекса 43
2.2. Микроскопическое исследование влагалищных мазков 45
2.3. Введение препаратов половых гормонов. Выдерживание в запаховой атмосфере 47
2.3.1. Введение препаратов тестостерона и эстрогенов 47
2.3.2. Выдерживание в запаховой атмосфере 47
2.4. Статистическая обработка полученных результатов 48
Глава 3. Взаимосвязь обонятельной чувствительности и полового цикла грызунов 50
Глава 4. Возрастная динамика обонятельной чувствительности 58
Глава 5. Влияние половых гормонов на обонятельную чувствительность самок мышей 67
5.1. Влияние тестостерона на чувствительность к ИВК у неполовозрелых самок мышей 67
5.2. Влияние тестостерона на чувствительность к ИВК у половозрелых самок мышей 68
5.3. Влияние эстрогенов на чувствительность к ИВК у половозрелых самок мышей 77
Глава 6. Модифицирующее влияние естественных и искусственных одорантов на обонятельную чувствительность 80
6.1. Изменение чувствительности к ИВК у неполовозрелых самок мышей 80
6.2. Изменение чувствительности к ИВК у половозрелых самок мышей 81
6.3. Обонятельная чувствительность к изоамилацетату (ИАА) мышей и крыс 92
6.4. Модифицирующее влияние выдерживания в запахе искусственных одорантов на чувствительность самок мышей 100
6.4.1. Влияние экспозиции в ИАА на обонятельную чувствительность 100
6.4.2. Влияние экспозиции в запахе камфоры на обонятельную чувствительность 103
Глава 7. Обонятельная чувствительность нелинейных лабораторных крыс к изовалериановой кислоте 112
7.1. Чувствительность к ИВК неполовозрелых самок крыс и половозрелых самцов и самок 112
7.2. Чувствительность к ИВК половозрелых самок крыс при их экспозиции в атмосфере этого одоранта 117
Глава 8. Сравнительное изучение силы влияния различных факторов на обонятельную чувствительность грызунов 120
Глава 9. Возможные механизмы воздействия стероидных гормонов на обонятельную систему 122
Выводы 131
- Периферические и центральные отделы обонятельной системы
- Микроскопическое исследование влагалищных мазков
- Влияние тестостерона на чувствительность к ИВК у половозрелых самок мышей
- Изменение чувствительности к ИВК у половозрелых самок мышей
Введение к работе
Актуальность темы. Обоняние играет важную роль в жизни млекопитающих, особенно макросматиков, к числу которых относятся и грызуны. Запаховые стимулы в виде феромонов даже в малых концентрациях запускают различные поведенческие реакции: поиск пищи, материнское поведение, поиски партнера для спаривания, и т. п. Исследования, проведенные в последнее время в России и за рубежом, свидетельствуют о важной роли обоняния в моделях поведения различных видов. Показано, что даже в жизни человека запахи играют несравненно большую роль, чем предполагали ранее. Посредством одорантов, получивших название «копулины» (вещества, ответственные за половое и социальное поведение), осуществляется выбор партнера для брака (Rialdi et al., 1998). Одним из ключевых моментов в жизни млекопитающих является размножение и связанное с ним половое поведение, запускаемое специфическими обонятельными стимулами.
В ряде работ показано, что обонятельная чувствительность к запаховым раздражителям не является постоянной, а подвержена онтогенетической динамике (Гладышева, Троицкая, 1989; Balboni, Vannelli, 1981; Apfelbach et al., 1991). Авторы полагают, что в основе изменений чувствительности лежат колебания гормонального статуса организма в процессе онтогенеза. Однако до настоящего времени природа этих изменений во многом неясна. Уровень, на котором осуществляются взаимодействие эндокринной и обонятельной систем и механизмы этих взаимодействий не изучены. Это определяет актуальность исследований по изучению данного вопроса.
