RU2699483C1 - Method of investigating behavior and physical endurance of experimental animals - Google Patents

Method of investigating behavior and physical endurance of experimental animals Download PDF

Info

Publication number
RU2699483C1
RU2699483C1 RU2019105034A RU2019105034A RU2699483C1 RU 2699483 C1 RU2699483 C1 RU 2699483C1 RU 2019105034 A RU2019105034 A RU 2019105034A RU 2019105034 A RU2019105034 A RU 2019105034A RU 2699483 C1 RU2699483 C1 RU 2699483C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
animal
animals
behavior
physical
physical endurance
Prior art date
Application number
RU2019105034A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Чермен Владимирович Базров
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Осетинская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Осетинская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Осетинская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Priority to RU2019105034A priority Critical patent/RU2699483C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2699483C1 publication Critical patent/RU2699483C1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to medicine and can be used in determining physical endurance of small laboratory animals when investigating the adaptogenic activity of certain drugs, as well as chemical compounds and certain food products to determine their specific effect on the body. An animal is induced to move and its motion and physical state are recorded. In the process of experiment, the animal is placed on an artificially created inclination of a sand cup in the form of an inverted cone; the animal's movements are recorded using laser pointers, the specified distances and the time of overcoming to the animals of the control distance are marked.
EFFECT: method widens the range of behavioral tests that enable to obtain accurate data on behavior and physical state of animals and determine level of physical endurance.
1 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к биомедицине и может быть использовано при определении физической выносливости мелких лабораторных животных при исследовании адаптогенной активности некоторых лекарственных средств, а также химических соединений и некоторых пищевых продуктов для определения их специфического влияния на организм.The invention relates to biomedicine and can be used to determine the physical endurance of small laboratory animals in the study of the adaptogenic activity of certain drugs, as well as chemical compounds and certain food products, to determine their specific effect on the body.

Известен способ исследования функционального состояния животных при мышечной работе, при котором животное помещают на беговую дорожку и при помощи источника стимулирующего напряжения принуждают бежать. Подачу нагрузки осуществляют путем изменения скорости движения и угла наклона беговой дорожки. В случае если животное не удерживает заданную скорость бега, оно перемещает датчик положения по направляющей, изменяя величину входного сигнала, поступающего на блок управления. С первого выхода блока управления сигнал подают на световое табло, размер которого прямо пропорционален расстоянию от животного до «безопасной зоны» (зоны отсутствия электроболевой стимуляции). В случае если животное в течение 3 секунд не возвращается в «безопасную зону» то происходит увеличение стимулирующего напряжения на электродах, принуждающее животное бежать (патент РФ №2008792).A known method of studying the functional state of animals during muscle work, in which the animal is placed on a treadmill and forced to run using a source of stimulating voltage. The load is carried out by changing the speed and angle of the treadmill. If the animal does not maintain the specified running speed, it moves the position sensor along the guide, changing the value of the input signal received by the control unit. From the first output of the control unit, the signal is fed to a light panel, the size of which is directly proportional to the distance from the animal to the "safe zone" (zone of absence of electric pain stimulation). If the animal does not return to the “safe zone” within 3 seconds, then an increase in the stimulating voltage at the electrodes occurs, forcing the animal to run (RF patent No. 2008792).

Недостатками описанного способа является сложность воспроизводства, применение электричества делает способ болезненным и опасным, как для животного, так и для человека.The disadvantages of the described method is the complexity of reproduction, the use of electricity makes the method painful and dangerous, both for the animal and for humans.

Из известных технических решений наиболее близким по назначению и технической сущности к заявленному объекту является способ исследования кинезодинамики и поведения подопытных животных, включающий побуждение животного к движению и регистрацию движения и физического состояния животного, характеризующийся предварительным обучением животных плаванию. Животное помещают в воду, где создают искусственное однонаправленное течение водного потока. Скорость течения, температура воды и давление воздуха регулируются, при этом производят регистрацию движения и физического состояния животного с помощью бесконтактных и беспроводных приспособлений (патент РФ №2520155 от 20.06.2014 г).Of the known technical solutions, the closest in purpose and technical essence to the claimed object is a method for studying the kinesodynamics and behavior of experimental animals, including inducing the animal to move and recording the movement and physical condition of the animal, characterized by preliminary training of animals in swimming. The animal is placed in water, where they create an artificial unidirectional flow of a water stream. The flow rate, water temperature and air pressure are regulated, while recording the movement and physical condition of the animal using non-contact and wireless devices (RF patent No. 2520155 from 06.20.2014).

