Суточная динамика двигательной активности и агрессивного поведения крыс в условиях длительного снижения геомагнитного поля - Биология и естествознание курсовая работа

Главная

Биология и естествознание
Суточная динамика двигательной активности и агрессивного поведения крыс в условиях длительного снижения геомагнитного поля

Возможные механизмы магниторецепции. Пути создания ослабленного геомагнитного поля. Анализ его влияния на биосистемы и организм человека. Исследование суточной динамики и ритмической составляющей поведения крыс под воздействием гипогеомагнитных условий.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
СУТОЧНАЯ ДИНАМИКА ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ И АГРЕССИВНОГО ПОВЕДЕНИЯ КРЫС В УСЛОВИЯХ ДЛИТЕЛЬНОГО СНИЖЕНИЯ ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ
В предварительных экспериментах в гипомагнитных условиях наблюдались небольшие улучшения в кратковременной памяти на цвет у женщин. В настоящей работе эффекты у женщин были значимыми. Ухудшение кратковременной памяти у мужчин в гипомагнитных условиях наблюдались как в предварительных экспериментах, так и в данной работе.
Полученные данные в целом не противоречат гипотезе о вовлеченности магнитосом в формирование магнитобиологических эффектов. Вследствие схожести результатов совместного действия «нулевого» магнитного поля и электрических полей и результатов аддитивной суммы этих воздействий по отдельности логично предположить, что биологические рецепторы магнитных и электрических полей имеют разную природу. К первым можно отнести магнитосомы, ко вторым -- ДНК, белки, мембраны или другие молекулы или органеллы, имеющие электрический заряд или неоднородное распределение заряда по молекуле.
Значительные отличия результатов при тестировании мужчин и женщин, как в «нулевом» магнитном поле, так и в электрическом поле, говорит о том, что содержание рецепторов магнитного и электрического полей может зависеть от пола.
Большее содержание магнитосом в гиппокампе по сравнению с мозжечком должно приводить к большим эффектам в тесте на кратковременную память, нежели в тесте на скорость реакции, поскольку гиппокамп и мозжечок ответственны соответственно за память и координацию движений. Именно такое соотношение эффектов наблюдается в данной работе.
Помимо гипотетической вовлеченности частиц магнетита в рецепцию магнитных полей организмом человека, их наличие в клетках головного мозга рассматривают как одну из вероятных причин болезней Паркинсона, Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваний (Бинги В.Н., Миляев В.А., Саримов Р.М., Заруцкий А.А., 2006).
Объектами исследования были выбраны белые лабораторные половозрелые крысы-самцы с исходной массой тела 180-200 г. В два хронических эксперимента из 120 крыс было отобрано 47 крыс со средней двигательной активностью.
Лабораторные крысы были выбраны в связи с тем, что они относятся к высшим млекопитающим, для них хорошо разработаны методы забора крови и методы физиологически адекватного содержания в эксперименте. У крыс хорошо изучены их поведенческие реакции, внешние проявления состояния животного по состоянию кожных покровов. В эксперимент брали всегда только крыс-самцов в связи с возможным дополнительным влиянием гормонального фона у самок.
2.2 Создание гипогеомагнитных условий
Камера по созданию гипомагнитной среды состоит из пенала для животных и соленоидов компенсации магнитной индукции горизонтальной и вертикальной составляющих земли. Соленоиды установлены в каркасе из немагнитных материалов и подключены к пульту управления. Пенал выполнен из прозрачного материала, позволяющего вести визуальное наблюдение за животными, оснащен люком для посадки животных и подачи пищи, иметь вентиляционные отверстия. Габаритные размеры пенала 600*500*400 мм. Внутри и снаружи установки находятся два магнитометра, измеряющие магнитную индукцию внутри и снаружи камеры. Эти датчики подключены к компьютеру. По соленоидам идет электрический ток, который создает электромагнитное поле, компенсирующее магнитное поле Земли. Датчик фиксирует величину магнитной индукции, создаваемой магнитным полем внутри камеры, и отсылает сигнал в компьютер. Компьютерная программа, контролирующая токи соленоидов, в автоматическом режиме сравнивает показатель внутреннего датчика с показателем наружного датчика и автоматически компенсирует электромагнитное поле внутри камеры до нуля.
Перед каждым экспериментом сначала животных содержали неделю в виварии для адаптации. Затем 60 крыс было протестировано методом открытого поля. В эксперимент взяли крыс со средней двигательной активностью.
В опыт, проводимым осенью (17.10.2007 - 13.11.2007) было взято 23 крысы. Эти животные случайным образом были разделены на 2 группы: опытная, в которой было 11 животных, контрольная - 12 крыс.
В проводимый весной (23.02.2008 - 4.03.2008) эксперимент было взято 24 крысы. Эти животные были случайным образом разбиты на опытную и контрольную группы, по 12 крыс в каждой.
Опытная группа - экспериментальных животных помещали в условия гипомагнитной среды. В течение этого времени внутри установки поддерживался сниженный до 0 +/50 нТл уровень магнитного поля.