Цель и задачи исследований. Целью работы являлось изучение обонятельной чувствительности самок грызунов (на примере мышей и крыс) на разных этапах онтогенеза (период неполовозрелости, эстральный цикл, старение), ее связи с гормональным фоном организма, а также влияния на обо-
нятельную чувствительность грызунов различных модулирующих факторов, таких как введение экзогенных половых стероидов или экспозиция в запахо-вой атмосфере. В исследовании были поставлены следующие задачи:
изучение онтогенетической динамики порогов восприятия одних и тех же запаховых веществ у близкородственных видов грызунов -мышей Mus musculus и крыс Rattus norvegicus
определение порогов восприятия изовалериановой кислоты (ИВК), являющейся природным запаховым сигналом, у неполовозрелых самок лабораторных мышей и крыс
выявление возрастных изменений в порогах восприятия данного запахового раздражителя (ИВК) у половозрелых животных в процессе онтогенеза, а также изучение динамики обонятельной чувствительности самок рассматриваемых видов в зависимости от стадии эстраль-ного цикла
исследование модулирующего влияния на детенышей грызунов экспозиции в атмосфере различных запаховых стимулов как фактора онтогенеза, формирующего особенности обонятельной чувствительности самок мышей и крыс, с использованием условнорефлекторной методики
изучение влияния гормонального статуса организма, претерпевающего изменения в процессе онтогенеза особи, на обонятельную чувствительность путем введения экзогенных половых гормонов — тестостерона и эстрогенов
Научная новизна исследования. Благодаря использованию методики, позволяющей дать точную оценку значимости обонятельных стимулов (условнорефлекторной), получены значения порогов восприятия различных веществ, что позволило детализировать взаимосвязь обонятельного анализатора с половой системой и характер влияния на обоняние гормонального фона
организма в целом. Методом экспериментального введения экзогенного тестостерона половозрелым самкам показано снижение обонятельной чувствительности к запаховому стимулу, в то время как введение эстрогенов, напротив, вызывает ее повышение. Выявлены различия обонятельной чувствительности и ее динамики в процессе онтогенеза для близкородственных видов, а также для лабораторных животных по сравнению с дикими. Получены результаты, свидетельствующие о возможности частичного пересмотра существующих представлений об общем профиле онтогенетической динамики обоняния на примере мышей. Применение модуляции обонятельной чувствительности запаховыми стимулами показало ограниченную избирательность рецепторов органа обоняния к использованным одорантам.
Теоретическое и практическое значение работы. На основе величин порогов обонятельной чувствительности, полученных при помощи метода вырабатывания условного рефлекса, показаны межвидовые различия обоняния у грызунов, а также получены данные, касающиеся характера его онтогенетической динамики. Результаты изучения влияния экспозиции в атмосфере одоранта на величину обонятельного порога к другому одоранту, показавшие достаточно низкую избирательность обонятельных рецепторов по отношению к ряду веществ, могут быть использованы для выяснения степени специфичности рецепторов. Полученные данные по регулирующему влиянию гормонов-антагонистов (андрогенов и эстрогенов) на обонятельную чувствительность способствуют решению вопроса об эндокринной регуляции функционирования обонятельного анализатора и природы обоняния в целом. Результаты, отражающие влияние половых гормонов на обоняние, могут быть использованы в ветеринарии для оценки эффективности препаратов контрацептивного действия.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
обонятельная чувствительность самок грызунов к различным
одорантам зависит от стадии эстрального цикла, при этом наивысшая чувствительность характерна для стадий проэструса и эс-труса, а наименьшая — для стадии метэструса
