Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Разумкина Е.В.

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр психиатрии и наркологии им. В.П. Сербского», Москва, Россия

Анохин П.К.

Лаборатория психофармакологии ФГБУ «Федеральный медицинский исследовательский центр психиатрии и наркологии им. В.П. Сербского» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Москва, Россия

Проскурякова Т.В.

Лаборатория психофармакологии ФГБУ «Федеральный медицинский исследовательский центр психиатрии и наркологии им. В.П. Сербского» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Москва, Россия

Шамакина И.Ю.

Лаборатория психофармакологии ФГБУ «Федеральный медицинский исследовательский центр психиатрии и наркологии им. В.П. Сербского» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Москва, Россия

Экспериментальные подходы к изучению поведенческих нарушений, ассоциированных с пренатальным действием алкоголя

Авторы:

Разумкина Е.В., Анохин П.К., Проскурякова Т.В., Шамакина И.Ю.

Подробнее об авторах

Прочитано: 1254 раза


Как цитировать:

Разумкина Е.В., Анохин П.К., Проскурякова Т.В., Шамакина И.Ю. Экспериментальные подходы к изучению поведенческих нарушений, ассоциированных с пренатальным действием алкоголя. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. 2018;118(1‑2):79‑88.
Razumkina EV, Anokhin PK, Proskuryakova TV, Shamakina IYu. Experimental approaches to the investigation of behavioral disorders associated with prenatal alcohol exposure. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2018;118(1‑2):79‑88. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/jnevro20181181279-88

Рекомендуем статьи по данной теме:
Тех­но­ло­гия ин­дук­ции фи­зи­оло­ги­чес­ко­го ке­то­за при ас­те­нии раз­лич­но­го ге­не­за и сни­же­нии ус­той­чи­вос­ти к ког­ни­тив­ной и фи­зи­чес­кой наг­руз­ке. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2024;(10):48-54
Об­зор при­ло­же­ний для обу­че­ния пер­вой по­мо­щи и сер­деч­но-ле­гоч­ной ре­ани­ма­ции. Анес­те­зи­оло­гия и ре­ани­ма­то­ло­гия. 2024;(6):89-103
Маг­нит­но-ре­зо­нан­сная то­мог­ра­фия и по­зит­рон­но-эмис­си­он­ная то­мог­ра­фия, сов­ме­щен­ная с ком­пью­тер­ной то­мог­ра­фи­ей с 11C-ме­ти­они­ном, при пер­вич­ном вас­ку­ли­те цен­траль­ной нер­вной сис­те­мы. Кли­ни­чес­кий слу­чай и об­зор ли­те­ра­ту­ры. Жур­нал «Воп­ро­сы ней­ро­хи­рур­гии» име­ни Н.Н. Бур­ден­ко. 2024;(6):71-76
Вы­бор мо­де­ли для оп­ре­де­ле­ния пер­вич­ной ста­биль­нос­ти ден­таль­ных им­план­та­тов в рам­ках эк­спе­ри­мен­таль­но­го ис­сле­до­ва­ния. Сто­ма­то­ло­гия. 2024;(6-2):53-57
Ауто­им­мун­ные за­бо­ле­ва­ния цен­траль­ной нер­вной сис­те­мы в свя­зи с ак­ту­аль­ны­ми рес­пи­ра­тор­ны­ми ви­рус­ны­ми ин­фек­ци­ями у де­тей. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2025;(1):39-46
Ар­те­ри­аль­ная ги­пер­тен­зия — ок­си­да­тив­ный стресс как па­то­ге­не­ти­чес­кая ми­шень ле­че­ния хро­ни­чес­кой це­реб­ро­вас­ку­ляр­ной не­дос­та­точ­нос­ти. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2025;(1):84-90
Ней­ро­би­оло­ги­чес­кий по­тен­ци­ал ас­тра­га­ло­зи­да IV и пер­спек­ти­вы его при­ме­не­ния в те­ра­пии бо­лез­ни Альцгей­ме­ра. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2025;(2):7-12
Ког­ни­тив­ные со­су­дис­тые на­ру­ше­ния и мор­фо­мет­ри­чес­кие по­ка­за­те­ли преф­рон­таль­ной дор­со­ла­те­раль­ной ко­ры и та­ла­му­са у пос­тин­сультных па­ци­ен­тов. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2025;(2):91-95
По­ра­же­ние цен­траль­ной нер­вной сис­те­мы при сис­тем­ной крас­ной вол­чан­ке. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2025;(2):124-129
Ин­фор­ма­ци­он­ная сис­те­ма РНЦХ для анес­те­зи­оло­гии: вче­ра, се­год­ня, зав­тра. Вос­ста­но­ви­тель­ные би­отех­но­ло­гии, про­фи­лак­ти­чес­кая, циф­ро­вая и пре­дик­тив­ная ме­ди­ци­на. 2025;(1):25-33

