RU2808376C1 - Способ оценки когнитивных функций и нарушения памяти у лабораторных животных - Google Patents

Способ оценки когнитивных функций и нарушения памяти у лабораторных животных Download PDF

Info

Publication number
RU2808376C1
RU2808376C1 RU2022134154A RU2022134154A RU2808376C1 RU 2808376 C1 RU2808376 C1 RU 2808376C1 RU 2022134154 A RU2022134154 A RU 2022134154A RU 2022134154 A RU2022134154 A RU 2022134154A RU 2808376 C1 RU2808376 C1 RU 2808376C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cognitive
days
day
study
food
Prior art date
Application number
RU2022134154A
Other languages
English (en)
Inventor
Ольга Васильевна Шредер
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научный центр экспертизы средств медицинского применения" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НЦЭСМП" Минздрава России)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научный центр экспертизы средств медицинского применения" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НЦЭСМП" Минздрава России) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научный центр экспертизы средств медицинского применения" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НЦЭСМП" Минздрава России)
Application granted granted Critical
Publication of RU2808376C1 publication Critical patent/RU2808376C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к биологии и медицине. Исследование проводят в течение 5 дней у не менее 12 крыс. Определяют число взятия пищи за 5 ежедневных побежек в каждый из 5 дней исследования. При числе взятия пищи равном 5 за один день исследования определяют значение показателя выполнения когнитивной задачи равным 1. При числе взятия пищи менее 5 за один день исследования определяют значение показателя выполнения когнитивной задачи равным 0. Определяют когнитивный индекс за 5 дней исследования путем суммирования значений показателя выполнения когнитивной задачи за каждый день. Если когнитивный индекс за 5 дней исследования равен 4-5, то когнитивные функции исследуемого животного считают соответствующими физиологической норме. Нарушение памяти оценивают при значении когнитивного индекса менее 4-5. Определяют нарушение кратковременной памяти, если снижение числа взятий пищи происходит в 1 и 2 день исследования. Определяют нарушение долговременной памяти, если снижение числа взятий пищи происходит со 2-го по 5-й дни исследования. Способ позволяет оценить когнитивные функции и оптимизировать процесс экспериментального тестирования животных за счет дифференцирования показателей, характеризующих исключительно когнитивные параметры животных от их двигательно-ориентировочного поведения и расчета когнитивного индекса для сравнительной оценки степени когнитивных нарушений. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 5 табл., 1 пр.

Description

Изобретение относится к области биологии и медицины и позволяет оценить влияние лекарственного средства на когнитивные функции экспериментальных животных и может быть применено в экспериментальной фармакологии и психологии для оценки безопасности лекарственных средств.
В области психофармакологии известны различные способы оценки поведенческих реакций у экспериментальных моделей, которые отличаются по ряду условий получения и анализа результатов тестирования: выбору лабораторных животных, методическим подходам, используемым тест-системам, алгоритму тестирования, а также критериям оценки поведенческих реакций и их статистической обработки для получения надежных оценок.
Большинство поведенческих исследований животных проводиться с целью изучения функциональности гиппокампа, потому что это основной отдел мозга, отвечающий за формирование кратковременной памяти и, соответственно, ассоциированных с факторными влияниями когнитивных нарушений.
В практике доклинических исследований влияния лекарственных средств на биологические объекты существуют различные способы оценки их когнитивных функций и поведенческих реакций.
Известен аналог изобретения «Способ оценки анксиогенных эффектов потенциальных лекарственных препаратов» (патент РФ № 2342712 от 27.12.2008). Исследование проводят с использованием установки Крестообразный лабиринт (ПКЛ). В исследовании тестируют 18 животных контрольной группы после введения им растворителя. При этом 6 животных размещают в открытом рукаве лабиринта, 6 - в закрытом, 6 - на центральной площадке. Затем определяют количество животных в тревожно-фобическом состоянии по модифицированной формуле Р=Ртфс - Ркр/1+ Ркр. Рассчитывают показатель Р кр - вероятность развития тревожно-фобического состояния у животных вследствие влияния самой процедуры тестирования и введения растворителя. Отличием данного способа от прототипа являлось применение более информативного и доказательного способа посредством математического моделирования относительно целевого показателя оценки результата исследования.
К недостаткам этого аналога следует отнести то, что тестирование животных в условиях тест-системы Крестообразный лабиринт не позволяет проводить оценку когнитивных функций, лежащих в основе выработки навыков, характеризующихся как показатель обучаемости и используемая модификация формулы расчета ключевого показателя «Р» в этом способе разработана для определения тревожно-фобического состояния у экспериментальных животных.
Известен способ пространственного обучения в водном тесте Морриса [Morris, R. G. M. Spatial Localization Does Not Require the Presence of Local Cues. LearningandMotivation - 1981. – V. 12. - № 2. – Р. 239-260.]. Эксперимент проводят в течение нескольких дней с целью изучения когнитивных способностей, формирования кратковременной и долговременной пространственной памяти, характеризующих состояние гиппокампа лабораторных грызунов. Исследование проводят с использованием установки «Водный лабиринт Морриса» (Morris Water Maze). Водный лабиринт Морриса — это круглый резервуар (бассейн) с водой. Лабораторных грызунов, в частности крыс, обучают избеганию принудительного плавания с помощью нахождения скрытой под водой платформы, которая располагается в одном из четырех квадрантов. Обучение осуществляют в течение нескольких дней с тестированием воспроизведения памяти через 1 сутки после последней процедуры. Выработку пространственного навыка продолжают 5 дней, в течение которых животные совершают по 5 навигаций длительностью 2 минуты. Регистрируют следующие показатели: 1) время плавания крысы до нахождения платформы, 2) длину пути от старта до платформы, 3) отношение времени пребывания крысы в целевом квадранте ко времени нахождения в трех остальных квадрантах. При статистической обработке часто используют однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA), критерий Даннетта, t критерий Стьюдента, критерий “Ньюмана–Кеулса”, критерий рангов Манна–Уитни для сравнения экспериментальных групп с контрольными значениями выполнения задачи тестирования в лабиринте.
Основной недостаток описанного метода заключается в том, что тестирование животных проводиться в условиях принуждения и повышенного стресса из-за нахождения в непривычной для грызунов водной среде, что может влиять на эффективность обучения. На основании регистрируемых в тесте Мориса показателей невозможно провести объективную оценку когнитивных функций и процессов формировании памяти.
Известен способ оценки поведенческих реакций лабораторных животных в открытом поле, оцениваются двигательная и ориентировочно-исследовательская активность. Методика открытого поля представляет собой классическую модель исследования поведения, основанного на конфликте инстинктивной потребности животного к исследованию неизвестной среды и индивидуальными реакциями страха и эмоционального потрясения от новизны обстановки. В целом, рекомендуется для изучения влияния лекарственных средств на ориентировочно-исследовательское поведение и двигательную активность грызунов [Методические рекомендации по изучению общетоксического действия лекарственных средств, предлагаемых для педиатрической практики / Т.А. Гуськова, Е. В. Арзамасцев, В. В. Бортникова, Г. Н. Енгалычева, Л. В. Крепкова, Р. Д. Сюбаев; дополнение 4 к главе 1. – Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая. – Москва : Гриф и К, 2012. – 944 с.: С. 41-50.; Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых Т5 фармакологических веществ: под. ред. В.П.Фисенко. - Москва. - 2000. - С.121-137].
