Введение к работе
Актуальность проблемы
Проблема агрессивности в современном мире является весьма актуальной. Поэтому изучение биологических и нейрохимических основ агрессивного поведения присутствует в качестве одной из центральных тем в научной литературе, посвященной изучению поведения человека и животных. Агрессивное поведение животных – это совокупность действий, адресованных другой особи и направленных на ее запугивание, подавление или нанесение ей физической травмы. Агрессия – эволюционно закрепленная форма поведения животных и человека и сама по себе патологией не является (Haller and Kruk, 2006). Однако известно, что многие психопатологии ассоциированы с измененными, ненормальными формами агрессивного поведения (Jonson et al., 2002; Bolles and Miotto, 2003; Ryden et al., 2009 и др.). Одним из основных подходов к изучению агрессивного поведения является создание экспериментальных животных моделей адаптивной и патологической агрессии (Miczek et al., 2007; Haller and Kruk, 2006; Veenema et al., 2007; Natarajan et al., 2009). Изучение моделей межсамцовой агрессии на грызунах показало, что повышенная и ослабленная, адаптивная и патологическая агрессия могут характеризоваться разными нейробиологическими механизмами (Haller et al., 2006; Netter and Rammsayer, 1991; De Boer et al., Van der Vegt et al., 2005; Miczek et al., 2007). Особый интерес представляет изучение связи агонистической конфронтации с активацией структур мозга (Raine and Yang, 2006; Chung et al., 2000; Halasz et al., 2002; Veenema et al., 2006).
Установлено, что при длительном разведении диких животных в условиях неволи существенные изменения претерпевает, прежде всего, агрессия по отношению к человеку (King, 1939). В то же время длительное разведение животных в условиях лаборатории приводит к повышению порога агрессии (Boice 1973; Price, 1984; De Boer et al., 2003). Для изучения влияния доместикации на внутривидовое поведение животных особый интерес представляет многолетний эксперимент по доместикации животных (серебристо-чёрной лисицы, американской норки, серой крысы), который проводится в Институте цитологии и генетики СО РАН. Этот эксперимент, рассматриваемый как модель эволюции, позволяет проследить процессы, вероятно, происходившие при исторической доместикации (Беляев, 1962; Науменко, Беляев, 1981). В результате длительного отбора диких серых крыс (Rattus norvegicus) на отсутствие и усиление агрессивности по отношению к человеку были созданы ручная и агрессивная линии серых крыс. Крысы ручной линии отличаются отсутствием агрессивности по отношению к человеку и толерантностью к взятию в руки, а крысы агрессивной линии характеризуюутся проявлением высокого уровня агрессивных реакций при взаимодействии с человеком. Накопленные к настоящему времени данные четко свидетельствуют о том, что отбор на отсутствие защитной агрессии по отношению к человеку у серых крыс сопровождается существенными изменениями нейромедиаторных систем мозга и снижением функциональной активности гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы (Naumenko et al., 1989; Plyusnina and Oskina, 1997; Оськина и Плюснина, 2000; Плюснина, 2004). Участие этих систем в механизмах регуляции разных форм агрессивного поведения несомненно. Крысы, селекционированные на отсутствие и усиление агрессивности по отношению к человеку, являются перспективной моделью для изучения механизмов формирования и взаимосвязи различных видов агрессии. Особый интерес представляет собой сравнение селекционированных линий с контрольной популяцией крыс дикого типа. Эти модели обеспечивают возможность комплексного подхода к изучению агрессивного поведения и связанных с ним поведенческих и нейрохимических особенностей.
Целью работы является изучение поведенческих и нейрохимических особенностей внутривидовой агрессии у линий серых крыс, полученных при отборе на отсутствие («ручные») и усиление («агрессивные») агрессии по отношению к человеку. В связи с этим были поставлены следующие задачи:
Исследовать эффекты отбора на отсутствие и усиление агрессии по отношению к человеку на межсамцовую агрессию серых крыс с применением тестов на видоспецифическое и патологическое поведение.
Исследовать эффекты отбора по поведению на онтогенез игровой борьбы у серых крыс.
Исследовать влияние социальной конфронтации в тесте “резидент-интрудер” на уровни глюкокортикоидов плазмы крови, а также на обмен серотонина и дофамина в структурах мозга у крыс селекционируемых линий и неселекционированной популяции.
Исследовать активацию структур мозга в процессе агонистической конфронтации у ручных и агрессивных крыс методом иммуногистохимического c-Fos окрашивания.
Изучить материнскую агрессию у ручных, агрессивных и диких самок.