К настоящему времени накоплено достаточно данных о развитии нарушений фетального алкогольного спектра (ФАСН) у детей, матери которых употребляли алкоголь во время беременности [1—5]. Наиболее тяжелым проявлением ФАСН является фетальный алкогольный синдром (ФАС), при котором наблюдаются задержка роста в пренатальный и/или ранний постнатальный периоды, характерные особенности строения лица и черепа, морфологические изменения мозга, дисфункция центральной нервной системы (ЦНС) [2, 6, 7]. Частота встречаемости всех ФАСН, по данным различных авторов, составляет до 10 на 1000 новорожденных [8—12]. Последствия употребления матерью алкоголя во время беременности у детей выражаются прежде всего в снижении когнитивных функций, ухудшении способности к обучению, снижении концентрации внимания на фоне гиперактивности и умственной отсталости [13]. Среди отклонений в поведении детей с ФАСН исследователи отмечают в первую очередь трудности в межличностном общении, связанные с задержкой в развитии социальных навыков [14—16]. Особенности социального поведения детей и подростков с ФАСН заключаются в том, что они склонны к чрезмерному, но малосодержательному речевому поведению, ко лжи [17], слишком эмоционально реагируют на ситуации, не осознают последствий своих действий [18] и имеют трудности с самооценкой своего поведения в социальной группе [19]. Появлению трудностей в социальном поведении в значительной степени способствует слабость исполнительных функций при ФАСН [20, 21]. Несмотря на широкую распространенность [1] и многочисленные клинические исследования, биологические основы ФАСН остаются малоизученными.

Особое значение для выяснения механизмов нейроповеденческих нарушений, ассоциированных с пренатальным действием алкоголя, имеет экспериментальное моделирование ФАСН. Преимущество экспериментального подхода связано с возможностью контролировать такие факторы, как стресс, питание, социальный и поведенческий контекст и др., а при необходимости — манипулировать ими [22, 23]. К тому же экспериментальные исследования на животных позволяют оценить вклад эпигенетических и средовых факторов в развитие ФАСН, что практически невозможно в исследованиях, проводимых на людях.

Экспериментальное моделирование ФАСН: проблемы и ограничения

Учитывая, что ФАСН представляет собой сложное заболевание, при его моделировании необходимо иметь ввиду целый ряд факторов. В первую очередь уровень и продолжительность алкогольной интоксикации, период внутриутробного развития (I, II или III триместры беременности), способы (острый или хронический) и пути (пероральный, инъекционный, ингаляционный) введения алкоголя животным. Для моделирования ФАСН используются, главным образом, грызуны (крысы, мыши, морские свинки), так как именно у них удалось обнаружить аномалии, специфические для ФАСН у человека, — морфологические особенности краниофасциальной области [24], пренатальный и/или постнатальный дефицит роста и массы тела [25], нарушение ряда функций эндокринной и иммунной систем [26], неврологические аномалии, нарушения поведения и когнитивных функций [27]. Однако нужно иметь в виду, что у детей, перенесших пренатальную алкогольную интоксикацию, проявления ФАСН так разнообразны, что ни одна из экспериментальных моделей не отражает полностью всю клиническую картину ФАСН у человека.