Основной недостаток описанного метода заключается в том, что методика «открытого поля» нацелена на изучение двигательной и ориентировочно-исследовательской активности, а алгоритмы статистической обработки и представления результатов тестирования не позволяет оценить когнитивный статус в этой форме организации обучения и анализа влияния лекарственного средства на процессы формировании памяти лабораторных животных. Характер эмоционально-стрессовой реакции животных не позволяет проводить объективную оценку их когнитивного статуса и этапы формирования памяти в условиях этой модели. У одних животных наблюдается активация деятельности и ее продуктивности в ответ на стрессовую ситуацию, а у других дезорганизация поведения или пассивное отстранение от решения задач тестирования на фоне эмоционального стресса.
Известен способ исследования когнитивной деятельности потомства крыс на модели формирования пищедобывательного навыка в условиях системы «Т-лабиринт» (T-maze test). Согласно классическому подходу выработка пищедобывательного навыка осуществляется 5 дней в условиях свободного выбора, ежедневно животные совершают по 5 побежек длительностью 5 минут [Robert M. J., Deacon J., Nicholas P. R., T-maze alternation in the rodent, Nature protocols – 2006 – V. 1. - № 1; Шредер О.В., Соломина А.С., Цорин И.Б., Трофимов С.С., Дурнев А.Д., Середенин С.Б. Влияние афобазола на когнитивное поведение потомства крыс, подвергнутых воздействию табачного дыма в период беременности Бюллетень экспериментальной биологии и медицины – 2011. – Т. 151. - № 1 – с. 48 – 54.]. Длительность пищевой депривации перед началом эксперимента составляет 24 ч. Когнитивная задача состоит в целенаправленном достижении пищевого подкрепления (результат обучения), находящегося в кормушке одного из рукавов лабиринта, в пределах фиксированного времени проведения эксперимента (скорость достижения цели) при минимальном числе ошибочных действий (спонтанные подходы к пустым кормушкам). Регистрируют показатели: 1) время достижения пищевого подкрепления, 2) число спонтанных подходов к пустым кормушкам (Ошибки), 3) число взятий пищевого подкрепления. В целом метод основан на регистрации спонтанного или мотивированного пищевым подкреплением чередования (альтернации) выбора рукавов лабиринта. При статистической обработке используют метод, основанный на знаковых рангах Вилкоксона и критерий Манна-Уитни для сравнения результатов обучения животных экспериментальных групп с контрольными значениями выполнения когнитивной задачи тестирования.
Основной недостаток описанного метода заключается в том, что структура Т – лабиринта ограничивается только двумя направлениями движения, и в процессе тестирования не всегда понятна мотивация двигательного поведения животного при выборе одного или другого рукава в лабиринте. Оценка ошибочного действия животного, то есть его движения по не целевому рукаву лабиринта, производится на основе субъективного видения экспериментатора. Еще один существенный недостаток описанного метода заключается в том, что в условиях Т-лабиринта невозможно исследовать пространственно-ориентационные возможности животного, лежащие в основе его двигательно-поисковой активности при выполнении когнитивных задач.
В качестве прототипа выбран «Способ оценки пространственной ориентировки и когнитивных нарушений у экспериментальных животных» (патент РФ № 2551308 от 20.04.2012), сущность которого состоит в возможности дифференцировать двигательное поведение на различные формы движения (двигательные акты), создавать когнитивные карты с помощью графической визуализации траектории движения в установке «Ж-образный лабиринт», оценивать двигательно-поисковую активность и динамику формирования пространственной памяти лабораторных животных.
В отличие от выше описанных тест-систем, установка Ж-образный лабиринт (Ж-лабиринт) имеет более сложное строение с геометрической точки зрения, что усложняет решение когнитивной задачи животными и позволяет рассматривать пространственную ориентацию как одну из важных составляющих двигательно-поискового поведения грызунов при выработке у них пищедобывательного навыка.
Несомненно, указанный метод оценки двигательно-поискового поведения при нарушении пространственной ориентировки позволяет дать важную характеристику когнитивной деятельности у грызунов, однако не позволяет дать комплексную характеристику когнитивного статуса в виде единого относительного количественного показателя, обладающего высокой надежностью и информативной значимостью.
К недостаткам прототипа следует отнести то, что способ оценки ориентирован в большей степени на изучение различных форм двигательно-поисковой активности, особенности пространственной ориентации у экспериментальных животных на основе построения когнитивных карт, характеризующих в первую очередь формирование пространственного навыка у крыс, оценка когнитивных способностей животного на основе указанных показателей приводит к появлению погрешностей оценки снижения функции обучения, отсутствию возможности прогнозирования применения терапевтической коррекции нарушения памяти и экстраполяции этих данных в клиническую практику.
Кроме того, методика прототипа направлена на оценку ориентировочно-исследовательского поведения животного в виде отдельных двигательных актов и их совокупности, при этом не дифференцируются показатели его способности к обучению от характеристик нарушения ориентации в пространстве, что не позволяет проводить оценку вероятности развития органических и функциональных нарушений памяти, ассоциированных с воздействием негативных факторов среды обитания или результатом приема лекарственного препарата в человеческой популяции.
Актуальность разработки нового способа обусловлена необходимостью дифференцирования тестируемых показателей для оценки когнитивный функций экспериментальных животных отдельно от их особенностей двигательно-поискового поведения и ориентировки в пространстве и как следствие возможности надежной оценки побочного действия лекарственных средств, установленных на этапе доклинической разработки с целью получения весомых доказательств безопасности и прогнозных оценок их будущего клинического применения.
Техническим результатом изобретения является оптимизация процесса экспериментального тестирования лабораторных животных за счет дифференцирования показателей, характеризующих исключительно когнитивные параметры животных от их двигательно-ориентировочного поведения и расчета когнитивного индекса для сравнительной оценки степени когнитивных нарушений, включая причинно-следственный анализ дезорганизации механизмов памяти у экспериментальных животных в процессе выработки пищедобывательного навыка в условиях тест-систем Т- и Ж-лабиринт и возможностью экстраполяции этих данных в клинические исследования.
Технический результат достигается способом оценки когнитивных функций и нарушения памяти у лабораторных животных, который включает исследование выработки пищедобывательного навыка за 5 ежедневных побежек в день (q) в условиях Т- или Ж-образного лабиринта, исследование проводят у не менее 12 крыс с дальнейшим количественным определением когнитивного индекса (h), основанного на зависимости показателей числа взятий пищевого вознаграждения за 5 ежедневных побежек в день (q) и количества дней тестирования N(q) в лабиринте, оценка когнитивного индекса за каждый день из 5 исследуемых определяется при отсутствии взятий пищи или при взятии пищи менее 5 раз h = 0, если наблюдалось взятие пищи (q) 5 раз за день (максимально возможное), то h = 1, далее определяют когнитивный индекс (h) за все дни тестирования (5 дней) в виде суммы индексов за каждый из пяти дней и проводят сравнительный анализ когнитивных индексов экспериментальной, контрольной и модельной групп, при этом, если результат обучения соответствует выражению h=Np(q)= 5/день (т.е., 100% нахождение и взятие пищи/день), то когнитивные функции тестируемого животного считаются соответствующими физиологической норме, если за 5 дней обучения q = 25, нарушение памяти оценивают на основании снижения числа нахождений и взятий пищевого подкрепления, то есть, h=Np(q)<5 (степень отклонения от нормы может выражаться в рассчитанной величине индекса, которая <5 или в процентах <100%); степень снижения когнитивных способностей и определения нарушения механизмов кратковременной памяти оценивают, если снижение числа взятий пищевого подкрепления происходит между 1-м и 2-м днем обучения (по побежкам h=Np(q)<5 /день) и нарушения механизмов долговременной памяти, если снижение числа взятий пищевого подкрепления происходит в промежутке со 2-го по 5-й дни наблюдения и в целом составляет h=Np(q)<20/за 2-5 дни тестирования памяти крыс.