в процессе онтогенеза грызунов имеют место возрастные изменения обонятельной чувствительности. Пик чувствительности отмечается у неполовозрелых особей (нелинейные лабораторные мыши) и молодых половозрелых (крысы)
экспозиция в запаховой атмосфере приводит к неспецифическому повышению обонятельной чувствительности за счет понижения величин порогов различных стадий полового цикла до минимальной величины, характерной для проэструса
искусственное изменение гормонального фона организма влечет за собой соответствующие изменения чувствительности к запа-
#
ховым стимулам. Введение андрогенов (тестостерона) приводит к повышению, эстрогенов - к снижению порогов восприятия некоторых одорантов Апробация работы. Результаты проведенных исследований докладывались на международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов» (Москва, 2000), Пятой Нижегородской сессии молодых ученых (Н. Новгород, 2000), международной конференции «Механизмы функционирования висцеральных систем» (Санкт-Петербург, 2001), международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодая наука-XXI веку» (Иваново, 2001), 4-й Пущинской конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века» (Пущино, 2001), Втором конгрессе молодых ученых и специалистов «Научная молодежь на пороге XXI века» (Томск, 2001), международной научно-практической конференции молодых ученых «Современные проблемы естествознания» (Владимир, 2001), 6-й Пущинской школе-конференции молодых ученых (Пущино, 2002).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, 2 приняты к печати.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 155 страницах машинописного текста и состоит из введения, девяти глав, выводов, списка цитированной литературы и приложения. Работа иллюстрирована 18 рисунками и 32 таблицами. Список цитированной литературы включает 235 источников, в том числе 184 на иностранных языках.
Периферические и центральные отделы обонятельной системы
Процесс восприятия и передачи информации начинается с периферического отдела обонятельной системы. У высших позвоночных обонятельная выстилка располагается в задних отделах полости носа — на костных завитках решетчатой кости и в задней части носовой перегородки. У млекопитающих она состоит из обонятельного эпителия и соединительнотканного слоя. В состав последнего входят немиелинизированные аксоны рецептор-ных клеток, боуменовы железы, коллагеновые волокна и кровеносные сосуды (Бронштейн, 1977; Винников, 1983; Lewis et al., 1995).
Обонятельный эпителий имеет значительные морфологические различия в пределах разных классов и видов позвоночных животных (Ohno, 1983). Он представляет собой многорядный эпителий, в состав которого входят клетки трех типов: рецепторные, опорные и базальные (рис. 1). 1. Рецепторные (обонятельные) клетки являются первичночувствую-щими биполярными рецепторами, посылают нервные импульсы в обонятельные луковицы, входящие в состав переднего мозга. От верхнего полюса отходит относительно толстый периферический отросток, заканчивающийся утолщением - обонятельной булавой. Булава несет жгутики и микровил-лярные образования и участвует в начальных этапах рецепции (Винников, Титова, 1957). Более тонкий центральный отросток (имеет строение, свойственное аксонам, начинается от нижнего полюса клетки) включается в состав безмякотного обонятельного нерва и следует, не разветвляясь, до обонятельной луковицы (Бронштейн, 1977). Во всей рецепторной клетке протекают интенсивные процессы белково-нуклеинового обмена (Новожилов, 1988). 2. Опорные клетки - их ядра в обонятельном эпителии составляют наружный ядерный слой. Опорные клетки имеют форму удлиненной рюмки, содержат РНК, белки, аппарат Гольджи, шероховатый и гладкий эндоплаз-матический ретикулум, лизосомы, митохондрии. В обонятельном эпителии белой крысы обнаружены два типа опорных клеток: секретирующие, относительно немногочисленные в области рецепторного отдела слизистой, и численно преобладающие, богатые гладким ЭР клетки (Бонашевская и др., 1975). 