Первая проблема, возникающая при постановке эксперимента, — это контроль концентрации алкоголя в крови матерей во время беременности. Показано, что превышение показателя в 200 мг/дл приводит к формированию ФАС [28]. Меньшие концентрации алкоголя в крови матери связывают с развитием различных форм ФАСН. Большая часть экспериментальных исследований использует такую схему алкоголизации, чтобы уровень алкоголя в крови животных составлял от 100 до 400 мг/дл. Так, для достижения низких и средних уровней концентрации алкоголя (до 150 мг/дл) обычно используют модели добровольного потребления алкоголя в условиях «свободного выбора» между алкоголем и водой или ингаляционный путь. Для достижения более высоких концентраций (>200 мг/дл) используют интубационный или инъекционный методы введения. При этом нейротоксический эффект этанола на развивающийся мозг может обнаруживаться даже при однократном введении большой дозы [29, 30] или при продолжительном введении низких доз этанола [31].

Вторая важная проблема — это выбор наиболее чувствительного к действию алкоголя периода внутриутробного развития. У человека наиболее уязвимым является I триместр беременности — период максимальной клеточной дифференциации, когда происходит закладка органов и тканей. Поэтому воздействие патогенных факторов, в том числе алкоголя, в этот период приводит к наиболее существенным поражениям ЦНС [32].

У мышей и крыс продолжительность пренатального периода составляет 18—21 день. При экспериментальном моделировании ФАСН важно знать, что период с 1-го по 10-й день пренатального онтогенеза грызунов соотносят с I триместром у человека, с 10-го по 20-й день — со II триместром, а ранний неонатальный период соответствует III триместру беременности у человека [33]. Это период стремительного роста нейронов, увеличения количества глиальных клеток и активного синаптогенеза, что определяет уязвимость мозга к воздействию алкоголя [34]. Определенную сложность для экспериментатора представляют различия механизмов всасывания, выведения, распределения и метаболизма этанола в пре- и неонатальном периодах. Так, активность ключевого фермента метаболизма алкоголя — алкогольдегидрогиназы у новорожденных крысят в 4 раза ниже, чем у взрослых животных, поэтому высокий уровень алкоголя в крови неонатально алкоголизированных животных может быть достигнут при использовании более низких доз алкоголя [35]. Учитывая все это, современные модели ФАСН на грызунах разработаны таким образом, чтобы исследовать воздействие алкоголя на организм животных во время пре- и неонатального периодов, а также при их комбинации.

Третьей важной проблемой при планировании эксперимента является выбор пути введения алкоголя животным в период беременности. Чаще всего в экспериментах на грызунах самки на протяжении всей беременности получают только жидкую пищу, содержащую этанол (обычно 6—7%). Таким образом, одно животное потребляет в среднем 12—18 г/кг абсолютного спирта в сутки [36]. Обычно концентрацию этанола в пище повышают постепенно в течение первых дней беременности таким образом, чтобы достичь концентрации этанола в крови от 80 до 180 мг/дл, что приводит к неврологическим и когнитивным нарушениям у потомства, сходным с картиной ФАСН у детей [36]. Другая широко используемая модель алкоголизации — «принудительное потребление», когда животные получают в качестве единственного источника жидкости раствор этанола (6—15%). Согласно данным A. Allan и соавт. [37], при использовании такой схемы эксперимента животные получают в среднем 14 г/кг абсолютного спирта в сутки, а концентрация алкоголя в крови достигает 120 мг/дл [37]. Преимущество описанных моделей заключается прежде всего в их простоте и минимизации дополнительных стрессорных факторов и рисков, которые могут привести к потере потомства.

