Демонстративный опыт по применению антиагрессивных агентов к животным
Резюме. Целью данного демонстративного опыта является проверка различных средств на селективное антиагрессивное воздействие, связанное с активацией механизма ингибирования насилия. Как было выяснено в ряде исследований на мышах и крысах, применение средств определённого воздействия способно приводить к значительному снижению атакующего агрессивного поведения к представителям собственного вида, при этом не затрагивая ни защитное поведение, ни другие формы активности. Речь идёт об агонистах 5-HT1A и 5-HT1B рецепторов, а также средствах, нормализующих работу серотонинергической системы. Среди них также есть средства, имеющие натуральное происхождение, например экстракты трав и эфирные масла с определёнными биоактивными веществами, которые являются довольно распространёнными и доступными для приобретения.
В данном опыте для проверки селективного антиагрессивного воздействия на крысах и хомяках была использована совмещённая парадигма резидента-нарушителя и социальной изоляции. Ряд применяемых в опыте средств продемонстрировал эффект аналогичный тому, который опубликован в различных научных трудах.
Внимание! Данный опыт всё ещё продолжается, представленные в нём результаты демонстрируют определённые промежуточные выводы, но они могут быть неполными.
Внимание! Данный опыт является сугубо демонстративным, он проводился энтузиастами, заинтересованными темой нашего проекта. Его выводы подтверждают результаты уже существующих научных исследований, но для получения точных данных, особенно по средствам, антиагрессивный потенциал которых выяснялся здесь впервые, необходимо проведение более строгих и проработанных лабораторных опытов.
Содержание
1. Введение
Как было выяснено рядом исследователей поведения животных, многим видам свойственно ингибирование внутривидовой агрессии, т. е. прекращение агрессивного нападения при наблюдении определённых социальных сигналов со стороны сородичей[1][2][3]. Аналогичным механизмом обладает и человек, наблюдение которым сигналов бедствия со стороны других людей, таких как выражения грусти и страха, предрасполагает к прекращению агрессивных действий. Также функционирование данного механизма способствует формированию ненасильственной личности, развитию эмпатии, а его дисфункция приводит к возникновению психопатических предрасположенностей и потери чувства отторжения к причинению другим людям вреда[4][5].
Ключевую роль в регуляции агрессии, и в том числе в функционировании механизма ингибирования насилия, играет серотонинергическая система, а предпосылкой для насильственного поведения является нарушение её работы[6][7][8][9][10][11]. Также применение на животных некоторых агонистов 5-HT1A и 5-HT1B рецепторов продемонстрировало селективный антиагрессивный эффект – значительное снижение атакующей агрессии к представителям собственного вида, при этом не затрагивая ни защитное поведение, ни другие формы активности[12][13][14][15][16][17].
К снижению атакующей агрессии может также привести применение биоактивных веществ натурального происхождения. Например, инъекции и пероральное применение смеси экстрактов трав Камишойосан снижает агрессивность мышей. Этот эффект связан с активацией 5-HT1A рецепторов и улучшением регуляции серотонинергической системы[18]. А пероральное применение смеси Йокукансан, тоже работающей как 5-HT1A агонист, было протестировано во внутривидовых стычках между мышами и оказало на них селективный антиагрессивный эффект. Также было выяснено, что действующим веществом в этой смеси является гейсошизин метиловый эфир из экстракта ункарии клюволистой[19]. К селективному антиагрессивному эффекту приводит ингаляция линалоола – компонента большого количества эфирных масел, который тоже является 5-HT1A агонистом[20][21].
Многие средства, влияющие на работу серотонинергической системы, могут являться селективными антиагрессивными агентами. И данный опыт продемонстрирует, какой эффект они оказывают на агрессивное поведение крыс и хомяков.
