Ранняя социальная изоляция увеличивает предпочтение алкоголя в эксперименте

Согласно современным исследованиям, от 1/3 до ½ больных шизофренией злоупотребляют алкоголем или другими психоактивными веществами (ПАВ) или имеют зависимость от них [1—6]. Это связано с увеличением частоты и продолжительности госпитализаций, резистентностью к лечению, ухудшением социального статуса [7].

Механизмы возникновения коморбидной патологии остаются неясными. В качестве возможных объяснений предлагались гипотезы самолечения [8—10], гиперчувствительности и общих механизмов патогенеза [11]. Согласно последней интегративной гипотезе двойного диагноза, общим в патогенезе шизофрении и зависимости от ПАВ является нарушение передачи в подкорковых областях мозга дофамина (ДА) [12]. Общие механизмы зависимости и шизофрении могут быть связаны со сверхчувствительностью к ДА, которая была обнаружена при различных психических расстройствах, состояниях и экспериментальных условиях: шизофрении и других психозах, после повреждения гиппокампа, как результат действия нейролептиков, этанола, амфетаминов, фенциклидина, нокауте генов ДА β-гидроксилазы, DrD4-рецепторов, Gprk6-рецепторов, катехол-О-метилтрансферазы, или Th-/-, DbhTh/+ (тирозингидроксилаза), а также у крыс, родившихся путем кесарева сечения [13].

При исследовании коморбидности шизофрении и аддиктивных расстройств в некоторых работах используется моделирование на животных.

Так, R. Chambers и D. Sell [14] показали, что у крыс с неонатальным повреждением вентрального гиппокампа (НПВГ) (модель шизофрении была впервые предложена B. Lipska и D. Weinberger [15]) увеличиваются самовведение кокаина, поисковая активность в отношении наркотика в абстиненции. Позже было показано увеличение предпочтения этанола у крыс с НПВГ[16]. В исследовании S. Berg и соавт. [17] крысы после НПВГ продемонстрировали повышенное потребление сочетания раствора этанола с сахарозой, но не этанола или сахарозы раздельно. По мнению S. Berg и R. Chambers [18], НПВГ, моделируя нарушенное развитие ЦНС при шизофрении, способствует усилению сенсибилизации в плане приема ПАВ как непроизвольного и усиливающегося поведенческого паттерна вне зависимости от вида аддиктивного агента — никотина, кокаина или алкоголя. Недавно нами [19] было показано, что на фоне введения крысам предшественника дофамина леводопы (дофаминовая модель шизофрении) достоверно увеличивается предпочтение алкоголя.

Основную сложность в воспроизведении в эксперименте коморбидной патологии представляет выбор адекватной модели шизофрении. На сегодняшний день в основе моделирования шизофрении на животных лежат три основных подхода [20]: нарушение обмена нейромедиаторов (главным образом, дофамин и глутамат), нарушения развития на разных этапах нейрогенеза и изменения в генах.

Нарушение нейрогенеза достигается использованием рентгена или метилазоксиметанола, неонатального повреждения гиппокампа, перинатального стресса с отлучением от матери или социальной изоляцией.

Онтогенез животного в условиях изоляции моделирует воздействие на человека отсутствия социальных контактов, что может неблагоприятно воздействовать на развитие мозга. Предположительно, изоляция лишает крыс способности адекватно отвечать на внешние стимулы. Еще в работах 70-х годов [21—23] было показано, что подвергшиеся изоляции животные более чувствительны к прикосновениям рук, анксиогенам, более эмоциональны.

При использовании социальной изоляции происходит усиление агрессивного поведения [24—26]. У крыс-изолянтов отмечается также увеличение социальных взаимодействий, гиперфагия и увеличение потребления растворов сахарозы. Вместе с тем у них увеличивается потребление и раствора этанола [27]. Подвергшиеся ранней изоляции крысы также демонстрируют нарушение пространственного обучения и распознавания нового объекта, снижение памяти [23, 28, 29].

Следует отметить, что некоторые наблюдающиеся феномены неспецифичны и в равной степени могут быть отнесены к депрессии и шизофрении, в силу чего социальная изоляция используется для моделирования обоих заболеваний.