Еще один метод алкоголизации — интубационный, при котором растворенный в воде или физиологическом растворе этанол вводится через зонд непосредственно в желудок беременным самкам или детенышам в позднем неонатальном периоде [38, 39]. При таком способе введения доза этанола обычно составляет от 2 до 6 г/кг в сутки, но концентрация этанола в крови при этом превышает 200 мг/дл [40]. Недостатками этого способа введения являются неизбежный стресс для животного, инвазивность и трудоемкость. Инъекционный способ введения (подкожно или внутрибрюшинно) используется в тех случаях, когда задача исследования — выяснить острый эффект этанола в определенные периоды развития [41]. Ингаляционное введение этанола осуществляется в специальной камере, заполненной парами алкоголя, в которую на несколько часов в сутки помещают животное [42]. При этом способе алкоголизации наблюдается быстрое повышение концентрации алкоголя в крови, однако, как и инъекционный путь, он не может полностью имитировать картину потребления алкоголя у человека и, следовательно, быть полноценной моделью ФАСН.

Поскольку при моделировании ФАСН на животных в различных исследованиях используются разные дозы алкоголя, время и способ их введения, их результаты не всегда согласуются между собой. Тем не менее в целом эффекты воздействия алкоголя, обнаруженные при использовании различных моделей ФАСН на животных, соответствуют клиническим данным [39, 40, 43].

Основные виды ФАСН

Выделение в поведении человека и экспериментальных животных моторных, сенсорных, эмоциональных, социальных и «интеллектуальных» компонентов является условным, но необходимым приемом при анализе поведения в норме и патологии.

Моторные навыки. Известно, что у детей с ФАСН часто наблюдаются гиперактивность, нарушение координации движений и способности сохранять равновесие [16, 44, 45]. Кроме того, у детей с диагнозом ФАСН часто наблюдаются нарушения саккад глаз: в тесте слежения за перемещающимся объектом при быстрых движениях глаз обнаруживается невозможность фиксировать взгляд на этом объекте. Эти нарушения связывают с поражением мозжечка, верхних бугорков четверохолмия и базальных ганглиев под действием этанола in utero [46].

В эксперименте двигательные навыки можно изучать с помощью стандартных методов: теста «открытое поле» (оценка общей локомоторной активности, траектории движения, редких и стереотипных движений), теста «ротарод» (оценка координации движений и их выносливости), а также теста «анализ походки по следам», используемого для оценки нарушений походки. Показано, что двигательная дисфункция у животных с ФАСН проявляется на ранних этапах постнатального развития [47]. Так, у крыс — потомков матерей, употреблявших во время беременности жидкую диету, содержавшую этанол, на 28-й и 56-й, но не на 112-й дни жизни была обнаружена гиперактивность [47]. Молодые мыши, матери которых получали этанол в составе питьевой воды, хуже справлялись с задачами в тестах «ротарод» и «беговая дорожка» [48]. Однако у взрослого потомства самок крыс, получавших алкоголь с 7-го по 20-й день беременности интубационным путем [49], не было выявлено двигательных нарушений и гиперактивности в тестах «открытое поле» и «ротарод». Анализ походки по следам показал, что у пренатально алкоголизированных крыс в возрасте 55 дней наблюдались признаки атаксии, была короче длина шага, шаг был более развернут, а походка менее симметрична по сравнению с потомством контрольных самок [50]. Наиболее чувствительным периодом с точки зрения нарушения моторных функций оказался ранний неонатальный период. Введение этанола животным с 2-го по 10-й день жизни приводило к гиперактивности, сохранявшейся в течение 3 мес [34]. Все эти нарушения, как предполагают, связаны с дисфункцией мозжечка. Показано, что при алкоголизации на всем сроке пренатального и в раннем постнатальном периодах у потомства отмечается снижение общего объема мозжечка и числа клеток Пуркинье [51]. При алкоголизации в пренатальный период у потомства на 10-й день после рождения наблюдается задержка в созревании клеток Пуркинье [52].