3. Базальные клетки, расположенные под несколькими рядами ядер обонятельных клеток, имеют неправильную, кубовидную или конусовидную форму, снабжены рядами выростов. Они распластываются над поверхностью базальной мембраны, мало дифферинцированы и дают начало другим клеткам обонятельного эпителия (Бронштейн, 1977). В обонятельном эпителии постоянно протекают процессы нейрогенеза, направленные на обновление рецепторных клеток. Полностью обновление рецепторных обонятельных клеток происходит через 40 дней (Graziadei, 1971; Leffmgwell, 2001). Нейрогенез может индуцироваться стрессом, например, повреждением обонятельного эпителия. Дифференцированные нейроны возникают из недавно разделившихся клеток. Они не подвергаются процессу митоза после дифференцировки. Стресс, по-видимому, оказывает влияние на контакты между клеточными поверхностями, индуцируя процесс превращения предшественников нейронов в зрелые обонятельные клетки (Feron et al., 1999). В целом для клеток-нейронов обонятельного эпителия характерен повышенный синтез обонятельных рецепторных элементов по сравнению с другими белками обонятельного эпителия. Этот синтез стимулируется пахучими веществами, вызывающими активацию регуляторного c-fos гена, в свою очередь регулирующего активность генома (Новоселов и др., 1992). Носовая полость млекопитающих иннервируется тройничным (nervus trigeminus) и конечным {nervus terminalis) нервами. Тройничный нерв может играть большую роль в восприятии одорантов и в модуляции активности других хемосенсорных образований носовой полости (Meredith, 1983). Принято считать, что тригеминальный нерв стимулирует около 70% запахов, хотя чувствительность тригеминальных рецепторов может быть в несколько раз ниже, чем обонятельных (Ohloff, 1986, 1994). Терминальный нерв, по-видимому, участвует в регуляции процесса переработки сенсорной информации, связанного с хеморецепцией соединений типа феромонов, и является важным звеном в цепи функциональных связей в системе феромональной регуляции гормональных сдвигов в организме млекопитающих (Jennes, 1986). У большинства млекопитающих помимо органа обоняния имеется во-мероназальный орган, представленный двумя трубчатыми структурами, заполненными жидкостью, расположенными по ходу носовой перегородки. У грызунов передний отдел этого органа сообщается с полостью носа отверстием, открывающимся вблизи ее преддверия (Бронштейн, 1977). Считают, что обонятельные клетки вомероназального органа, снабженные микровил-лярными элементами, специализированы к восприятию феромонов (Wysocki, 1979; Johnston, 1985). В ряде работ (Inamura et al., 1997а, b; Sasaki et al, 1999) исследовано стимулирующие влияние феромонов мочи крыс на препарат вомероназальной мембраны, установлена медиаторная роль инози-тол 1,4,5-трифосфата. Показано, что вомероназальный орган является относительно автономной системой, реализующей специфические, биологически значимые реакции.
Микроскопическое исследование влагалищных мазков
Половое поведение млекопитающих напрямую зависит от их физиологического состояния и находится под воздействием окружающей среды. Одна особь может оказывать воздействие на гормональную регуляцию другой особи посредством выделяемых во внешнюю среду биологически активных веществ - феромонов (от лат. «phero»- несу и «hormao»- возбуждаю), вызывающих у особи того же вида специфические поведенческие реакции. Коммуникация посредством химических (феромональных) сигналов имеет большое значение для многих видов, особенно для млекопитающих. Хемо-сенсорная коммуникация и отношения типа «феромоны - гормоны» важны и для человека. Последние исследования в данной области показали, что коммуникация в человеческом обществе осуществляется во многом благодаря обонятельным сигналам, восприятие которых находится под контролем генома, причем немаловажную роль при этом играет, по-видимому, главный комплекс гистосовместимости (ГКГ). Формирование групп и социального выбора, возможно, находится под влиянием сходства в их HLA-A и HLA-B аллелях (Eggert et al., 1998).