Технический результат, достигаемый предлагаемым способом, заключается в создании информативного и доказательного способа оценки когнитивных функций и нарушения памяти у лабораторных животных, который включает исследование выработки пищедобывательного навыка в тест-системе у не менее 12 крыс в каждой опытной группе с регистрацией 3 основных показателей обучения «время достижения пищевого подкрепления», «число спонтанных подходов к пустым кормушкам (Ошибки)», «число взятий пищевого подкрепления» с дальнейшим включением преобразованных бинарных показателей в математическую модель и получением индексных значений (когнитивного индекса, h), определяемых на основе зависимости показателей числа взятий пищевого вознаграждения за 5 ежедневных побежек в день (q) и количества дней тестирования N(q) в лабиринте, оценка когнитивного индекса за каждый (один) день из 5 исследуемых определяется при отсутствии взятий пищи или при взятии пищи менее 5 раз h = 0, если наблюдалось взятие пищи (q) 5 раз за день (максимально возможное), то h = 1, далее определяют когнитивный индекс (h) за все дни тестирования (5 дней) в виде суммарной величины за каждый из пяти дней тестирования и проводят сравнительный анализ когнитивных индексов экспериментальной, контрольной и модельной групп, при этом, условием нормы считается величина индекса равная 4-5, если значение h снижается до значения ниже 4, то результат интерпретируют как снижение когнитивных функций и проводят дифференцированную оценку нарушения формирования памяти на основе данных, характеризующих целенаправленное воспроизведение животными когнитивной задачи со 2-го по 5-й день тестирования.
В заявляемом изобретении используются установки Т- и Ж-образный лабиринт (фиг. 1, фиг. 2). Длительность пищевой депривации перед началом эксперимента составляет 24 часа. Выработку пищедобывательного у экспериментальных крыс навыка осуществляют в течение 5 дней, животные совершают по 5 побежек длительностью 5 минут (300 сек). Тестирование проводиться в условиях свободного выбора животными варианта поведения в тест-системе Т- и Ж-лабиринт для решения когнитивной задачи. Когнитивная задача состоит в целенаправленном достижении находящегося в кормушке одного из рукавов лабиринта пищевого подкрепления (результат обучения). Регистрацию и обработку инструментальных условно-рефлекторных показателей обучения и посещения локусов лабиринта проводят с помощью программного обеспечения RealTimer (процедурный таймер) Научно-Производственная Компания «Открытая Наука» (НПК «Открытая Наука» (Россия)) или аналогичного.
В заявляемом способе оценки когнитивных функций и нарушения памяти у лабораторного животного автора впервые предложено оценивать единый индексный показатель - когнитивный индекс (h), который математически выражает зависимость числа взятий пищевого вознаграждения за 5 ежедневных побежек в день (q) и количества дней тестирования N(q) в тест-установках Т и/или Ж-лабиринт. Использование предложенного когнитивного индекса (h) позволяет наиболее точно надежно и информативно оценить когнитивные функции экспериментальных животных, а также упростить интерпретацию результата исследования с их последующей экстраполяцией в клинические исследования.
Указанный технический результат достигается за счет получения индексной оценки когнитивных функций лабораторных животных и является необходимым условием для построения прогноза вероятности когнитивных нарушений и/или улучшения клинического состояния пациентов в результате лечения с помощью инструментов математического моделирования. При этом использование исходного перечня отдельных показателей ориентировочно-исследовательского поведения в качестве оценочных не является корректным, в связи с отсутствием индексной шкалы, что снижает точность оценки и не позволяет получить прогнозные решения об эффективности лечения у пациентов. Поэтому в предлагаемом способе и была представлена необходимость построения интегральных индексов с учетом трех основных показателей когнитивного статуса, связанных с нарушением формирования памяти, то есть, функционального состояния мозга, оцениваемого как норма, если h=5 и, снижение когнитивных функций посредством нарушения механизмов формирования памяти при h ниже 4.
Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что поставленный технический результат обеспечивается за счет совокупности всех операций предлагаемого способа, их последовательности и режимов его реализации.
Способ оценки когнитивного индекса и нарушения памяти у лабораторных животных, включающий схему исследования пищевого поведения крыс в Т- или Ж-образном лабиринте, на основе разработки и последующего использования математической модели, описывающей зависимости числа взятий пищевого вознаграждения за 5 ежедневных побежек в день (q) и количества дней тестирования N(q) в лабиринте, где результат выражения N(q) = q принимают равным когнитивному индексу (h) животных, параметры, характеристики и условия которой удовлетворяют заданным требованиям: если взятий пищи (q) нет, то h = 0; если есть хотя бы одно взятие пищи (q), то h ≥ 1; когнитивный индекс (h) принимается равным числу взятий пищи q, которое является максимальным значением количества взятий пищи q за день (5 побежек), в каждый из которых возможное число за 5 побежек взятий пищи q, составляет не менее 5 раз (1 раз/побежка); когнитивный индекс (h) не может превышать числа, определяемого как максимальное значение взятий пищи, то есть, взятий пищи за 1 день тестирования=5 или общее количество взятий пищи за весь период тестирования, предусмотренное процедурой теста за 5 дней = 25; когнитивный индекс (h) не может превышать 5 взятий пищи за день тестирования, так как это максимальное количество взятий пищи за день, предусмотренное процедурой теста; когнитивный индекс (h) равен общему количеству взятий пищи (Np), если за каждый день тестирования (5 побежек) число взятий пищи не менее, чем q раз, то есть соответствует выражению h=Np(q)= 5; расчет когнитивного индекса (h) осуществляют по количеству дней в которые взятие пищи не менее 5 раз (NPq) и соответствует выражению NPq ≥ q.
При реализации предлагаемого способа осуществляют следующие операции в нижеуказанной последовательности:
1) Приручение крыс в течение недели перед процессом тестирования в условиях лабиринта с целью привыкания к прикосновению экспериментатора и исключения фактора страха во время процедуры обучения нахождения и взятия пищевого подкрепления. На протяжении 1-2 дней экспериментатор медленно, без резких движений опускает руки в клетку и приучает животных к прикосновениям (не более 5 мин/день), чтобы не вызывать реакции страха. На 3-4 дни приручения, экспериментатор медленно без резких движений опускает руки в клетку и медленно и плавно без резких движений поглаживает, обхватывает руками животных, приподнимает и помещает обратно в клетку (по очереди с каждым животным в течение 5-10 мин). Эту процедуру повторяют с 5 по 7 день, ненавязчиво увеличивая время удержания животного в руках.