Данные по изучению когнитивных функций грызунов в модели ранней социальной изоляции (21—56-й дни после рождения) отличаются некоторой противоречивостью. Так, пространственное обучение изолянтов в водном лабиринте, по одним данным, улучшается [30], по другим — остается без изменений [31] или ухудшается [32]. Кроме того, у животных, подвергнутых изоляции, замедляется выработка рефлекса пассивного избегания [33] и нарушается распознавание нового объекта [28]. Показано также [34], что ранняя социальная изоляция повышает локомоторную активность и вызывает нарушения зрительной памяти при распознавании новых объектов. Таким образом, модель ранней социальной изоляции не лишена ограничений и характеризуется рядом изменений в поведении, которые можно уподобить продуктивным и в некоторой степени когнитивным расстройствам при шизофрении.

Цель настоящей работы — исследование формирования предпочтения к алкоголю у крыс, подвергшихся ранней социальной изоляции.

Работа выполнена на 45 крысах-самцах линии Wistar. В возрасте 21—24 дней подопытные животные были высажены из родительских клеток в индивидуальные на 35 сут (изоляция). Контрольные крысы содержались по 5 особей в клетке. На протяжении всего периода изоляции животных не перемещали из клеток, не трогали руками. Взаимодействие с человеком во время кормления и чистки клетки, визуальный, слуховой и обонятельный контакты с другими крысами были минимизированы.

После окончания периода изоляции все животные подвергались полупринудительному спаиванию в течение 3,5 мес в режиме: понедельник, среда, пятница — доступ только к 15% раствору этанола, вторник, четверг — питьевая депривация, суббота, воскресение — доступ только к воде.

Предпочтение алкоголя оценивали в тесте «двустаканная проба», на поведение крыс — в тестах «открытое поле» и «отчаяние».

Предпочтение этанола оценивали в тесте «двустаканная проба» до начала спаивания и каждые 2 нед после питьевой депривации в течение 36 ч. Для этогоживотное помещали в индивидуальную клетку с двумя поилками. Все крысы перед началом опыта были адаптированы к этим клеткам и обучены питью из новых поилок. Одна из поилок содержала воду, другая — 15% раствор этилового спирта. Оценивали время питья из каждой поилки в течение 10 мин.

Поведение оценивали в тесте «открытое поле» до начала спаивания, через 2 и 3,5 мес эксперимента. «Открытое поле» представляет собой арену 600×600 см, с 5 «норковыми» отверстиями, освещенную лампой накаливания 60 Вт на расстоянии 1 м. В течение 2 мин регистрировали несколько параметров: латентный период выхода со стартового квадрата, длину пройденного пути (в том числе всего; пройденного в условном центре арены; вновь пройденного) вертикальную активность (стойки), заглядывания в «норки», груминг, болюсы, уринации. Также с помощью стандартного генератора звука регистрировали реакцию на звуковой раздражитель, в баллах: 0 — отсутствие реакции, 1 — вздрагивание, 2 — подпрыгивание.

Тест «отчаяния» проводили в бассейне с круглыми краями, с температурой воды 24—25 °С в течение 3 мин до начала спаивания, через 2 и 3,5 мес эксперимента. Регистрировали латентный период до начала первых плавательных движений, время полной неподвижности, активных и пассивных плавательных движений.

Для статистического анализа использовали U-тест Манна—Уитни.

Непосредственно после изоляции и до начала спаивания у подопытных животных регистрировали изменения поведения: увеличение двигательной активности и тревожности, гиперакузию, которые были ранее описаны другими авторами как для модели шизофрении с использованием ранней социальной изоляции [35], так и других моделей [36, 37].

Так, после окончания изоляции и до начала спаивания подопытные крысы проявляли бо́льшую двигательную активность в тесте «открытое поле». Они проходили достоверно больший путь за время тестирования (рис. 1, а). Крысы, подвергшиеся изоляции, непосредственно после нее и до начала спаивания также делали большее количество вертикальных стоек (рис. 1, б).

У крыс, подвергшихся изоляции, отношение длины повторно пройденного пути ко вновь пройденному было больше (74,8%), чем у контрольных (57,2%). Это свидетельствует скорее в пользу увеличения двигательного, чем исследовательского компонента активности.