Стресс-реактивность. По данным литературы, у 52% пациентов с диагнозом ФАСН наблюдается депрессия, а также чаще, чем у здоровых лиц, обнаруживаются тревожные расстройства [53, 54]. Предполагают, что один из механизмов этих нарушений может быть связан с дисфункцией гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы (ГГН-система). Показано, что если женщины употребляли алкоголь во время беременности, то у их детей в возрасте 2 и 13 мес был повышен уровень кортизола в крови [55, 56]. Представляют интерес данные, согласно которым при использовании теста «неподвижное лицо» у мальчиков c ФАСН в возрасте 5—7 мес изменение уровня кортизола в крови было более выражено, чем у девочек [57]. Стресс-реактивность организма является одним из ключевых факторов, учитывающихся при разработке путей коррекции ФАСН. К социальным факторам стресса для грызунов относятся изоляция, поражение в столкновении с агрессором, скученность в клетке. В свою очередь эти факторы оказывают влияние на последующее социальное поведение: агрессию, сексуальное поведение и социальную мотивацию [58, 59]. Показано, что такие стрессорные стимулы, как иммобилизация, громкий звук, удар током, помещение в новую среду, вызывают у пренатально алкоголизированных крыс более выраженный ответ и более медленное восстановление ГГН-системы, чем у потомков контрольных самок [60—63]. Гендерные особенности также были выявлены в экспериментальных моделях. Так, активация ГГН-системы при использовании в качестве стрессорных стимулов длительной иммобилизации или холода была более выражена у пренатально алкоголизированных самцов [64, 65], а при использовании короткой иммобилизации или острого введения алкоголя или морфина — у самок [64, 66].

Известно, что у животных, подвергшихся воздействию алкоголя, изменяется характер агрессивного поведения, однако направленность данных изменений варьирует в зависимости от степени воздействия алкоголя и вида животного [67, 68], а отмеченное в некоторых работах снижение агрессивных столкновений между самцами с ФАСН [68] может быть связано со сниженной исследовательской активностью [69]. Можно предположить, что пренатальное воздействие этанола приводит к изменению реакции на стрессорные события у потомства в раннем возрасте, а позднее — к риску формирования депрессии и тревожных расстройств.

Исполнительные функции. Исполнительные функции представляют сложную совокупность процессов в мозге, позволяющих вычленять важные стимулы, планировать и изменять поведение в зависимости от цели и контекста, что чрезвычайно важно для обеспечения когнитивной гибкости при появлении ранее не встречавшихся стимулов. Эффективность когнитивной «исполнительной системы», как полагают, регулируется в первую очередь нейронами префронтальных областей коры [70], что не исключает вовлечение в реализацию исполнительных функций и других структур мозга [71]. Для оценки эффективности исполнительных функций у людей имеется комплекс стандартных тестов [72, 73]. При использовании 9 из них (58 показателей) у 30 юношей с диагнозом ФАСН удалось выявить достоверные различия показателей исполнительных функций по сравнению с таковым в контрольной группе [73].

Выраженные различия между группами наблюдались и при использовании теста Струпа, при котором испытуемым предлагаются три списка: в одном названия цветов напечатаны черными чернилами; во втором цвета слова и его значения не совпадают; в третьем изображены геометрические фигуры разных цветов. Эффектом Струпа называют задержку реакции при прочтении слов, когда цвет слов не совпадает с написанными словами. Этот тест широко используется в психологии для определения гибкости когнитивного мышления, определяемой по способности быстро переключаться с чтения слов на называние цветов. Испытуемые с ФАСН имели определенные трудности в решении этих задач, особенно при попытках назвать цвет чернил, которыми напечатаны слова во втором списке. Испытуемые отвечали с задержкой, путали написанные и фактические цвета [73].

Важно отметить, что степень нарушений при решении задач у детей с ФАСН становится все более выраженной при усложнении задач, тогда как простые тесты не выявляют отличий от контрольной группы [74]. Висконсинский тест сортировки карточек, используемый для оценки нарушения внимания и способности к гибкости в условиях смены психологической установки, показал, что дети с ФАСН допускают больше ошибок при переключении задач, чем дети контрольной группы [75].