2) Процедуру тестирования крыс осуществляют в течение 5 дней. В каждый день тестирования крыс помещают в лабиринт 5 раз (5 побежек), то есть дают 5 попыток для нахождения пищи в лабиринте, при этом каждый раз пищевое подкрепление помещают в один и тот же локус тест-системы. Оценивают когнитивные возможности (способность к обучению) по способности быстро (в пределах фиксированного времени) находить и брать пищевое подкрепление (решения когнитивной задачи). При этом просто нахождение без взятия пищи тестируемым животным не регистрируется как выполнение когнитивной задачи.
3) Регистрируют показатели обучения в установках Т- и Ж-образный лабиринт: «время достижения пищевого подкрепления», «число спонтанных подходов к пустым кормушкам (Ошибки)», «число взятий пищевого подкрепления».
4) Все результаты тестирования по дням для каждого животного вносят в сводную матрицу (см. Табл. 1) с указанием:
- абсолютного количества побежек с взятием пищи (q) за каждый день тестирования;
- выполнение когнитивной задачи в каждый день тестирования - представляется в виде бинарной переменной «выполнение/не выполнение задачи» (1-да, 0-нет) за каждый день тестирования;
- когнитивный индекса (h), рассчитанного для каждого животного за все дни тестирования - представляется как суммарный показатель выполнения когнитивной задачи (сумм Np(q)=5);
- дня консолидации памятного следа (норма 1-2 день) – формирование кратковременной памяти считается подтвержденным при условии 100% выполнения когнитивной задачи (Np(q)=5) со 2 по 5 день тестирования. В колонке указывается день консолидации памятного следа на основании анализа данных тестирования;
- нарушение формирования кратковременной памяти - представляется в виде бинарной переменной (1-да, 0-нет);
- нарушение формирования долговременной памяти - регистрируется при неполном выполнении когнитивной задачи по нахождению и взятию пищи в любой из дней после 2 дня тестирования (3, 4, 5) и представляется в виде бинарной переменной (1-да, 0-нет).
Существенным отличительным признаком заявляемого изобретения, достаточным для решения указанной технической проблемы и получения технического результата является создание и использование математической модели оценки когнитивного индекса (сумм h=Np(q) и показателей обучаемости крыс, включая частоту нарушения формирования кратковременной и долговременной памяти у грызунов на основе параметров и характеристик, регистрируемых в условиях Т- или Ж-лабиринта.
Существенным отличительным признаком заявляемого изобретения, достаточным для решения указанной технической проблемы и получения технического результата в виде относительной величины когнитивного индекса является создание и использование математической модели, описывающей зависимости числа взятий пищевого вознаграждения за 5 ежедневных побежек в день (q) и количестве дней тестирования N(q) в лабиринте, где N(q) = q принималась равной когнитивному индексу животных, обучаемых в среде тест-установок Т- или Ж-лабиринт, в соответствие с методом выработки пищедобывательного навыка и соблюдением требований: если взятий пищи (q) нет, то h = 0; если есть хотя бы одно взятие пищи (q), то h ≥ 1; когнитивный индекс (h) принимается равным числу взятий пищи q, которое является максимальным значением количества взятий пищи q за день (5 побежек), в каждый из которых возможное число за 5 побежек взятий пищи q, составляет не менее 5 раз (1 раз/побежка); когнитивный индекс (h) не может превышать числа, определяемого как максимальное значение взятий пищи, то есть, взятий пищи за 1 день тестирования=5 или общее количество взятий пищи за весь период тестирования, предусмотренное процедурой теста за 5 дней = 25; когнитивный индекс (h) не может превышать 5 взятий пищи за день тестирования, так как это максимальное количество взятий пищи за день, предусмотренное процедурой теста; когнитивный индекс (h) равен общему количеству взятий пищи (Np), если за каждый день тестирования (5 побежек) число взятий пищи не менее, чем q раз, то есть соответствует выражению h=Np(q)= 5; расчет когнитивного индекса (h) осуществляется по количеству дней в которые взятие пищи не менее 5 раз (NPq) и соответствует выражению NPq ≥ q.
Сущность изобретения как технического решения в совокупности с параметрами и характеристиками тестирования животных и соблюдением указанных требований модели когнитивного индекса для получения технического результата осуществляется по следующему алгоритму:
1. Исходные данные для расчёта h это данные по количеству взятию пищи за каждый день тестирования представить в виде таблицы:
День Побежки Количество взятий пищи, Np
День 1 5 Np 1
День 2 5 Np 2
День 3 5 Np 3
День 4 5 Np 4
День 5 5 Np 5
День N 5 Npn
Если есть взятие пищи (выполнение когнитивной задачи), то среди общего количества взятий пищи (N) имеются дни тестирования (или один день) с максимальным числом взятия пищи Mр, т.е. Mр = Max{ Nр1, Nр2, Nр3, … Nрn}.
2. Производится подсчёт количества Np, как количество дней, в которые взятие пищи было не менее 5 раз), результат может быть представлен в виде таблицы:
Количество взятий пищи, q Количество дней в которые
взятие пищи
не менее 5 раз (NPq)
1 Np 1
2 Np 2
3 Np 3
4 Np 4
5 Np 5
Mр Npn
3. Расчёт когнитивного индекса (h) – Среди общего количества дней в которые взятие пищи было не менее 5 раз (NPq) есть максимальное число q, для которого NPq ≥ q. Это число и есть когнитивный индекс (h), например,
Количество взятий пищи, q Количество взятий пищи, Np NP q ≥ q?
1 5 да
2 3 нет
3 5 да
4 1 нет
Mр = 5 4 нет
Таким образом, в этом примере максимальное число q, для которого NPq ≥ q, равно 2, поэтому когнитивный индекс h = 2.
Для оценки когнитивных функций и нарушения памяти у лабораторных животных проводят сравнительный анализ когнитивных индексов экспериментальной, контрольной и модельной групп, при этом, если результат обучения соответствует выражению h=Np(q)= 5/день, то когнитивные функции тестируемого животного считаются соответствующими физиологической норме, если за 5 дней обучения q = 25, нарушение памяти оценивают на основании снижения числа нахождений и взятий пищевого подкрепления, то есть, h=Np(q)<5; степень снижения когнитивных способностей и определения нарушения механизмов кратковременной памяти оценивают, если снижение числа взятий пищевого подкрепления происходит между 1-м и 2-м днем обучения (по побежкам h=Np(q)<5 /день) и нарушения механизмов долговременной памяти, если снижение числа взятий пищевого подкрепления происходит в промежутке со 2-го по 5-й дни наблюдения и в целом составляет h=Np(q)<20/за 2-5 дни тестирования памяти крыс.
Пример конкретной реализации предлагаемого способа.
Экспериментальное обоснование заявленного способа провели на моделях «химически-индуцированного тератогенеза», «гемической гипоксии», «экспериментального диабета», «пренатальной алкоголизации», «табачного окуривания» у беременных крыс и одновременного применения препарата фабомотизол, обладающего анксиолитическими свойствами с последующей оценкой фармакологической коррекции индуцированного дефицита внимания и когнитивных способностей у потомства крыс, возникающего вследствие воздействия тератогенных факторов, путем сравнительной оценки экспериментальных данных, полученных при использовании заявляемого способа и существующего способа-прототипа метода оценки обучаемости в установках Т- и Ж-образный лабиринт.