2. Материалы и методы
Животные
Для проведения опытов используются линейные крысы (Wistar), а также джунгарские хомяки. В случае крыс особи-резиденты большего веса размещаются в отдельных клетках, а особи-нарушители – группой. Хомяки все размещаются в отдельных клетках. Для адаптации особей к проведению опытов необходимо не менее 2 недель. Необходимо соблюдение 12-часового цикла дня и ночи. Пища и вода находятся в свободном доступе и убираются только на время проведения опытов. Условия содержания особей соответствуют этическим нормам, не допускающим причинение страданий и боли[22].
Совмещённая парадигма резидента-нарушителя и социальной изоляции
Устройство опыта основано на совмещении социальной изоляции с парадигмой резидента-нарушителя[23]. Социальная изоляция и территориальность провоцируют и у крыс, и у хомяков агрессивное атакующее поведение. После минимум 2-недельной адаптации проводятся опыты на измерение поведения особей-резидентов – к ним впускаются особи-нарушители, каждый опыт проводится таким образом, чтобы один и тот же резидент как можно дольше не пересекался с одним и тем же нарушителем. Опытным путём было выяснено, что наиболее оптимальным является проведение 5-минутных опытов не чаще, чем раз в 72 часа. Это сходится с устройством опытов в некоторых исследованиях[17]. Также опытным путём было выяснено, что в случае нахождения клеток с резидентами в одном помещении для лучшей провокации агрессивного поведения необходимо расположить их на максимально возможном расстоянии и исключить визуальный контакт, например, установлением непрозрачных перегородок между ними.
На 3-5 опыт у испытуемых особей вырабатывается стабильное агрессивное поведение. За критерий достаточной агрессивности берётся 10% проявлений атакующей агрессии от всего поведения испытуемой особи[16]. После соответствия особи данному критерию в течение нескольких опытов проводятся опыты на применение средств. При этом между каждым таким опытом проводится контрольный опыт без применения средств. В случае, если при контрольном измерении поведения особь не проявляет достаточной агрессивности, измерение повторяется. Если какие-то особи не проявляют достаточного агрессивного поведения в течение множества контрольных опытов, они подлежат замене на особей аналогичного веса, которым также необходимо пройти адаптацию.
В случае хомяков исследуемые средства применяются к обоим особям – и к резиденту, и к нарушителю, поскольку в их случае нельзя исключить инициацию нападений со стороны нарушителей.
Измеряются следующие формы поведения: нападения (атаки, сдерживание другой особи, вставание с ней в вертикальные позы, боковые позы угрозы), социальная активность (движение вслед, исследование и ухаживание за другой особью), несоциальная активность (передвижения и исследование территории), неактивность (когда особь преимущественно не передвигается) и вычёсывания.
Средства
Для перорального применения готовые средства разбавлялись в воде и вводились с помощью шприца без иглы за час до проведения опыта. Список средств следующий:
– Золмитриптан (Zolmitriptan) производства Северная Звезда НАО. Работает как агонист 5-HT1B/1D рецепторов и способен оказывать селективный антиагрессивный эффект[17]. Также слабо связывается с 5-HT1A рецепторами[24]. Максимальная дозировка: 10 мг/кг.
– Суматриптан (Sumatriptan) производства Озон. Работает как агонист 5-HT1B/1D рецепторов[25]. Максимальная дозировка: 10 мг/кг.
– Вортиоксетин (Vortioxetine), средство Бринтелликс (Brintellix). Работает как полный агонист 5-HT1A и частичный 5-HT1B рецепторов. По мнению исследователей имеет потенциал для того, чтобы быть эффективным антиагрессивным агентом[11]. Максимальная дозировка: 2 мг/кг.
– Цзя Вей Сяо Яо Вань (Jia Wei Xiao Yao Wan) производства MIN SHAN. Это китайский аналог известного средства Камишойосан (Kamishoyosan), которое исследовалось на антиагрессивный эффект через воздействие на 5-HT1A рецепторы и экспрессию белка TPH2[18]. Максимальная дозировка: 1 г/кг[26]. Известно, что при дозировке 200 мг/кг средство максимально повышает социальную активность у мышей[27].