Недостатками описанного способа являются, сложность воспроизводства и растянутость по времени в виду необходимости предварительного обучения животных плаванию, что делает его трудоемким и дорогим в применении.The disadvantages of the described method are the complexity of reproduction and the length of time in view of the need for preliminary training of animals in swimming, which makes it time-consuming and expensive to use.

В стрессовой ситуации, организм проявляет усилия на минимизацию пагубного влияния стресса, что вызывает изменения поведенческих, двигательных, вегетативных, сенсорных и других функций организма. Попадая в стрессовую ситуацию организм отвечает изменением поведения, что проявляется в крайних состояниях возбуждения - торможения центральной нервной системы и иллюстрируется единой шкалой этологической активности стресс-страх-тревожность депрессия (Судаков К.В., Умрюхин П.Е. Системные основы эмоционального стресса. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. 112 с.; Калуев А.В. Изучение тревожности у животных - вчера, сегодня, завтра // Стресс и поведение: материалы 7-й междисциплинарной конф. По биологической психиатрии. М., 2003. С. 144-148)In a stressful situation, the body exerts efforts to minimize the harmful effects of stress, which causes changes in behavioral, motor, autonomic, sensory and other body functions. When the body gets into a stressful situation, it responds with a change in behavior, which manifests itself in extreme states of excitation - inhibition of the central nervous system and is illustrated by a single scale of ethological activity stress-fear-anxiety depression (Sudakov K.V., Umryukhin P.E. Systemic basis of emotional stress. M .: GEOTAR-Media, 2010. 112 pp .; AV Kaluev. Study of anxiety in animals - yesterday, today, tomorrow // Stress and behavior: materials of the 7th interdisciplinary conference on biological psychiatry. M., 2003. S . 144-148)

Для всестороннего исследования функциональности нервной системы и организма в целом используют вариативные группы поведенческих тестов при применении которых изучают около сорока показателей (Crawley J.N. Behavioral phenotyping strategies for mutant mice // Neuron. 2008. Vol. 57. P. 808-818).For a comprehensive study of the functionality of the nervous system and the body as a whole, variational groups of behavioral tests are used and about forty indicators are studied (Crawley J.N. Behavioral phenotyping strategies for mutant mice // Neuron. 2008. Vol. 57. P. 808-818).

Цель изобретения - расширение арсенала поведенческих тестов позволяющих получать точные данные о поведении и физическом состоянии организма животных, а также определять уровень физической выносливости путем создания экспериментальных условий, в которых животные не подвергают принудительному нерефлекторному поведению в виду исключения воздействия болезненных физических раздражителей.The purpose of the invention is to expand the arsenal of behavioral tests to obtain accurate data on the behavior and physical condition of animals, as well as to determine the level of physical endurance by creating experimental conditions in which animals are not subjected to forced non-reflex behavior in order to exclude the effects of painful physical stimuli.

Поставленная цель достигается тем, что в процессе эксперимента животное помещают на искусственно созданный уклон песочной воронки в виде перевернутого конуса (из среднезернистого песка (ГОСТ 8736-93), при этом с помощью лазерных указателей регистрируют движение животного, отмечают заданные расстояния и время преодоления животным контрольного расстояния.This goal is achieved by the fact that during the experiment the animal is placed on an artificially created slope of the sand funnel in the form of an inverted cone (from medium-grained sand (GOST 8736-93), while using laser pointers, the movement of the animal is recorded, the specified distances and the time the animals overcome the control distance.

Для более равномерного и быстрого помещения животного на середину искусственно созданного уклона песочной воронки, животное фиксируют двумя руками, за загривок и корень хвоста и медленно опускается на уклон. Песок начинает осыпаться и увлекать за собой животное, которое сопротивляясь сползанию, начинает карабкаться вверх.For a more uniform and quick placement of the animal in the middle of the artificially created slope of the sand funnel, the animal is fixed with two hands, for the scruff and the root of the tail and slowly lowers to the slope. The sand begins to crumble and drag the animal along, which, resisting creep, begins to climb up.