Среди экспериментальных моделей, с помощью которых можно изучать исполнительные функции, прежде всего нужно назвать тест «пассивное избегание». При тестировании животное помещают в камеру, состоящую из двух отсеков, снабженных электродным полом, и при переходе в соседний отсек оно получает удар током. Избежать удара в следующих сессиях можно, подавив естественную ориентировочно-исследовательскую реакцию, оставаясь в «безопасном» отсеке камеры. Крысята, матери которых получали алкогольсодержащую жидкую диету с 6-го по 16-й день беременности, хуже контрольных справлялись с данной задачей при тестировании на 18-м и 41—53-м днях жизни [76]. Однако при тестировании на 114-й день жизни различий между опытным и контрольным потомством выявлено не было [77]. Различия в поведении пренатально алкоголизированных и контрольных животных на 16-й и 63-й, но не на 112-й день жизни были выявлены и при использовании Т-образного лабиринта [78].

Гистологический анализ префронтальной коры взрослых пренатально алкоголизированных крыс выявил у них меньшее число клеток в слоях II и V медиальной префронтальной коры по сравнению с контролем [78]. Примечательно, что у этих животных во взрослом возрасте было затруднено обучение с переучиванием.

Нарушение исполнительных функций может быть связано с ухудшением рабочей памяти. Одним из тестов для изучения нарушений рабочей памяти в эксперименте на животных является водный лабиринт Морриса, в котором животное учится находить скрытую под водой платформу. Алкоголизация крысят в ранний постнатальный период нарушала этот вид памяти при обучении как на 35-й, так и на 80-й и 105-й дни жизни [79].

Обучение и память. Нарушения обучения и памяти в результате пренатального действия алкоголя были многократно продемонстрированы в экспериментах на различных видах животных. На наш взгляд, наибольший интерес для исследователей ФАСН представляет изучение гиппокампзависимых форм обучения и памяти. В ряде работ показано, что у детей с ФАС и ФАСН нарушена пространственная память. Например, весьма затруднительной для них представляется задача, в которой ребенок должен запомнить, а позже воспроизвести расположение нескольких предметов в пространстве [80]. Среди экспериментальных моделей, позволяющих оценить нарушение гиппокампзависимой памяти у животных с ФАСН, в первую очередь нужно назвать тест «условно-рефлекторное замирание» [81]. В этом тесте животному предъявляется вначале условный стимул (звук или свет), а затем безусловный стимул, например слабый удар током. После нескольких сессий обучения животное тестируется в новой обстановке, при этом регистрируется реакция замирания в ответ на предъявление только условного стимула. Формирование реакции замирания нарушено у крысят, получавших этанол с 4-го по 9-й день после рождения [82, 83]. Важно отметить, что сходные нарушения наблюдаются при разрушении дорсальных областей гиппокампа [84]. Нарушение пространственной гиппокампзависимой памяти у животных с ФАСН обнаружено и в тесте водного лабиринта Морриса [85—87]. Показано, что в тесте на воспроизведение памяти у животных с пренатальной алкоголизацией латентное время нахождения платформы и пройденный до достижения платформы путь достоверно превышало показатели, регистрируемые у контрольных животных, и эти нарушения выявлялись на 40, 60 и 90-й дни жизни [86, 88]. При использовании батареи тестов для изучения пространственной памяти, было показано, что степень нарушения пространственной памяти также увеличивается по мере усложнения задач [89].

Факторы, влияющие на выраженность ФАСН

Степень и длительность алкоголизации в период развития, безусловно, являются основными факторами, определяющими тяжесть нарушений функций мозга и поведения [34, 90]. Вместе с тем имеются и другие причины вариабельности результатов как в клинических, так и в экспериментальных исследованиях на животных.