– Сы Ни Сань (Si Ni San) производства Ли Вест. Имеет в своём составе несколько компонентов из Камишойосан. Средство способно повышать уровень серотонина в центральной нервной системе[28]. Основное действующее вещество средства – пеонифлорин из экстракта пиона молочноцветкового (белоцветкового), являющегося компонентом средства[29]. Максимальная дозировка: 500 мг/кг.
– Экстракты корня пиона уклоняющегося (Paeoniia anomala) производства Вистерра (1) и Грин Трейд (2). Главным действующим веществом является пеонифлорин, который также присутствует в средствах Камишойосан и Сы Ни Сань. Данное биоактивное вещество повышает экспрессию белка TPH2, снижает экспрессию белка SERT и улучшает регуляцию 5-HT1A рецепторов[30][31]. Максимальная дозировка: 1 г/кг.
– Экстракт корня солодки голой (Glycyrrhiza glabra) производства Вистерра. Содержит ликвиритигенин – вещество, которое предположительно может в какой-то мере отвечать за влияние на экспрессию белка TPH2 средством Камишойосан[18]. Максимальная дозировка: 1 г/кг.
– Экстракт корня имбиря (Zingiber officinale) производства PAPAUR. Содержит шогаол – частичный агонист 5-HT1A рецепторов[18]. Максимальная дозировка: 300 мг/кг.
– Экстракт горца многоцветкового (Polygonum multiflorum), средство Fo-Ti производства Now Foods. Содержит эмодин – агонист 5-HT1B рецепторов[32]. Максимальная дозировка: 560 мг/кг.
– Экстракт лигустикума полосатого (валличи) (Ligusticum Wallichi), продавец NaturalHealth Powder Store. Повышает уровень серотонина и регуляцию 5-HT1B рецепторов[33]. Максимальная дозировка: 100 мг/кг.
– Экстракт ункарии клюволистой (Uncaria rhynchophylla), бренда XMas. Компонент средства Йокукансан, который отвечает за его селективный антиагрессивный эффект[19]. Главное действующее вещество – гейсошизин метиловый эфир, работающий как агонист 5-HT1A рецепторов. Максимальная дозировка: 300 мг/кг.
– Чай матча (Camellia sinensis), бренда CoffeeKo. Работает как агонист 5-HT1A рецепторов[34]. Максимальная дозировка: 100 мг/кг.
– Экстракт розмарина (Rosmarinus officinalis), производства ВИС. Потенциально может работать как агонист 5-HT1A рецепторов[35]. Максимальная дозировка: 450 мг/кг.
– Экстракт Гинкго Билоба (Ginkgo biloba), производства ВИС. Предотвращает десенситизацию 5-HT1A рецепторов в результате стресса[36]. Максимальная дозировка: 500 мг/кг.
– Гесперидин (Hesperidin), производства Swanson. Работает как агонист 5-HT1A рецепторов[37]. Максимальная дозировка: 100 мг/кг.
– Цитизин (Cytisine), производства Вифитех ЗАО. Повышает уровень 5-HT1A рецепторов[38]. Максимальная дозировка: 1,5 мг/кг.
– Триптофан (Tryptophan), бренда GLS Pharmaceuticals. Является прекурсором серотонина, потенциально обладает антиагрессивным эффектом[39]. Максимальная дозировка: 100 мг/кг.
– 5-HTP (5-hydroxytryptophan), бренда Эвалар. Является прекурсором серотонина. Максимальная дозировка: 100 мг/кг.
Также для перорального применения были использованы некоторые отвары, приготовленные следующим образом: в 20-кратном объёме воды настаивается сырьё в течение одного часа, после доводится почти до кипения и слабо нагревается в течение 2 часов. Далее фильтруется и концентрируется слабым нагревом до соотношения 0,5 г. сырья на 1 мл. отвара[40]. Список отваров:
– Порошка корня ревеня пальчатого (Rheum palmatum) производства ВитаБотаника. Содержит эмодин – агонист 5-HT1B рецепторов[40]. Максимальная дозировка: 4 мл/кг (2 г/кг).