Научная новизна.
Изучено влияние отбора по поведению на различные виды внутривидовой межсамцовой агрессии. Впервые показано, что ручные крысы характеризуются существенным ослаблением внутривидовой межсамцовой агрессии по сравнению, как с агрессивными, так и с дикими крысами. Внутривидовая межсамцовая агрессия крыс дикого типа и агрессивных не различается.
Изучено влияние отбора по поведению на игровую борьбу крыс. Показано, что ручные крысята характеризуются более длительным сохранением в онтогенезе элементов игрового поведения, характерных для раннего адолесцентного периода.
Впервые проведено изучение влияния агонистического взаимодействия на уровень глюкокортикоидов в плазме крови ручных, агрессивных и диких серых крыс. Показано, что уровень кортикостерона плазмы крови после агонистической конфронтации достоверно выше у диких самцов, чем у ручных и агрессивных.
Показано, что агонистическое взаимодействие не вызывает существенного
изменения уровня обмена серотонина и дофамина у ручных, агрессивных и диких крыс.
Описано влияние агонистического взаимодействия на активацию структур мозга у ручных и агрессивных самцов. Впервые выявлена большая активация гипоталамической области атаки после агонистического взаимодействия у агрессивных самцов по сравнению с ручными.
Впервые проведено изучение материнской агрессии и тревожности лактирующих самок ручных, агрессивных и диких серых крыс. Показано, что материнская агрессия ручных и агрессивных крыс не различалась и была повышена по сравнению с агрессией диких животных. У последних преобладает поведение затаивания.
Научно-практическая ценность.
Теоретическое значение работы заключается в расширении представлений об агрессивном поведении, в частности о влиянии генетической селекции на усиление и отсутствие агрессии по отношению к человеку на различные виды внутривидового агрессивного поведения. Данные об изменении внутривидового поведения и его регуляции добавляют новые характеристики линии ручных серых крыс, которых можно рассматривать в качестве экспериментальной модели доместикации. Особый интерес представляет собой проведенное сравнение поведенческих и физиологических харатеристик селекционированных линий с крысами дикого типа. Кроме того, освещается вопрос о гормональных и нейрохимических механизмах внутривидовой агрессии разного уровня. Проведенный анализ активации структур мозга в процессе агонистической конфронтации позволяет расширить имеющиеся представления о нейрональных механизмах повышенной и ослабленной агрессии. Полученные данные имеют значение для раскрытия механизмов видоспецифического и патологического агрессивного поведения.
Положения, выносимые на защиту:
Отбор серых крыс на отсутствие агрессивности по отношению к человеку привел к существенному ослаблению межсамцовой агрессии с сохранением поведенческого репертуара.
Отбор на отсутствие агрессивности по отношению к человеку привел к более длительному сохранению в онтогенезе черт игрового поведения, характерных для раннего адолесцентного периода.
Уровень глюкокортикоидов в плазме крови после агонистического взаимодействия у ручных и агрессивных самцов не различается и достоверно ниже чем у неселекционированных крыс. Агонистическое взаимодействие не приводит к существенному изменению обмена серотонина и дофамина в структурах мозга ручных, агрессивных и диких крыс.
Показано, что агонистическая конфронтация сопровождается в общем сходной картиной активации структур мозга у ручных и агрессивных крыс. Однако активация гипоталамической области атаки была достоверно выше у агрессивных самцов по сравнению с ручными.
Защитная агрессия лактирующих самок ручной и агрессивной линий не
различалась и была выше, чем у диких животных.
Апробация работы.
Материалы диссертации обсуждены на VI Сибирском физиологическом съезде с участием иностранных специалистов (Барнаул, 2008), международной школе-конференции «Поведение человека и животных: эволюционные и генетико-физиологические аспекты» (Новосибирск, 2008), научной конференции «Поведение и поведенческая экология млекопитающих» (Черноголовка, 2009), Всероссийском XXI Съезде Физиологического общества им. Павлова (Калуга, 2010), Международной научно-практической конференции “Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии и медицине” (Санкт-Петербург, 2010), международном конгрессе “Стресс и поведение” (Санкт-Петербург, 2012). Также полученные результаты были представлены и обсуждены на отчётной сессии Института цитологии и генетики СО РАН (Новосибирск, 2010).
Публикации.
По материалам диссертации опубликовано 4 статьи в рецензируемых отечественных (1 статья) и зарубежных (3 статьи) журналах. Кроме того, опубликовано 10 тезисов в сборниках трудов конференций.
Структура и объем работы.