Восприятие феромонов осуществляется через обонятельный анализатор. В зависимости от предполагаемого механизма действия различают рилизинг-феромоны (немедленный ответ особи-реципиента) и праймер-феромоны (действуют постепенно). Феромоны оказывают влияние на половое созревание, характер половых циклов, беременность, заботу о потомстве (Huck, 1980; Keverne, 1983; Новиков, 1988; Brennan et al., 1998). Принято считать, что рилизинг-феромоны (сигнальные) оказывают влияние на уровне центральной нервной системы, тогда как праймер-феромоны детерминируют нейроэндокринные или эндокринные изменения (Balboni, Vannelli, 1981). Общий нейроэндокринный эффект воздействия мужских феромонов реализуется по механизму уменьшения секреции пролактина (Keverne, 1983).
Феромональная регуляция играет исключительно важную роль в размножении млекопитающих и связанном с ним половом поведении. Например, было установлено резкое ускорение полового созревания самок мышей и крыс при содержании с половозрелыми самцами, наблюдали раннее открытие влагалища и первый эструс на 10-15 дней раньше срока (Vandenbergh, 1967; Antz-Vaxman, Aron, 1986). При содержании мышей группами увеличивается продолжительность эстрального цикла (резкое увеличение диэструса до 40 дней) - «эффект Уиттена» (Whitten, 1959) . Помимо этого, отмечали случаи псевдобеременности — в отличие от особей, которые содержались индивидуально (Lee, Boot, 1955; Parkes, Bruce, 1961). С другой стороны, содержание трехмесячных самок крыс в одном помещении с самцами синхронизировало эструс и сокращало половой цикл. Проведенные исследования показали, что в моче самцов мышей содержатся андрогензави-симые молекулы, связанные с так называемыми «главными белками мочи» (ГБМ). Эти комплексы способны связывать летучие феромоны. ГБМ взаимодействуют с вомероназальным эпителием обонятельной системы; они несут, по-видимому, информацию о половом и социальном статусе животного (Ferrari et al., 1998; Mucignat-Caretta, Caretta, 1998).
Псевдобеременность, как и овуляция, может быть предотвращена путем удаления обонятельных луковиц (Whitten, 1959). То же самое относится к эффекту Уиттена (синхронизация эструса у самок в присутствии самца) и Брюс-эффекту (блокада беременности вследствие присутствия незнакомого самца спустя сутки после копуляции) (Lamond, 1958).
На примере кроликов показано, что на коже лактирующих самок, а также в их молоке содержится фактор феромональной природы, вызывающий реакцию позитивной ориентации новорожденных детенышей, которая заканчивается помещением в рот соска. Запах самца не вызывал реакции привлекания (Schaal et al., 1998).
В регуляции эстрального цикла у крыс участвует вомероназальный орган (Нессен, 1980). Формирование поведенческого ответа на стимул феромональной природы происходит в процессе полового созревания самки. Характер формирования формы поведения определяется генотипом донора и реципиента (Павлова, 1995).
Исключительно важную роль играют запаховые стимулы при выборе полового партнера. На примере золотистых хомячков и леммингов показано, что самки способны «предугадывать» будущий статус самца. Самцы, которые, как выяснилось, в будущем занимали подчиненное положение, предпочитались самками в диэструсе; самцы, ставшие впоследствии доминантами, предпочитались самками в эструсе (White , 1984) .
Установили, что лабораторные мыши способны различать особей изо-генных линий, то есть различающихся по одной паре генов. Следовательно, различия в запахе связаны с генотипом особей (Соколов, Котенкова, 1985) .
Различия в запахе мочи у самок и самцов лабораторных крыс обнаружены уже в раннем возрасте. Запах мочи самцов в значительно большей степени, чем самок, стимулирует вылизывание самкой аногенитальной области у детенышей (Гирман, 1986).
Связь эндокринной и обонятельной систем доказывается введением в вомероназальныи орган человека соединений класса стероидов, получивших название вомероферинов. Андрост-4,16-диен-ЗБ-ол вызывал деполяризацию мембран клеток вомероназального органа, расслабление скелетной мускулатуры и повышение парасимпатического тонуса у женщин. Прегна-4,20-диен-3,6-дион вызывал снижение уровня содержания в плазме ЛГ и ФСГ, а также тестостерона у мужчин (Montibloch, Berliner, 1997).