– Измельчённого корня ункарии клюволистой (Uncaria rhynchophylla) производства Nairi Herbs. Содержит гейсошизин метиловый эфир, работающий как агонист 5-HT1A рецепторов[19]. Максимальная дозировка: 4 мл/кг (2 г/кг).
– Измельчённого корня цимицифуги (Cimicifuga dahurica) производства Русские корни. Работает как агонист 5-HT1A рецепторов[41]. Максимальная дозировка: 4 мл/кг (2 г/кг).
– Измельчённых семян зизифуса настоящего (Ziziphus jujuba) бренда Орешка. Работает как агонист 5-HT1A рецепторов[41]. Максимальная дозировка: 4 мл/кг (2 г/кг).
Для применения ингаляционных средств используется камера из оргстекла размером объёмом 60 л. и паровой ингалятор, способный за 1 минуту испаривать 0,45-0,5 мл. жидкости и температурой испарения 43° С. В камере проделывается отверстие для запуска пара и маленькое отверстие для вентиляции. В ингалятор загружается 10 мл. жидкости, которая состоит из средства и эмульгатора Твин-80 в отношении 1:1, а также воды при необходимости довести объём жидкости до 10 мл. Ингаляция длится от 3 до 10 минут (с предварительным испарением в камеру, длящимся от 10 до 17 минут), опыт проводится сразу по окончанию ингаляции. Использовались следующие средства:
– Эфирное масло из кожуры померанца (Citrus aurantium) производства Царство ароматов, работающее как агонист 5-HT1A рецепторов и преимущественно состоящее из д-лимонена[42]. Максимальный объём: 2 мл.
– Д-лимонен (D-limonene) бренда CandleM, работающий как агонист 5-HT1A рецепторов [43]. Максимальный объём: 4 мл.
– Линалоол (Linalool) бренда GUNNA, работающий как агонист 5-HT1A рецепторов и дающий селективный антиагрессивный эффект[21][20]. Максимальный объём: 4 мл.
– Эфирное масло нероли (цветков померанца) (neroli) бренда Golden Garden, в составе которого присутствует д-лимонен, а также линалоол, работающий как агонист 5-HT1A рецепторов и дающий селективный антиагрессивный эффект[44][21]. Максимальный объём: 4,5 мл.
– Бета-пинен (β-Pinene) бренда GUNNA, работающий как агонист 5-HT1A рецепторов[21]. Максимальный объём: 4 мл.
– Эфирное масло петитгрейн (листьев и веток померанца) (petitgrain) бренда Golden Garden, в составе которого присутствует линалоол[45]. Максимальный объём: 5 мл.
– Эфирное масло лигустикума полосатого (Ligusticum Wallichi), продавец ZYHT Store. Главный компонент - лигустилид. Средство было проверено ввиду происхождения из растения, экстракт которого работает как агонист 5-HT1B рецепторов. Максимальный объём: 4,5 мл.
– Эфирное масло розы (Rose) бренда Golden Garden, работающее как агонист 5-HT1A рецепторов. Главными компонентами являются цитронеллол и гераниол[46]. Максимальный объём: 4 мл.
– Цитронеллол (citronellol), бренда SmellWell, и эфирное масло цитронеллы. Максимальные объёмы: 2 мл и 5 мл.
– Эфирное масло лаванды (Lavender) бренда Golden Garden, содержащее линалоол[47]. Максимальный объём: 4 мл.
– Эфирное масло бергамота (Bergamot) бренда Golden Garden, имеющее в составе д-лимонен и линалоол[48]. Максимальный объём: 5 мл.