Перед проведением исследования в центре ящика, заполненного песком, выкапывают яму, в которую вставляют перевернутый конус, (изготовленный в виде пожарного ведра с диаметром основания 600 мм и высотой 850 мм), вершина которого упирается в дно ящика. Перевернутый конус, расположенный в ящике выравнивают при помощи строительного уровня, а затем производят заполнение пустот между перевернутым конусом и ямой. После заполнения пустот песок выравнивают и слегка утрамбовывают по всей площади ящика. После утрамбовки перевернутый конус вынимают из песка за ручку. Таким образом, создают песочную воронку в виде перевернутого конуса.Before carrying out the study, a hole is dug in the center of the box filled with sand, into which an inverted cone is inserted (made in the form of a fire bucket with a base diameter of 600 mm and a height of 850 mm), the top of which abuts against the bottom of the box. The inverted cone located in the box is leveled using the building level, and then the voids between the inverted cone and the pit are filled. After filling the voids, the sand is leveled and slightly tamped over the entire area of the box. After tamping, the inverted cone is taken out of the sand by the handle. Thus, they create a sand funnel in the form of an inverted cone.

На получившейся песочной воронке с помощью лазерных указателей отмечают заданные расстояния и по ним судят о времени преодоления животными контрольного расстояния.On the resulting sand funnel, using laser pointers, the specified distances are noted and the time is measured by the animals over the control distance.

Исследование эффективности предложенного способа проводились на белых не линейных мышах в возрасте 5 месяцев (самцы) массой тела 20-23 г. В эксперименте использовались 2 группы животных: контрольная (n=10) и опытная (=10). Работа выполнена в соответствии с «Правила проведения лабораторной практики в Российской Федерации» (приказ Министерства здравоохранения РФ от 01.04.2016 года №199).A study of the effectiveness of the proposed method was carried out on white non-linear mice aged 5 months (males) with a body weight of 20-23 g. In the experiment, 2 groups of animals were used: control (n = 10) and experimental (= 10). This work was carried out in accordance with the “Rules for Laboratory Practice in the Russian Federation” (Order No. 199 of 04/01/2016 of the Ministry of Health of the Russian Federation).

В процессе опытов для определения уровня физической выносливости проводился замер времени затраченного животными на преодоление контрольного расстояния. Опытная группа получала раствор креатин моногидрата обладающего актопротекторным действием в дозе 5 мл/кг (пример 1).During the experiments, to determine the level of physical endurance, the time spent by the animals on overcoming the control distance was measured. The experimental group received a solution of creatine monohydrate with actoprotective action at a dose of 5 ml / kg (example 1).

Для изучения влияния на поведение и физическую выносливость опытная группа получала водный экстракт пассифлоры обладающий седативным действием, вводимый животным внутрижелудочно через зонд 10 мл/кг (пример 2).To study the effect on behavior and physical endurance, the experimental group received an aqueous passiflora extract with a sedative effect, administered to the animals intragastrically through a 10 ml / kg probe (Example 2).

Предложенный способ позволяет оценить общее поведение животного и уровень его физической выносливости. При отслеживании физического состояния к животным можно прикреплять беспроводные датчики, фиксирующие различные параметры (температура, пульс, частота дыхания и т д).The proposed method allows to evaluate the general behavior of the animal and the level of its physical endurance. When monitoring the physical condition of the animals, you can attach wireless sensors that record various parameters (temperature, heart rate, respiratory rate, etc.).

Пример 1.Example 1

Опытной группе лабораторных белых беспородных мышей (n=10) массой тела 20-23 г в возрасте 5 месяцев перед помещением на уклон песочного перевернутого конуса за час до проведения тестирования добровольно давали раствор креатин моногидрата в дозе 5 мл/кг. Контрольная группа (n=10) получала в дозе 5 мл/кг подслащенную воду. Животных из обеих групп помещали на уклон песочного конуса. Время прохождения дистанции в 20 см, отмеченной на уклоне лазерными указателями, в опытной группе уменьшилось по сравнению с контрольной в виду применения актопротекторного препарата (Таблица 1).An experimental group of laboratory white mongrel mice (n = 10) weighing 20-23 g at the age of 5 months before being placed on a slope of an inverted sand cone an hour before testing was given a solution of creatine monohydrate in a dose of 5 ml / kg. The control group (n = 10) received a dose of 5 ml / kg sweetened water. Animals from both groups were placed on the slope of the sand cone. The travel time of a distance of 20 cm, marked on a slope by laser pointers, in the experimental group decreased compared to the control in view of the use of actoprotective drug (Table 1).