Влияние тестостерона на чувствительность к ИВК у половозрелых самок мышей
Введение тестостерона, приводящее к увеличению продолжительности стадий диэструса и эструса, возможно, имеет в основе те же механизмы, которые ответственны за изменение эстрального цикла у крыс при старении. В возрасте 10-12 месяцев увеличивается число животных с постоянным эстру-сом, а в более поздние сроки - с постоянным или преобладающим диэстру-сом. Нарушения эстрального цикла сопровождаются увеличением секреции пролактина и снижением выделения лютеинизирующего гормона. У старых самок с постоянным эструсом отмечается снижение уровня моноаминов и серотонина в гипоталамусе (Walker et al., 1980).
У крыс при старении наблюдается увеличение секреции пролактина и снижение выделения ЛГ. Стойкое повышение уровня секреции пролактина у старых самок крыс может быть связано с сохранением достаточно высокой продукции эстрогенов (Савченко и др., 1992).
Проведенные нами опыты показали, что ТП, по-видимому, обладает кумулятивным эффектом, или же вызывает медленные перестройки гормонального фона организма. Тестирование после первой инъекции не выявило достоверных различий, тогда как после третьей показало статистически значимое снижение обонятельной чувствительности к запаху ИВК у андрогени-зированных самок по сравнению с интактными, очевидно, являющееся результатом гормональных перестроек в организме животных.
Согласно литературным данным, исследования с введением препаратов тестостерона самкам грызунов проводили неоднократно, однако большинство из них касается неонатальной андрогенизации. Выявлены различные физиологические эффекты действия тестостерона на организм самок животных.
При неонатальной андрогенизации малыми дозами ТП, близкими к физиологическому уровню секреции андрогенов семенниками (10-25 мкг), примерно половина животных при содержании с самцами оставалась бесплодной, а у другой половины фертильность сохранялась. После введения самкам крыс 15 мкг ТП на 1-2-й день жизни у многих из них в возрасте 3-4 месяцев наблюдался нерегулярный половой цикл, отмечалось снижение гонадотропного рилизинг-гормона в аркуатных ядрах и срединном возвышении при отсутствии разницы в преоптической области. У слабо андрогенизированных крыс (15 мкг ТП), сохранивших нерегулярный цикл, не было динамики эст-радиола в крови по стадиям цикла, а во все дни сохранялся уровень, свойственный максимальным величинам, наблюдаемым в проэструсе (Савченко, 1992).
У крыс, получивших неонатально большую дозу ТП, происходит фиброзное перерождение матки. Возможно, его причина — в изменении характера секреции половых стероидов, в выпадении лютеиновой фазы и в монотонности эстрогенного воздействия, поскольку у этих крыс отсутствует овулятор-ный выброс эстрадиола (Савченко, 1992).
Крысы, получавшие тестостерон в возрасте четырех дней, не проявляли характерной для самок цикличности во взрослом состоянии. Даже после введения эстрогенов и прогестерона такие самки оставались неактивными в половом отношении. Однако при введении таким особям тестостерона после удаления яичников во взрослом состоянии у них наблюдали проявление мужского поведения (Whalen, Robertson, 1968).
При введении самкам крыс до седьмого дня после рождения 500 мкг тестостерона происходило изменение полового поведения у этих же особей в половозрелом состоянии. Секреция ЛГ была изменена в ответ на введение тестостерона до девятого дня жизни (Rochellus et al., 1995). При введении новорожденным самкам крыс большой дозы тестостерона наблюдается развитие ановуляторного синдрома. В яичнике не образуется желтого тела, фолликулы не достигают зрелости, перерастянуты содержащейся в них жидкостью и превращаются во множественные пузыри (кисты). Секреция гонадотропи-нов и половых гормонов не испытывает циклических колебаний, что характерно для самцов. Половое поведение таких самок аналогично половому поведению самцов (Резников, 1985).