– 2-фенилэтанол (2-PE), входящий в состав многих эфирных масел, а также дающий антидепрессивный эффект, который у эфирных масел часто связан с воздействием на серотонинергическую систему[49]. Максимальный объём: 2 мл.
– Эфирные масла шалфея (бренд Бацькина баня), гвоздики и лемонграсса (бренд Golden Garden), пиона (бренд Essential Star), мелиссы (бренд Golden Garden). Не имели в значительных количествах интересующие нас действующие вещества, однако были проверены ввиду доступности, происхождения из растений, экстракты которых имеют такие вещества (масло пиона) и для сравнения результатов. Максимальные объёмы: 5 мл, 4 мл, 5 мл, 5 мл и 4 мл соответственно.
– Иланг-иланг (ylang-ylang essential oil), бренда Selenta. Повышает уровень серотонина[50]. Максимальный объём: 3,2 мл.
Также использовалось интраназальное средство Эксенза (производителя ФармВилар НПО ООО), действующим веществом которого является золмитриптан. Максимальная дозировка: по 2 капли в каждую ноздрю. Опыт проводится через 10 минут после применения.
Наконец, были проверены пробиотики – бифидобактерии бреве m-16v (бренда Биоамикус) и лактобактерии казеи (бренда Арго), оба вместе с пребиотиком инулином. Применение бифидобактерий бреве повышает уровень прекурсора серотонина 5-HTP и самого серотонина в мозгу, а лактобактерий казеи повышают уровень мРНК 5-HT1A рецептора[51][52]. Максимальные дозировки: 0,2 мл и 0,3 мл. Для инулина: 30 мг/кг.
3. Результаты
Таблица 1. Пероральное применение средств (смесей экстрактов трав, экстрактов и отваров трав, а также компонентов натурального происхождения)
Препарат | Дозировка | Оценка эффекта |
---|---|---|
Камишойосан (КСС) / Цзя Вей Сяо Яо Вань | 500, 1000 мг/кг | Идеально; агрессивное поведение заместилось неактивностью |
Камишойосан (КСС) / Цзя Вей Сяо Яо Вань | 200 мг/кг | Идеально; агрессивное поведение заместилось социальной активностью |
Камишойосан (КСС) / Цзя Вей Сяо Яо Вань | 100 мг/кг | Нет эффекта (проверялось на крайне агрессивной особи) |
Камишойосан (КСС) / Цзя Вей Сяо Яо Вань | 100 мг/кг/д, 2 недели | Идеально (тоже проверялось на крайне агрессивной особи), но без постоянного эффекта |
Сы Ни Сань (СНС) | 500 мг/кг | Идеально; агрессивное поведение заместилось социальной активностью и неактивностью |
Имбирь, экстракт | 300 мг/кг | Нет эффекта |
Пион, экстракт (1) | 500 мг/кг | Нет эффекта |
Пион, экстракт (1) | 1000 мг/кг | Идеально; агрессивное поведение заместилось неактивностью |
Пион, экстракт (2) | 500 мг/кг | Неселективно; устранение агрессивного поведения, но повышенная неактивность |
Горец, экстракт | 560 мг/кг | Частичный эффект, при большой дозировке |
Ункария, экстракт | 300 мг/кг | Идеально, устранение агрессивного поведения |
Лигустикум, экстракт | 100 мг/кг | Идеально, устранение агрессивного поведения |
Чай матча | 100 мг/кг | Идеально, устранение агрессивного поведения |
Розмарин, экстракт | 450 мг/кг | Идеально, устранение агрессивного поведения |
Гинкго билоба, экстракт | 500 мг/кг | Частичный эффект |
Гесперидин (хомяки) | 100 мг/кг | Нет эффекта |
Цитизин (хомяки) | 1,5 мг/кг | Нет эффекта |