Figure 00000001
Figure 00000001

Пример 2.Example 2

Для изучения влияния некоторых лекарственных средств на поведение и физическую выносливость подопытных животных в опытах использовался водный экстракт пассифлоры, который внутрижелудочно через зонд вводился мышам опытной группы в дозе 10 мл/кг. Контрольная группа мышей получала аналогичным способом и в идентичной дозе дистиллированную воду. Время преодоления контрольного расстояния увеличилось в опытной группе в сравнении с контрольной, при этом фиксировалось изменение в поведении животных. В опытной группе наблюдалось изменение поведения некоторых мышей в виде замирания и изменения направления движения. Таким образом, некоторые животные не преодолели контрольное расстояние (Таблица 2)To study the effect of certain drugs on the behavior and physical endurance of experimental animals, an aqueous extract of passiflora was used in the experiments, which was administered intragastrically through a probe to mice of the experimental group at a dose of 10 ml / kg. A control group of mice received distilled water in an identical manner and in an identical dose. The time to overcome the control distance increased in the experimental group compared with the control, while a change in the behavior of animals was recorded. In the experimental group there was a change in the behavior of some mice in the form of fading and changes in direction of movement. Thus, some animals did not overcome the control distance (Table 2)

Figure 00000002
Figure 00000002

На основании полученных опытным путем данных можно судить о высокой информативности заявляемого способа. Способ позволяет с высокой точностью оценить общее поведение животного и степень его физической выносливости, тем самым способствует определению уровня специфического влияния на организм некоторых лекарственных средств и химических соединений.Based on the data obtained experimentally, one can judge the high information content of the proposed method. The method allows to accurately evaluate the overall behavior of the animal and the degree of its physical endurance, thereby contributing to determining the level of specific effects on the body of certain drugs and chemical compounds.

Claims (1)

Способ исследования поведения и физической выносливости подопытных животных, включающий побуждение животного к движению и регистрацию движения и физического состояния животного, отличающийся тем, что в процессе эксперимента животное помещают на искусственно созданный уклон песочной воронки в виде перевернутого конуса, при этом с помощью лазерных указателей, регистрируют движения животного, отмечают заданные расстояния и время преодоления животным контрольного расстояния.A method for studying the behavior and physical endurance of experimental animals, including inducing the animal to move and registering the movement and physical condition of the animal, characterized in that during the experiment the animal is placed on an artificially created slope of the sand funnel in the form of an inverted cone, while using laser pointers, register animal movements, note the given distances and the time the animals overcome the control distance.
RU2019105034A 2019-02-22 2019-02-22 Method of investigating behavior and physical endurance of experimental animals RU2699483C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019105034A RU2699483C1 (en) 2019-02-22 2019-02-22 Method of investigating behavior and physical endurance of experimental animals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019105034A RU2699483C1 (en) 2019-02-22 2019-02-22 Method of investigating behavior and physical endurance of experimental animals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2699483C1 true RU2699483C1 (en) 2019-09-05

Family

ID=67851564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019105034A RU2699483C1 (en) 2019-02-22 2019-02-22 Method of investigating behavior and physical endurance of experimental animals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2699483C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2327229C1 (en) * 2006-10-25 2008-06-20 Федеральное государственное унитарное предприятие научно-исследовательский институт промышленной и морской медицины Федерального медико-биологического агентства (ФГУП НИИ ПММ) Petrash-ilyina's method of electropunctural estimation of influence of physical, toxic and pharmacological agents on physiological state of laboratory animals (rats, mice)
RU2551308C2 (en) * 2012-10-15 2015-05-20 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт фармакологии имени В.В. Закусова" Method for assessing spatial orientation and cognitive disorders in experimental animals
RU2604048C1 (en) * 2015-11-16 2016-12-10 Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Амурская Государственная Медицинская Академия" Министерства Здравоохранения Российской Федерации Method for assessing cognitive abilities of rats in grigoriev's problem chamber