Способ подтверждается примерами представления результатов сравнительной оценки контрольной и экспериментальных групп (табл. 1 – 5) по показателям «когнитивный индекс (h)», характеризующий совокупную оценку когнитивного статуса; «день консолидации памятного следа», характеризующий формирование кратковременной памяти тестируемых животных.
Сравнительный анализ результатов, характеризующих корригирующий эффект препарата лечения относительно повышения способности к обучению и снижению частоты нарушения кратковременной и долговременной памяти, которые были получены с использованием способа-прототипа и данных, рассчитанных с использованием модификации математической модели по заявляемому способу позволяет вполне обоснованно сделать выводы о преимуществе последнего.
Применение предлагаемого способа позволяет оценить влияние лекарственного средства на когнитивные функции животных на базе модификации математической модели N(q) ≈ const × q−1 и представить совокупную характеристику интеллектуальной деятельности в виде относительного количественного показателя обучаемости (h), обладающего высокой информативной значимостью и, может применяться в экспериментальной фармакологии и психологии для оценки безопасности лекарственных средств. В области доклинических исследований эмбриотоксичности и онтогенетической токсичности лекарственных средств этот способ дает возможность изучать функциональные нарушения центральной нервной системы у крыс, в частности, выявлять психические расстройства, обусловленные нарушением эмбрионального развития мозга.
Таблица 1
Пример сбора данных в виде сводной матрицы результатов за весь период тестирования животных в условиях установок Т- и Ж-лабиринт.
Таблица 2 а
Оценка показателей обучаемости половозрелых самцов (потомство F1) экспериментальных моделей пренатальной гемической гипоксии на фоне фармакологической коррекции препаратом фабомотизол
Показатели, регистрируемые в тесте «Ж-образный лабиринт» Контроль Модель ГГ Модель ГГ+Ф 1 мг/кг Модель ГГ+Ф 10 мг/кг
Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ
a. пол (потомство) = самцы
N   11     10     10     10  
время выполнения задачи 1 день 137,16 105,68 168,64 259,64* 229,18 290,09 131,00# 72,20 189,80 98,27# 54,38 142,16
время выполнения задачи 2 день 77,31 56,41 98,21 130,99 83,50 178,47 72,46# 17,58 127,34 75,16# 16,23 134,09
время выполнения задачи 3 день 53,53 31,54 75,52 102,00 40,95 163,06 26,58*# 15,89 37,27 38,87*# -5,60 83,35
время выполнения задачи 4 день 22,76 14,93 30,59 76,72 15,24 138,20 15,96# 7,57 24,35 15,84# 4,41 27,27
время выполнения задачи 5 день 20,06 13,85 26,27 38,90 21,11 56,68 10,70*# 5,24 16,16 8,62*# 4,10 13,14
Суммарное время выработки пищевого навыка, сек 310,82 249,48 372,15 608,24* 435,42 781,06 256,70# 128,93 384,47 236,77*# 80,35 393,20
число взятий пищи 1 день 4,45 4,10 4,81 1,10* 0,24 1,96 3,90# 2,57 5,23 4,40# 3,50 5,30
число взятий пищи 2 день 5,00 5,00 5,00 4,30* 3,54 5,06 4,50 3,73 5,27 4,50 3,37 5,63
число взятий пищи 3 день 5,00 5,00 5,00 4,20 3,04 5,36 5,00 5,00 5,00 4,80 4,35 5,25
число взятий пищи 4 день 5,00 5,00 5,00 4,20* 3,09 5,31 5,00# 5,00 5,00 5,00# 5,00 5,00
число взятий пищи 5 день 5,00 5,00 5,00 4,90 4,67 5,13 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00
Общее число взятий пищи за время обучения 24,45 24,10 24,81 18,70* 15,74 21,66 23,40# 21,43 25,37 23,70# 21,24 26,16
Таблица 2 б
Оценка показателей обучаемости половозрелых самцов (потомство F1) экспериментальных моделей пренатальной гемической гипоксии на фоне фармакологической коррекции препаратом фабомотизол
Показатели, регистрируемые в тесте «Ж-образный лабиринт» Контроль Модель ГГ Модель ГГ+Ф 1 мг/кг Модель ГГ+Ф 10 мг/кг
Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ
a. пол (потомство) = самцы
N   11     10     10     10  
Количество побежек с взятием пищи за 1 день 4,45 4,10 4,81 1,10* 0,24 1,96 3,90# 2,57 5,23 4,40# 3,50 5,30
Количество побежек с взятием пищи за 2 день 5,00 5,00 5,00 4,30* 3,54 5,06 4,50 3,73 5,27 4,50 3,37 5,63
Количество побежек с взятием пищи за 3 день 5,00 5,00 5,00 4,20 3,04 5,36 5,00 5,00 5,00 4,80 4,35 5,25
Количество побежек с взятием пищи за 4 день 5,00 5,00 5,00 4,20* 3,09 5,31 5,00# 5,00 5,00 5,00# 5,00 5,00
Количество побежек с взятием пищи за 5 день 5,00 5,00 5,00 4,90 4,67 5,13 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00
Когнитивный индекс (h), рассчитанный за все дни (сумм Np(q)=5) 4,45 4,10 4,81 2,80* 2,14 3,46 4,50# 3,89 5,11 4,50# 3,80 5,20
День консолидации памятного следа (норма 1-2 день) 1,55 1,19 1,90 3,30* 2,13 4,47 1,50# 0,89 2,11 1,50# 0,80 2,20
Суммарное время выработки пищевого навыка в % от общего времени обучения 20,72 16,63 24,81 40,55* 29,03 52,07 17,11# 8,60 25,63 15,78*# 5,36 26,21
Таблица 2 в
Частотные показатели обучаемости потомства самцов (F1) экспериментальных моделей пренатальной гемической гипоксии на фоне фармакологической коррекции препаратом фабомотизол
Показатели, регистрируемые в тесте «Ж-образный лабиринт» Контроль Модель ГГ Модель ГГ+Ф 1 мг/кг Модель ГГ+Ф 10 мг/кг
Частоты Проценты Частоты Проценты Частоты Проценты Частоты Проценты
a. пол (потомство) = самцы
N   11   10   10   10
Выполнение когнитивной задачи (h=Np(q)= 5) за 1 день 5 45,5% 0* 0,0% 7 70,0% 7 70,0%
Выполнение когнитивной задачи (h=Np(q)= 5) за 2 день 11 100,0% 6* 60,0% 8 80,0% 9 90,0%
Выполнение когнитивной задачи (h=Np(q)= 5) за 3 день 11 100,0% 7 70,0% 10 100,0% 9 90,0%
Выполнение когнитивной задачи (h=Np(q)= 5) за 4 день 11 100,0% 6* 60,0% 10# 100,0% 10# 100,0%
Выполнение когнитивной задачи (h=Np(q)= 5) за 5 день 11 100,0% 9 90,0% 10 100,0% 10 100,0%
Нарушение формирования кратковременной памяти 0 0,0% 8* 80,0% 2# 20,0% 1# 10,0%
Нарушение формирования долговременной памяти 0 0,0% 6* 60,0% 0# 0,0% 1# 10,0%
Таблица 3 а
Оценка показателей обучаемости половозрелых самцов (потомство F1) экспериментальных моделей пренатальной алкоголизации на фоне фармакологической коррекции препаратом фабомотизол