У крыс период чувствительности приходится на постнатальный, а не на пренатальный период. По-видимому, крысы рождаются с нервной системой, не дифференцированной в отношении поведения, хотя потенциально для них характерна цикличность (Хайнд, 1975). Исследования, проведенные на новорожденных самцах и самках крыс, показали, что половая дифференциация происходит сразу после рождения. У потенциальных самцов тестостерон, вырабатываемый семенниками, превращается в рецепторных клетках мозга в эстрадиол, который приводит к установлению постоянного «мужского» паттерна в мозговых структурах. В случае кастрации новорожденных самцов происходит возвращение к «женскому» паттерну. Влияние введения тестостерона новорожденным самкам крыс влечет за собой функционирование «мужского» паттерна как результата превращения тестостерона в эстрадиол. Собственная секреция эстрадиола в женском организме предотвращается путем блокирования доступа эстрадиола к клеткам мозга при участии альфа-фетопротеина - вещества, содержащегося в крови и спинномозговой жидкости новорожденных животных в течение трех недель (McEwen, 1976).
Опыты по введению препарата тестостерона, проводимые авторами на взрослых половозрелых животных, также выявили наличие перестроек в строении репродуктивных органов. Введение беременным самкам морских свинок тестостерона пропионата приводит к тому, что половые органы самок будут напоминать половые органы самцов. Если таких особей подвергнуть овариэктомии, а затем вводить гормоны половых желез, их поведение будет напоминать мужское, и в значительно большей степени, чем поведение ова-риэктомированных и получавших половые гормоны контрольных животных, матери которых не подвергались инъекциям тестостерона (Gerall, 1968). При введении самкам препаратов тестостерона в больших дозах резко тормозится продукция гонадотропных гормонов гипофиза. В результате наступает блокада овуляции и атрофия фолликулов. При дефиците эстрогенов введенный в небольших дозах тестостерон может, подвергаясь реакции ароматизации, превращаться в эстрадиол (Загородский, 1975), в свою очередь оказывающий тормозное действие на гонадотропную активность гипофиза у самок. Предварительное превращение андрогена в эстроген в клетках ЦНС необходимо для проявления действия тестостерона на некоторые формы агрессивного и полового поведения не только самок, но и самцов (Резников, 1985).
Изменение чувствительности к ИВК у половозрелых самок мышей
Обсуждение результатов. Эксперименты по выдерживанию в атмосфере запаха какого-либо одоранта проводили неоднократно, в связи с чем необходимо кратко осветить результаты некоторых работ в этой области. Так, ограниченная природа материнской заботы у кроликов привела к ряду исследований с целью выяснить, способна ли самка передавать информацию о своем пищевом рационе потомству до его рождения, или происходит обучение детенышей выбору пищи. Из проведенных опытов стало ясно, что у детенышей нет возможности научиться питаться посредством наблюдения за матерью, то есть эту информацию они получают в эмбриональном периоде. Если во время беременности самка получала ягоды можжевельника, то после отлучения детенышей от матери они начинают предпочитать эту пищу любой другой, выбирая ее по запаху, даже если самка питается лабораторным кормом. Из этого следует, что информация о пищевом рационе матери во время беременности передается потомству либо в период кормления, либо еще в эмбриональном периоде. Полагают, что такое научение связано с резким увеличением чувст-вительносьти к запахам в самый начальный период после рождения. Пренатальное восприятие запахов связано с увеличением числа чувствительных клеток во время эмбрионального периода и продолжающегося после рождения. Кроме того, это может зависеть от влияния окружающей среды на животных в течение нескольких дней после рождения. Еще одной причиной может быть сужение профиля реакции чувствительности рецепторных клеток, происходящее незадолго до рождения (Semke et al., 1994).