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2327229C1 (en) * 2006-10-25 2008-06-20 Федеральное государственное унитарное предприятие научно-исследовательский институт промышленной и морской медицины Федерального медико-биологического агентства (ФГУП НИИ ПММ) Petrash-ilyina's method of electropunctural estimation of influence of physical, toxic and pharmacological agents on physiological state of laboratory animals (rats, mice)
RU2551308C2 (en) * 2012-10-15 2015-05-20 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт фармакологии имени В.В. Закусова" Method for assessing spatial orientation and cognitive disorders in experimental animals
RU2604048C1 (en) * 2015-11-16 2016-12-10 Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Амурская Государственная Медицинская Академия" Министерства Здравоохранения Российской Федерации Method for assessing cognitive abilities of rats in grigoriev's problem chamber

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHENG O. et al. Baicalin improved the spatial learning ability of global ischemia/reperfusion rats by reducing hippocampal apoptosis. Brain Res. 2012 Aug 27;1470:111-8. *
АХТЕРОВ А.В. и др. К вопросу о моделировании двигательного поведения крыс в многоальтернативном Ж-образном лабиринте. М., Препринты ИПМ им. М.В.Келдыша. 2008, N 68, с. 5-19. *
АХТЕРОВ А.В. и др. К вопросу о моделировании двигательного поведения крыс в многоальтернативном Ж-образном лабиринте. М., Препринты ИПМ им. М.В.Келдыша. 2008, N 68, с. 5-19. CHENG O. et al. Baicalin improved the spatial learning ability of global ischemia/reperfusion rats by reducing hippocampal apoptosis. Brain Res. 2012 Aug 27;1470:111-8. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Vanderwolf Hippocampal activity, olfaction, and sniffing: an olfactory input to the dentate gyrus
Weiss et al. Galanin: a significant role in depression?
Mellor Mouth pain in horses: Physiological foundations, behavioural indices, welfare implications, and a suggested solution
Camras et al. Duration of anesthesia affects intraocular pressure, but not outflow facility in mice
RU2699483C1 (en) Method of investigating behavior and physical endurance of experimental animals
Amirova et al. Sharp changes in muscle tone in humans under simulated microgravity
Berg et al. Excessive laughter-like vocalizations, microcephaly, and translational outcomes in the Ube3a deletion rat model of Angelman syndrome
Broadhead et al. A common role for astrocytes in rhythmic behaviours?
Walker et al. Acute neuromuscular and hormonal responses to 20 versus 40% velocity loss in males and females before and after 8 weeks of velocity‐loss resistance training
Musa et al. A multidimensional analysis of physiological and mechanical variables among archers of different levels of expertise
Arita et al. Possible locations of pH-dependent central chemoreceptors: intramedullary regions with acidic shift of extracellular fluid pH during hypercapnia
Nichols et al. Quantitative assessment of integrated phrenic nerve activity
Marsala et al. Measurement of peripheral muscle resistance in rats with chronic ischemia-induced paraplegia or morphine-induced rigidity using a semi-automated computer-controlled muscle resistance meter
Cox et al. Eliminating high-intensity activity during growth reduces mechanical power capacity but not submaximal metabolic cost in a bipedal animal model
Lee et al. Endogenous amyloid-β mediates memory forgetting in the normal brain
LeMoyne Wireless quantified reflex device
Nuchprayoon et al. Stress cortisol and muscle stiffness in horses used for equine-assisted therapy.
Villas-Boas et al. Different equestrian sports horses’ reactivity to startle
RU2732701C1 (en) Method of studying behavior and physical state of small laboratory animals
Murphy Comprehensive non-clinical respiratory evaluation of promising new drugs
Hirohata et al. Quantitative behavioral evaluation of a non-human primate stroke model using a new monitoring system
Hinoki et al. An application of strain-gage-type instruments to the analysis of the equilibrium function in human subjects and animals
Tanaka et al. Development of a New IoT Device to Acquire and Analyze Gait Information of Horses in Training
CHESSICK et al. The effect of morphine, chlorpromazine, pentobarbital and placebo on anxiety
Esaulenko et al. Efficacy of speleoclimatotherapy in students under chronic stress

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210223