Показатели, регистрируемые в тесте «Т-образный лабиринт» Контроль Модель ПА Модель ПА+Ф 1 мг/кг Модель ПА+Ф 10 мг/кг
Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ
a. пол (потомство) = самцы
N   10     10     10     10  
время выполнения задачи 1 день 3,56 1,53 5,60 26,54* 14,68 38,40 6,98*# 4,24 9,72 1,30*# 1,07 1,53
время выполнения задачи 2 день 4,05 2,64 5,46 8,75* 5,15 12,35 1,71*# 1,26 2,16 1,73*# 1,38 2,09
время выполнения задачи 3 день 7,78 4,35 11,21 6,41 0,29 12,52 1,31*# 1,14 1,47 2,33* 1,96 2,70
время выполнения задачи 4 день 4,56 3,13 6,00 3,71 1,08 6,34 1,40*# 1,03 1,77 1,90* 1,61 2,19
время выполнения задачи 5 день 2,99 1,70 4,28 4,05 1,80 6,30 1,59# 1,32 1,86 2,00# 1,66 2,33
Суммарное время выработки пищевого навыка, сек 22,94 17,16 28,72 49,46* 26,58 72,35 12,99*# 10,09 15,90 9,26*# 8,66 9,86
число взятий пищи 1 день 4,90 4,67 5,13 4,90 4,67 5,13 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00
число взятий пищи 2 день 5,00 5,00 5,00 4,90 4,67 5,13 4,20*# 3,54 4,86 5,00 5,00 5,00
число взятий пищи 3 день 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00
число взятий пищи 4 день 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00
число взятий пищи 5 день 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00
Общее число взятий пищи за время обучения 24,90 24,67 25,13 24,80 24,50 25,10 24,20* 23,54 24,86 25,00 25,00 25,00
Таблица 3 б
Оценка показателей обучаемости половозрелых самцов (потомство F1) экспериментальных моделей пренатальной алкоголизации на фоне фармакологической коррекции препаратом фабомотизол
Показатели, регистрируемые в тесте «Т-образный лабиринт» Контроль Модель ПА Модель ПА+Ф 1 мг/кг Модель ПА+Ф 10 мг/кг
Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ
a. пол (потомство) = самцы
N   10     10     10     10  
Количество побежек с взятием пищи за 1 день 4,90 4,67 5,13 4,90 4,67 5,13 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00
Количество побежек с взятием пищи за 2 день 5,00 5,00 5,00 4,90 4,67 5,13 4,20*# 3,54 4,86 5,00 5,00 5,00
Количество побежек с взятием пищи за 3 день 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00
Количество побежек с взятием пищи за 4 день 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00
Количество побежек с взятием пищи за 5 день 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00
Когнитивный индекс (h), рассчитанный за все дни (сумм Np(q)=5) 4,90 4,67 5,13 4,80 4,50 5,10 4,50 4,12 4,88 5,00 5,00 5,00
День консолидации памятного следа (норма 1-2 день) 1,10 0,87 1,33 1,30 0,82 1,78 2,00* 1,25 2,75 1,00 1,00 1,00
Суммарное время выработки пищевого навыка в % от общего времени обучения 1,53 1,14 1,91 3,30* 1,77 4,82 0,87*# 0,67 1,06 0,62*# 0,58 0,66
Таблица 3 в
Частотные показатели обучаемости потомства самцов (F1) экспериментальных моделей пренатальной алкоголизации на фоне фармакологической коррекции препаратом фабомотизол
Показатели, регистрируемые в тесте «Т-образный лабиринт» Контроль Модель ПА Модель ПА+Ф 1 мг/кг Модель ПА+Ф 10 мг/кг
Частоты Проценты Частоты Проценты Частоты Проценты Частоты Проценты
a. пол (потомство) = самцы
N   10   10   10   10
Выполнение когнитивной задачи (h=Np(q)= 5) за 1 день 9 90,0% 9 90,0% 10 100,0% 10 100,0%
Выполнение когнитивной задачи (h=Np(q)= 5) за 2 день 10 100,0% 9* 90,0% 5 50,0% 10 100,0%
Выполнение когнитивной задачи (h=Np(q)= 5) за 3 день 10 100,0% 10 100,0% 10 100,0% 10 100,0%
Выполнение когнитивной задачи (h=Np(q)= 5) за 4 день 10 100,0% 10 100,0% 10 100,0% 10 100,0%
Выполнение когнитивной задачи (h=Np(q)= 5) за 5 день 10 100,0% 10 100,0% 10 100,0% 10 100,0%
Нарушение формирования кратковременной памяти 0 0,0% 1* 10,0% 5 50,0% 0 0,0%
Нарушение формирования долговременной памяти 0 0,0% 0 0,0% 0 0,0% 0 0,0%
Таблица 4 а
Оценка показателей обучаемости половозрелых самцов (потомство F1) моделей экспериментального диабета на фоне фармакологической коррекции препаратом фабомотизол
Показатели, регистрируемые в тесте «Ж-образный лабиринт» Контроль Модель СД Модель СД+Ф 10 мг/кг Модель СД+Ф 50 мг/кг
Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ
a. пол (потомство) = самцы
N   10     8     7     8  
время выполнения задачи 1 день 135,66 100,52 170,80 225,25* 171,75 278,75 174,11 129,79 218,44 121,19# 83,23 159,16
время выполнения задачи 2 день 81,02 59,48 102,57 133,32 76,46 190,18 115,79 72,34 159,24 110,16 68,98 151,34
время выполнения задачи 3 день 55,75 31,69 79,80 157,14 68,82 245,46 86,60 39,27 133,93 121,76* 92,10 151,41
время выполнения задачи 4 день 23,96 15,69 32,23 117,35 23,40 211,31 55,87* 31,51 80,23 74,69 31,81 117,56
время выполнения задачи 5 день 20,86 14,19 27,53 190,33* 112,84 267,82 54,13*# 29,16 79,10 23,04# 10,12 35,96
Суммарное время выработки пищевого навыка, сек 317,25 250,31 384,19 823,39* 554,56 1092,23 486,50*# 349,08 623,92 450,84# 372,08 529,59
число взятий пищи 1 день 4,50 4,12 4,88 2,10* 0,65 3,55 3,40* 2,56 4,24 4,60# 4,10 5,10
число взятий пищи 2 день 5,00 5,00 5,00 4,00* 2,99 5,01 4,70* 4,35 5,05 4,70 4,22 5,18
число взятий пищи 3 день 5,00 5,00 5,00 2,90* 1,20 4,60 4,90# 4,67 5,13 4,50* 3,99 5,01
число взятий пищи 4 день 5,00 5,00 5,00 3,50 1,77 5,23 5,00 5,00 5,00 4,90 4,67 5,13
число взятий пищи 5 день 5,00 5,00 5,00 2,70* 0,98 4,42 5,00# 5,00 5,00 5,00# 5,00 5,00
Общее число взятий пищи за время обучения 24,50 24,12 24,88 15,20* 9,32 21,08 23,00*# 22,05 23,95 23,70# 22,58 24,82
СД - стрептозотоциновый диабет
Таблица 4 б
Оценка показателей обучаемости половозрелых самцов (потомство F1) моделей экспериментального диабета на фоне фармакологической коррекции препаратом фабомотизол
Показатели, регистрируемые в тесте «Ж-образный лабиринт» Контроль Модель СД Модель СД+Ф 10 мг/кг Модель СД+Ф 50 мг/кг
Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ
a. пол (потомство) = самцы
N   10     8     7     8  
Количество побежек с взятием пищи за 1 день 4,50 4,12 4,88 2,10* 0,65 3,55 3,40* 2,56 4,24 4,60# 4,10 5,10
Количество побежек с взятием пищи за 2 день 5,00 5,00 5,00 4,00* 2,99 5,01 4,70 4,35 5,05 4,70 4,22 5,18