Материнско-детские взаимодействия. Феномен привязанности матери и ребенка играет важную роль как в формировании эффективного материнского поведения, так и в гармоничном развитии ребенка, социальных и эмоциональных аспектах его поведения и адаптации к окружающей среде [91, 92]. Этологи рассматривают привязанность матери и ребенка как врожденное инстинктивное поведение, направленное на выживание вида. Это поведение во многом сходно у животных и человека [93, 94]. Существенное значение для качества и прочности этой привязанности имеют обонятельная и вкусовая стимуляция [95], акустические, визуальные и тактильные стимулы при сосании, синхронность взаимодействия в диаде «мать—ребенок» [96].

Согласно данным литературы, у матерей, злоупотреблявших алкоголем во время беременности, нарушена забота о потомстве, а у их детей снижена потребность постоянного контакта с матерью [97, 98]. Экспериментальные исследования на грызунах показали, что у потомства с пренатальной алкогольной интоксикацией была отмечена задержка в прикладывании к соску и сокращение времени кормления [99—101]. Эти нарушения поведения являются значимыми для формирования эмоциональной связи между матерью и детенышами, а также для обеспечения детенышей достаточным питанием. Не менее важным аспектом детского поведения является ультразвуковая вокализация детенышей при их отделении от кормящей самки. Вокализация регулирует уровень гормонов самки и материнское поведение [102], а частота ультразвуковой вокализации была предложена в качестве характеристики, позволяющей определить уровень стресса у потомства. В норме при повторяющихся эпизодах отделения детенышей от матери наблюдается увеличение частоты ультразвуковой вокализации [102], тогда как у пренатально алкоголизированных крысят частота ультразвуковой вокализации была снижена по сравнению с контролем [103].

Исследователи оценивают целый ряд параметров материнского поведения у крыс: частоту и продолжительность нахождения вне гнезда, частоту «аркообразного» типа кормления и вылизывания крысят, «заботу» о гнезде, аутогруминг и др. Несомненный интерес вызывают данные, полученные при изучении параметров материнского поведения у самок, которые не подвергались воздействию алкоголя, но ухаживали за пренатально алкоголизированными детенышами. При этом были обнаружены изменения реакции самки на детенышей [104], и эти изменения в поведении матери коррелировали с более поздней стресс-реактивностью детенышей, что, по мнению авторов, может быть связано с нарушением гормонального фона самки, в частности уровня пролактина.

На сегодняшний день нет ясного понимания, вызваны ли изменения в поведении матери и детеныша самим алкоголем, определенными, возможно, генетическими особенностями матерей, злоупотребляющих алкоголем в период беременности, или комбинацией этих двух факторов.

В литературе широко обсуждаются подходы, с помощью которых можно минимизировать последствия пренатального или неонатального воздействия алкоголя [105]. Предложенные манипуляции включают неонатальный хэндлинг и обогащение окружающей среды. В лабораторной практике обогащение окружающей среды заключается в том, что животные находятся в большем пространстве, с большим количеством объектов, большими возможностями совершать физические упражнения и осуществлять социальные взаимодействия, чем грызуны, находящиеся в стандартных лабораторных клетках.

Одним из недостатков ранних исследований было сравнение «крайних» условий, т. е. реакции пренатально алкоголизированных животных на обогащенную среду и социальную изоляцию [106], так как сама социальная изоляция приводила к нарушению поведения, например к снижению результативности в задачах пространственного обучения [106]. В экспериментах, в которых группой сравнения пренатально алкоголизированным животным служило потомство матерей, не употреблявших во время беременности алкоголь, было показано, что пренатально алкоголизированные животные реагируют на обогащение среды иначе, чем контрольные [107]. В нейрофизиологических исследованиях было обнаружено, что у пренатально алкоголизированных животных не проявлялись такие эффекты обогащения среды, как усиление нейронной пластичности в гиппокампе и новой коре [107], увеличение плотности дендритного дерева [108] и др.