Ревень, отвар | 1 г/кг, 2 г/кг | Неоднозначно; снижение агрессивности при меньшей дозировке и просоциальный эффект, но без снижения агрессивности при большей дозировке |
Ункария, отвар | 1 г/кг, 2 г/кг | Нет эффекта |
Цимицифуга, отвар | 1 г/кг, 2 г/кг | Неоднозначно; снижение агрессивности при меньшей дозировке и седативное воздействие, при этом с проявлениями агрессивности при большей дозировке |
Зизифус, отвар | 1 г/кг, 2 г/кг | Нет эффекта |
Таблица 2. Пероральное применение средств (медикаментов, добавок)
Препарат | Дозировка | Оценка эффекта |
---|---|---|
Золмитриптан | 10 мг/кг | Седативное воздействие |
Золмитриптан | 1 мг/кг | Идеально, устранение агрессивного поведения |
Суматриптан | 10 мг/кг | Седативное воздействие |
Суматриптан | 1 мг/кг | Идеально, сильное снижение агрессивного поведения |
Вортиоксетин | 0,5, 1 мг/кг | Идеально, устранение агрессивного поведения |
Триптофан | 100 мг/кг | Идеально, устранение агрессивного поведения |
Триптофан (хомяки) | 100 мг/кг | Нет эффекта |
Триптофан (хомяки) | 100 мг/кг/д, 1 неделя | Идеально, устранение агрессивного поведения |
5-HTP | 100 мг/кг | Идеально, сильное снижение агрессивного поведения |
Таблица 3. Ингаляционное применение средств (эфирных масел и их действующих веществ) и назальное применение средств (медикаментов)
Препарат | Объём | Оценка эффекта |
---|---|---|
Померанец | 2 мл | Идеально; агрессивное поведение заместилось социальной активностью |
Нероли | 4,5 мл | Идеально; агрессивное поведение заместилось социальной активностью |
Петитгрейн | 5 мл | Идеально; агрессивное поведение заместилось социальной и несоциальной активностью, а также вычёсыванием |
Шалфей | 5 мл | Нет эффекта |
Гвоздика | 4 мл | Нет эффекта |
Лемонграсс | 5 мл | Нет эффекта |
Лигустикум | 4,5 мл | Идеально |
Роза | 4 мл | Идеально |
Пион | 5 мл | Нет эффекта |
Лаванда | 2 мл | Частичный эффект |
Лаванда | 4,4 мл | Идеально |
Д-лимонен | 2 мл | Частичный эффект |
Д-лимонен | 4 мл | Идеально |
Бета-пинен | 2 мл | Нет эффекта |
Линалоол | 2 мл | Частичный эффект |
Бергамот | 5 мл | Частичный эффект |
2-PE | 2 мл | Идеально |
Мелисса | 4 мл | Нет эффекта |
Нероли + Лигустикум | 2,25 + 2,25 мл | Идеально |
Цитронеллол | 2 мл | Идеально |
Масло цитронеллы | 5 мл | Седативное воздействие |
Илаг-иланг | 3,2 мл | Нет эффекта |
Эксенза (назальный золмитриптан) | 2 капли | Нет эффекта |
Эксенза (назальный золмитриптан) | 4 капли | Идеально |
Таблица 4. Пробиотики и пребиотики
Препарат | Дозировка | Оценка эффекта |
---|---|---|
Бреве (m-16v) + инулин | 0,2 мл/кг + 30 мг кг, 1 неделя | Идеально, сильное снижение агрессивного поведения, сохранение эффекта спустя неделю |
Казеи + инулин | 0,3 мл/кг + 30 мг/кг, 2 недели | Нет эффекта |
Изображение 1. Подробный разбор влияния средства Камишойосан (Цзя Вей Сяо Яо Вань) на поведение крыс
Изображение 2. Подробный разбор влияния средства Сы Ни Сань на поведение крыс
Изображение 3. Подробный разбор влияния эфирных масел померанца, нероли и петитгрейн на поведение крыс
4. Выводы
Окончательные выводы будут сделаны в конце опыта.
5. Ограничения
Ограничения и направления для дальнейших исследований будут выделены в конце опыта.