Количество побежек с взятием пищи за 3 день 5,00 5,00 5,00 2,90* 1,20 4,60 4,90# 4,67 5,13 4,50* 3,99 5,01
Количество побежек с взятием пищи за 4 день 5,00 5,00 5,00 3,50 1,77 5,23 5,00 5,00 5,00 4,90 4,67 5,13
Количество побежек с взятием пищи за 5 день 5,00 5,00 5,00 2,70* 0,98 4,42 5,00# 5,00 5,00 5,00# 5,00 5,00
Когнитивный индекс (h), рассчитанный за все дни (сумм Np(q)=5) 4,50 4,12 4,88 2,40* 1,27 3,53 3,80*# 3,24 4,36 4,00# 3,25 4,75
День консолидации памятного следа (норма 1-2 день) 1,50 1,12 1,88 1,80 0,69 2,91 2,10 1,57 2,63 2,40 1,38 3,42
Суммарное время выработки пищевого навыка в % от общего времени обучения 21,15 16,69 25,61 54,89* 36,97 72,82 32,43*# 23,27 41,59 30,06*# 24,81 35,31
СД - стрептозотоциновый диабет
Таблица 4 в
Частотные показатели обучаемости потомства (F1) моделей экспериментального диабета на фоне фармакологической коррекции препаратом фабомотизол
Показатели, регистрируемые в тесте «Ж-образный лабиринт» Контроль Модель СД Модель СД+Ф 10 мг/кг Модель СД+Ф 50 мг/кг
Частоты Проценты Частоты Проценты Частоты Проценты Частоты Проценты
a. пол (потомство) = самцы
N   10   8   7   8
Выполнение когнитивной задачи (h=Np(q)= 5) за 1 день 5 50,0% 2 20,0% 2 20,0% 7# 70,0%
Выполнение когнитивной задачи (h=Np(q)= 5) за 2 день 10 100,0% 6* 60,0% 7 70,0% 8 80,0%
Выполнение когнитивной задачи (h=Np(q)= 5) за 3 день 10 100,0% 5* 50,0% 9 90,0% 6 60,0%
Выполнение когнитивной задачи (h=Np(q)= 5) за 4 день 10 100,0% 7 70,0% 10 100,0% 9 90,0%
Выполнение когнитивной задачи (h=Np(q)= 5) за 5 день 10 100,0% 4* 40,0% 10# 100,0% 10# 100,0%
Нарушение формирования кратковременной памяти 0 0,0% 5* 62,5% 4* 57,1% 2 25,0%
Нарушение формирования долговременной памяти 0 0,0% 5* 62,5% 0# 0,0% 3 37,5%
СД - стрептозотоциновый диабет
Таблица 5 а
Оценка показателей обучаемости половозрелых самцов (потомство F1) экспериментальных моделей пренатального окуривания на фоне фармакологической коррекции препаратом фабомотизол
Показатели, регистрируемые в тесте «Т-образный лабиринт» Контроль Модель ТО Модель ТО+Ф 1 мг/кг Модель ТО+Ф 10 мг/кг
Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ
a. пол (потомство) = самцы
N   10     10     10     12  
время выполнения задачи 1 день 98,12 47,63 148,60 168,92 100,37 237,46 31,89*# 23,57 40,22 72,12# 39,62 104,62
время выполнения задачи 2 день 50,37 25,40 75,35 128,39* 87,61 169,16 18,33*# 8,74 27,92 21,46*# 13,89 29,02
время выполнения задачи 3 день 26,00 13,03 38,97 146,70* 69,58 223,82 9,99*# 6,44 13,53 13,35*# 9,14 17,56
время выполнения задачи 4 день 12,92 7,96 17,88 87,55* 39,71 135,39 6,12*# 2,65 9,59 8,67# 5,86 11,48
время выполнения задачи 5 день 10,19 0,73 19,65 52,16* 4,18 100,13 3,11*# 1,93 4,29 6,13# 3,78 8,49
Суммарное время выработки пищевого навыка, сек 197,60 107,57 287,62 583,71* 379,30 788,11 69,44*# 51,78 87,09 121,73# 78,08 165,38
число взятий пищи 1 день 4,10 3,12 5,08 2,80 1,55 4,05 5,00*# 5,00 5,00 4,75# 4,36 5,14
число взятий пищи 2 день 4,80 4,50 5,10 3,60* 2,83 4,37 5,00# 5,00 5,00 5,00# 5,00 5,00
число взятий пищи 3 день 4,90 4,67 5,13 3,00* 1,53 4,47 5,00# 5,00 5,00 5,00# 5,00 5,00
число взятий пищи 4 день 5,00 5,00 5,00 4,20* 3,54 4,86 5,00# 5,00 5,00 5,00# 5,00 5,00
число взятий пищи 5 день 5,00 5,00 5,00 4,70 4,02 5,38 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00
Общее число взятий пищи за время обучения 23,80 22,55 25,05 18,30* 14,83 21,77 25,00*# 25,00 25,00 24,75# 24,36 25,14
ТО – табачный дым
Таблица 5 б
Оценка показателей обучаемости половозрелых самцов (потомство F1) экспериментальных моделей пренатального окуривания на фоне фармакологической коррекции препаратом фабомотизол
Показатели, регистрируемые в тесте «Т-образный лабиринт» Контроль Модель ТО Модель ТО+Ф 1 мг/кг Модель ТО+Ф 10 мг/кг
Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ Среднее Нижняя граница 95% ДИ Верхняя граница 95% ДИ
a. пол (потомство) = самцы
N   10     10     10     12  
Количество побежек с взятием пищи за 1 день 4,10 3,12 5,08 2,80 1,55 4,05 5,00*# 5,00 5,00 4,75# 4,36 5,14
Количество побежек с взятием пищи за 2 день 4,80 4,50 5,10 3,60* 2,83 4,37 5,00# 5,00 5,00 5,00# 5,00 5,00
Количество побежек с взятием пищи за 3 день 4,90 4,67 5,13 3,00* 1,53 4,47 5,00# 5,00 5,00 5,00# 5,00 5,00
Количество побежек с взятием пищи за 4 день 5,00 5,00 5,00 4,20* 3,54 4,86 5,00# 5,00 5,00 5,00# 5,00 5,00
Количество побежек с взятием пищи за 5 день 5,00 5,00 5,00 4,70 4,02 5,38 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00
Когнитивный индекс (h), расчитанный за все дни (сумм Np(q)=5) 4,30 3,54 5,06 2,40* 1,27 3,53 5,00*# 5,00 5,00 4,83# 4,59 5,08
День консолидации памятного следа (норма 1-2 день) 1,70 0,94 2,46 3,30* 1,95 4,65 1,00*# 1,00 1,00 1,17# 0,92 1,41
Суммарное время выработки пищевого навыка в % от общего времени обучения 13,17 7,17 19,17 38,91* 25,29 52,54 4,63*# 3,45 5,81 8,12# 5,21 11,03
ТО – табачный дым
Таблица 5 в
Частотные показатели обучаемости потомства (F1) экспериментальных моделей пренатального окуривания на фоне фармакологической коррекции препаратом фабомотизол
Показатели, регистрируемые в тесте «Т-образный лабиринт» Контроль Модель ТО Модель ТО+Ф 1 мг/кг Модель ТО+Ф 10 мг/кг
Частоты Проценты Частоты Проценты Частоты Проценты Частоты Проценты
a. пол (потомство) = самцы
N   10   10   10   12
Выполнение когнитивной задачи (h=Np(q)= 5) за 1 день 6 60,0% 3 30,0% 10*# 100,0% 10# 83,3%
Выполнение когнитивной задачи (h=Np(q)= 5) за 2 день 8 80,0% 3* 30,0% 10# 100,0% 12# 100,0%
Выполнение когнитивной задачи (h=Np(q)= 5) за 3 день 9 90,0% 4* 40,0% 10# 100,0% 12# 100,0%
Выполнение когнитивной задачи (h=Np(q)= 5) за 4 день 10 100,0% 5* 50,0% 10# 100,0% 12# 100,0%
Выполнение когнитивной задачи (h=Np(q)= 5) за 5 день 10 100,0% 9 90,0% 10 100,0% 12 100,0%
Нарушение формирования кратковременной памяти 2 20,0% 7* 70,0% 0 0,0% 0# 0,0%
Нарушение формирования долговременной памяти 1 10,0% 7* 70,0% 0 0,0% 0# 0,0%
ТО – табачный дым

Claims (3)