В опытах на мышах была продемонстрирована эффективность использования обогащенной среды для коррекции моторных и когнитивных нарушений у животных с ФАСН на ранних этапах постнатального развития [109]. При тестировании в водном лабиринте Морриса пренатально алкоголизированных животных, содержавшихся в условиях обогащенной среды, у них не было обнаружено нарушений, наблюдаемых при содержании этих животных в стандартных клетках, а именно, нарушений гиппокампзависимой пространственной памяти, стриатумзависимого поведения (планирование и контроль движений, создание моторной программы) и изменения уровня экспрессии мРНК нейротрофического фактора мозга (BDNF) в гиппокампе и стриатуме [109].

BDNF наряду с фактором роста нервов (NGF) и нейротрофином-3 (NT-3) регулирует синаптогенез, формирование нейрональных связей, пластичность при обучении, нейрональный ответ на стресс и травму. Интересно, что у трансгенных мышей с гиперэкспрессией NGF эффект пренатальной алкоголизации на развитие мозга был менее выражен [110]. В ряде работ было подтверждено, что обогащение среды влияет на уровень нейротрофинов в мозге, а также улучшает моторные и когнитивные функции у пренатально алкоголизированных животных [105]. Эти данные позволяют предполагать, что корригирующий эффект обогащенной среды на поведение у животных с ФАСН опосредуется нейротрофинами.

Вместе с тем исследование поведения детей позволило прийти к заключению, что обогащение окружающей среды ребенка, страдающего ФАСН, не должно быть чрезмерным, если у таких детей наблюдаются выраженные нарушения исполнительных функций, когнитивные нарушения и неспособность к усвоению избыточной сенсорной информации [111].

В исследованиях, посвященных обогащению среды, часто недооценивается роль физических упражнений, в частности освоения новых моторных навыков [112, 113]. Группе исследователей удалось обнаружить, что нарушение пространственного обучения и увеличение двигательной активности у пренатально алкоголизированных крыс могут быть скорректированы физическими упражнениями с 21-го по 51-й день постнатального периода [114]. В связи с этим представляют интерес исследования нейрогенеза в гиппокампе животных с ФАСН, которые с 50-го дня жизни содержались в клетках с беговым колесом или без него [115]. Было показано, что у животных с пренатальной алкоголизацией была снижена пролиферация нейронов в гиппокампе и выживание вновь образованных нейронов [115]. По-видимому, оптимальный эффект коррекции ФАСН достигается в том случае, когда «обогащенная среда» сочетается с возможностью выполнения физических упражнений. Действительно, было показано, что эффект стимуляции нейрогенеза в зубчатой фасции гиппокампа животных, имеющих доступ к колесу, но содержащихся в индивидуальных клетках, т. е. в социальной изоляции, значимо ниже, чем у животных, содержащихся в группе и имеющих доступ к тренировочному колесу [116].

На сегодняшний день остается открытым вопрос, могут ли некоторые из поведенческих и когнитивных отклонений при ФАСН быть связаны с нарушенной способностью «приобретать» новые нейроны путем взрослого нейрогенеза, и может ли повышение выживаемости новообразованных нейронов в зубчатой извилине быть одним из путей терапевтической реабилитации. В настоящее время сложно дать однозначный ответ, так как до сих пор остается нерешенным вопрос о функциональной роли нейрогенеза во взрослом организме [117] и возможных побочных эффектах стимуляции нейрогенеза во взрослом мозге. Использование экспериментальных моделей на животных необходимо для понимания условий, при которых данная терапия будет наиболее эффективной. Исследования роли социальных взаимодействий, физических упражнений и нейрогенеза показывают, как важно учитывать социальный контекст при поиске путей коррекции последствий пренатального воздействия алкоголя.

Анализ литературы показывает, что исследования с использованием моделей ФАСН на животных играют ключевую роль в изучении развития и механизмов данной патологии, позволяя быстро исследовать несколько поколений и контролировать эффекты социального контекста, что в свою очередь должно привести к разработке новых подходов к реабилитации детей, страдающих ФАСН.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

*e-mail: tproskuryakova48@yandex.ru

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail

Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.