Самцы крыс в возрасте от 1 до 14 дней, были помещены в атмосферу с запахом циклогексана на два месяца. Одна группа подвергалась воздействию повышенных концентраций этого соединения, другая — слабому его присутствию. В результате восприимчивость крыс первой группы увеличивалась (Voznesenskaya, Wysocki, 1995). Сходные результаты получили ранее при выдерживании самцов крыс того же возраста в атмосфере циклогексанона: животные, находившиеся в запаховой атмосфере, демонстрировали более высокую способность распознавать циклогексанон, чем контрольные, содержавшиеся в нормальных крысиных колониях или в атмосфере чистого воздуха (Laing, Panhuber, 1980).
У людей существует специфическая выявленная аносмия к некоторым запахам, в частности, к андростенону. Способность чувствовать этот запах имеет генетическую основу, но фенотип может быть динамичным. При воздействии этого одоранта чувствительность к нему повышается (Voznesenskaya, Wysocki, 1995).
Изменения в восприятии запаха часто наблюдают у людей, живущих или работающих в его атмосфере. Это повышение чувствительности к нему с одной стороны, и снижение ее в результате длительной экспозиции в одоран-те (пример адаптации) - с другой. Показано, что после длительного выдерживания в атмосфере запахового раздражителя уменьшение его интенсивности сопровождается повышением порогов восприятия, которые сохраняются до двух недель после выдерживания (Dalton, Wysocki, 1996). Пролонгированное выдерживание в атмосфере того или иного одоранта, как правило, приводит к одорантспецифичному снижению чувствительности, то есть к повышению обонятельных порогов восприятия данного вещества и исчезновению чувствительности к подпороговой стимуляции. При отсутствии запахо-вой атмосферы чувствительность постепенно восстанавливается. Амплитуда изменений чувствительности и продолжительность курса адаптации зависят от концентрации стимула и от продолжительности экспозиции. Таким образом, адаптация к запахам является сложным процессом, в который вовлечены как периферический (рецепторы), так и центральный уровни восприятия одо-рантов (Dalton, 2000).
Существуют различия в изменении чувствительности к разным запахам у людей, работающих в их атмосфере. Так, пороги восприятия бутанола не отличались от контрольной группы, тогда как пороги восприятия ацетона были значительно ниже — пример адаптации при очень длительной выдержке (Wysocki et al., 1997).
Подобные эксперименты проводили и с грызунами (крысы, мыши). В качестве раздражителя использовали образцы мочи хомяков и морских свинок, а также с запахом андростенона. Воздействию подвергались животные разных возрастов. Молодые особи различали запах мочи лучше, чем старые. После выдерживания в атмосфере данного запаха у молодых животных чувствительность к нему повысилась в 100 раз, у старых - в 10 раз. Если мыши содержались отдельно от хомяков, они различали 5-10% водный раствор мочи хомяков; при совместном содержании им было достаточно 3-4% раствора, чтобы почувствовать данный запах. Крысы воспринимали свой запах в очень низких концентрациях. Этот факт рассматривался как пример длительного воздействия собственного запаха на шестимесячных крыс (Voznessenskaya, Wysocki, 1995).
Выдерживание в запахе андростенона снимало аносмию к нему. В эксперименте использовали две линии крыс. Особи первой линии были чувствительны к нему, второй - нет. После воздействия на животных запахом андро-стенона в течение двух недель чувствительность к нему у крыс первой линии повысилась в 100 раз, а у животных второй - в 10 раз (Voznesenskaya, Wy-socki, 1995). Результаты исследования позволили авторам предположить, что увеличение запаховой чувствительности — феномен, отражающий пластичность восприятия информации в мозге и являющийся примером стимуляции контролирующего гена на периферии (Voznesenskaya, Wysocki, 1995). По мере необходимости запахи могут запускать или регулировать генетические механизмы, лежащие в основе образования тех или иных рецепторных белков в обонятельных рецепторных клетках.