1. Способ оценки когнитивных функций и нарушения памяти у лабораторных животных, который включает исследование выработки пищедобывательного навыка в условиях лабиринта за 5 ежедневных побежек в день, отличающийся тем, что исследование проводят в течение 5 дней у не менее 12 крыс, определяют число взятия пищи за 5 ежедневных побежек в каждый из 5 дней исследования, далее при числе взятия пищи равном 5 за один день исследования определяют значение показателя выполнения когнитивной задачи равным 1, при числе взятия пищи менее 5 за один день исследования определяют значение показателя выполнения когнитивной задачи равным 0, далее определяют когнитивный индекс за 5 дней исследования путем суммирования значений показателя выполнения когнитивной задачи за каждый день, при этом, если когнитивный индекс за 5 дней исследования равен 4-5, то когнитивные функции исследуемого животного считают соответствующими физиологической норме; нарушение памяти оценивают при значении когнитивного индекса менее 4-5: определяют нарушение кратковременной памяти, если снижение числа взятий пищи происходит в 1 и 2 день исследования, определяют нарушение долговременной памяти, если снижение числа взятий пищи происходит со 2-го по 5-й дни исследования.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что проводят исследование в условиях Т-образного лабиринта.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что проводят исследование в условиях Ж-образного лабиринта.
RU2022134154A 2022-12-23 Способ оценки когнитивных функций и нарушения памяти у лабораторных животных RU2808376C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2808376C1 true RU2808376C1 (ru) 2023-11-28

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2317541C1 (ru) * 2006-05-05 2008-02-20 ГУ Научно-исследовательский институт фармакологии Томского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (ГУ НИИ фармакологии ТНЦ СО РАМН) Способ изучения гемопоэза с учетом индивидуальных особенностей высшей нервной деятельности
RU2551308C2 (ru) * 2012-10-15 2015-05-20 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт фармакологии имени В.В. Закусова" Способ оценки пространственной ориентировки и когнитивных нарушений у экспериментальных животных
RU2604048C1 (ru) * 2015-11-16 2016-12-10 Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Амурская Государственная Медицинская Академия" Министерства Здравоохранения Российской Федерации Способ оценки когнитивных способностей крыс в проблемной камере григорьева

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2317541C1 (ru) * 2006-05-05 2008-02-20 ГУ Научно-исследовательский институт фармакологии Томского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (ГУ НИИ фармакологии ТНЦ СО РАМН) Способ изучения гемопоэза с учетом индивидуальных особенностей высшей нервной деятельности
RU2551308C2 (ru) * 2012-10-15 2015-05-20 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт фармакологии имени В.В. Закусова" Способ оценки пространственной ориентировки и когнитивных нарушений у экспериментальных животных
RU2604048C1 (ru) * 2015-11-16 2016-12-10 Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Амурская Государственная Медицинская Академия" Министерства Здравоохранения Российской Федерации Способ оценки когнитивных способностей крыс в проблемной камере григорьева

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МЕРЖАНОВА Г.Х. Импульсивность, обучение и память. Успехи физиологических наук. T. 50 N 4 2019, стр. 26-39. DEACON J. T-maze alternation in the rodent. Nature protocols 2006 V. 1:7-10. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Harrison et al. Sensitivity to reward and punishment in eating disorders
Portwood Understanding developmental dyspraxia: A textbook for students and professionals
Moser Functional assays for neurotoxicity testing
Adler Health disparities through a psychological lens.
de Brito Brandao et al. Functional impact of constraint therapy and bimanual training in children with cerebral palsy: a randomized controlled trial
Santangelo et al. Cognitive reserve and neuropsychological performance in multiple sclerosis: A meta-analysis.
Guthrie Psychological facts and psychological theory.
Matheis et al. Assessment of fine and gross motor skills in children
Wiebe et al. Prenatal tobacco exposure and self-regulation in early childhood: Implications for developmental psychopathology
Sell et al. Bargaining power and adolescent aggression: The role of fighting ability, coalitional strength, and mate value
Wachs Utilization of a Piagetian approach in the investigation of early experience effects: A research strategy and some illustrative data
Bélanger et al. Semantic inhibition impairment in mild cognitive impairment: A distinctive feature of upcoming cognitive decline?
Gerlai Embryonic alcohol exposure: Towards the development of a zebrafish model of fetal alcohol spectrum disorders
Stussi et al. Learning biases to angry and happy faces during Pavlovian aversive conditioning.
Heyse et al. Exercise reward induces appetitive 50-kHz calls in rats
RU2808376C1 (ru) Способ оценки когнитивных функций и нарушения памяти у лабораторных животных
Kołakowska et al. Gyroscope-based game revealing progress of children with autism
Call et al. What is comparative psychology?
Dowse et al. Does self-certification reflect the cardiac health of UK sport divers?
RU2551308C2 (ru) Способ оценки пространственной ориентировки и когнитивных нарушений у экспериментальных животных
Eisenberg Emotional determinants of mental deficiency
Grigor’ev et al. Typological features in the behavior of rats
Jean-Richard-dit-Bressel et al. Translational research in punishment learning.
Leighty et al. Use of artificial neural networks to determine cognitive impairment and therapeutic effectiveness in Alzheimer's transgenic mice
Vance et al. A 2-Year, Randomized, Clinical Trial Examining the Effects of Speed of Processing Cognitive Training on Quality-of-Life Indicators in Adults With HIV-Associated Neurocognitive Disorder in Birmingham, Alabama: Results of the Think Fast Study