Крысы, подвергшиеся изоляции, достоверно дольше оставались в стартовой зоне при тестировании до начала спаивания, что некоторыми исследователями [38] расценивается как более высокий уровень тревоги (рис. 2). При этом крысы-изолянты были достоверно более чувствительны к звуковому раздражителю при тестировании непосредственно после изоляции (рис. 3). Акустическая гиперестезия ранее была описана [39] у крыс при модели развития шизофрении путем неонатального разрушения гиппокампа.

Через 2 и 3,5 мес спаивания разницы в поведении крыс обеих групп как по горизонтальному, так и вертикальному компоненту активности не было. В целом можно отметить некоторое снижение активности через 2 мес спаивания с последующим повышением к 3,5 мес, но не достигающую при этом начального уровня, за исключением стоек (см. рис. 1).

По количеству заглядываний в норки подвергшиеся изоляции животные и контрольные достоверно не отличались друг от друга. Можно отметить лишь тенденцию к большему исследованию «новых» норок у крыс-изолянтов.

Крысы, подвергшиеся изоляции, больше предпочитали алкоголь в тесте «двустаканная проба» на протяжении всего эксперимента, достоверные отличия регистрировали через 0,5, 2 и 3 мес спаивания. К 3,5 мес эксперимента разница между контрольными и подопытными животными отсутствовала (рис. 4).

Интересно, что различия между группами отсутствовали в первом тесте «двустаканная проба» сразу после изоляции и до начала спаивания. Сходные данные были получены нами ранее [19]. При использовании дофаминергической модели шизофрении подопытные крысы также обнаруживали большее предпочтение этанола не непосредственно после введения леводопы-карбидопы, а через некоторое время после начала спаивания.

Предпочтение потребления ПАВ, включая алкоголь, наблюдали и у крыс с НПВГ [14, 16]. Были найдены убедительные доказательства, что нарушения при НПВГ и ранней социальной изоляции имеют много общего. Обнаружено, что результатом социальной изоляции может быть потеря пластичности нейронов в сочетании с изменением функционального состояния различных нейротрансмиттеров корковых структур и гиппокампа, включая глутамат и серотонин [40].

Подопытные и контрольные крысы достоверно не отличались по заглядываниям в норковые отверстия, выходу из стартовой зоны и реакции на звук после 2 и 3,5 мес спаивания (см. рис. 2, 3). Ранее нами [19] было отмечено, что в условиях хронического опыта с моделированием шизофрении и алкоголизма значимые изменения в поведении регистрируются в отношении к алкоголю, эмоциональности, тревожности, но не локомоторной активности. Отсутствие достоверной разницы в локомоторной активности можно объяснить тем, что длительное воздействие алкоголя оказало более существенное влияние на поведение животных, чем ранняя социальная изоляция.

Примечательно, что крысы-изолянты, не обнаруживавшие отличий непосредственно после изоляции и через 2 мес спаивания, в тесте «отчаяния» через 3,5 мес демонстрировали меньше эквивалентов «депрессивного» поведения, чем контрольные животные. Они достоверно меньше находились в неподвижности и больше активно плавали (рис. 5). Последний факт можно расценить как взаимно компенсирующее действие длительного спаивания и социальной изоляции, что косвенно свидетельствует в пользу гипотезы «самолечения» (self-medication), объясняющей прием ПАВ, включая алкоголь, при шизофрении для ослабления ее проявлений [8, 9].

В работах S. Conroy и соавт. [16] также было обнаружено стимулирующее действие этанола в низких дозах у крыс с НПВГ, но не у контрольных животных. Последние показывали дозозависимое подавление двигательной активности.

Полученные в настоящей работе данные позволяют сделать следующие выводы. В условиях длительного опыта сочетание ранней социальной изоляции и полупринудительного спаивания приводит к большему предпочтению алкоголя подопытными животными. Достоверные различия в предпочтении алкоголя наблюдаются уже после начала спаивания, а непосредственно после изоляции крысы обеих групп ведут себя одинаково. После 3,5 мес спаивания крысы, подвергшиеся социальной изоляции, демонстрируют меньше проявлений отчаяния.