Контрольная группа 1 - животные находились в том же помещении, на расстоянии 4 метров от экспериментальной установки. Было проверенно, что электромагнитные поля установки не влияет на животных.
Все животные (опыт и контроль) находились в условиях естественного освещения и свободного доступа к воде и пище (гранулированный корм и свежая капуста). За животными велась видеосъемка, включая ночное время (видеосъемка в инфракрасном свете).
В осеннем опыте животные находились под влиянием гипомагнитной среды в течение 25 суток, а в эксперименте, проводимом весной в течение 10 суток.
По прошествии экспериментов крыс заново протестировали методом открытого поля. Затем были проанализированы круглосуточные видеозаписи экспериментов, все 10 суток весеннего опыта и последние 6 суток осеннего опыта.
2.4 Статистическая обработка данных
В течение последних 6 суток осеннего эксперимента и всех 10 суток весеннего эксперимента при просмотре видеозаписи опытов по 5 минут каждые 2 часа (0, 2, 4.. 22 часа) фиксировали следующие показатели поведения крыс:
· Количество межиндивидуальных взаимодействий
· Горизонтальная активность (количество перемещений по клетке)
Сумма показателей горизонтальной и вертикальной активности составляла общую двигательную активность. По этим показателям строили гистограммы суточной динамики по каждому в отдельности. С помощью непараметрического критерия Манна-Уитни сравнивали показатели опытной и контрольной групп в каждой временной точке и в целом за сутки.
Ритмическая динамика показателей была также исследована с помощью спектрального анализа временных рядов (Time Series). Для того чтобы наиболее четко выявить наиболее значимые периоды ритмов, каждый ряд предварительно подвергался преобразованиям: сглаживание методом взвешенного скользящего среднего (окно Хэмминга шириной 3), из ряда также вычиталось среднее значение. Эти преобразования не влияют на периодические зависимости, но позволяют наиболее четко выявить существующие ритмы. Затем для каждого ряда проводили преобразование Фурье с вычислением функции спектральной плотности, т.е. находили частотные области, состоящие из многих близких частот, которые вносят наибольший вклад в периодическое поведение всего ряда. По полученному ряду строилась периодограмма.
гипогеомагнитный поле крыса ритмический
3.1 Суточная динамика поведения крыс под воздействием гипогеомагнитных условий
Наиболее интересным результатом оказалась тенденция к увеличению количества агрессивных взаимодействий. Эта тенденция наблюдается в обоих экспериментах в темное время суток (рисунок 1).
Так, в осеннем эксперименте в 4 часа в опытной группе среднее число взаимодействий (7,000±2,875) в 3,5 больше, чем в контрольной группе (2,00±0,903), а в 22 часа в опытной группе число межиндивидуальных взаимодействий (6,166±2,270) в 6 выше, чем в контрольной группе (1,000±1,000).
Рисунок 1 - Суточная динамика межиндивидуальных взаимодействий, слева - 25-суточный эксперимент, проведенный осенью, справа - 10-суточный эксперимент, проведенный весной
В весеннем эксперименте наблюдается подобная картина, однако, у опытных животных пик взаимодействий приходится на 6 часов утра и на 18 часов вечера, т.е. на время, смены дня и ночи. В 6 часов, среднее число межиндивидуальных взаимодействий в опытной группе животных (7,000±3,179) практически в 10 раз превысило в контрольной группе животных (1,400±0,520), а 18 часов вечера число взаимодействий в опыте (6,100±2,536) в 2,1 превысило в контрольной группе (2,888±0,978). Результаты эксперимента согласуются с данными Походзей Л.В., полученные при поликлиническом обследовании радиотехнического персонала, работающего в экранированных помещениях, члены персонала предъявляли жалобы на раздражительность.
В весеннем эксперименте у опытных животных достоверно увеличилось число встряхиваний (p=0.027, критерий Манна - Уитни) в 0 часов. Тенденция к увеличению количества встряхиваний головой у крыс опытной группы сохраняется на протяжении всего периода наблюдения. Возможно, это связано с ингибированием серотонинэргической системы, что привело к увеличению количества агрессивных взаимодействий. Но увеличение числа встряхивания головой не было обнаружено в осеннем эксперименте, по этому требуются дальнейшие изучения этого явления (рисунок 2).
Рисунок 2 - Суточная динамика числа встряхивания головой, слева - 25-суточный эксперимент, проведенный осенью, справа - 10-суточный эксперимент, проведенный весной; * - достоверные различия между опытной и контрольной группами, критерий Манна-Уитни, p<0.05
Была проанализирована суточная динамика двигательной активности.
В целом, в осеннем эксперименте число бодрствующих животных контроля и опыта не отличаются, но есть достоверное уменьшение числа бодрствующих животных в 10 часов утра. В это время проводили кормление животных. Это позволило предположить, что на 19-25 сутки под воздействием ГГМУ опытные животные менее активно реагируют на внешнее воздействие (рисунок 3).
В весеннем эксперименте наблюдается другая картина, резкое колебание активности крыс в течение суток, т.е. увеличение её в утренние часы и уменьшение в дневные часы.
Подобная динамика наблюдается и для двигательной активности и груминга (рисунок 4-5).
Рисунок 3 - Суточная динамика числа бодрствующих крыс, слева - 25-суточный эксперимент, проведенный осенью, справа - 10-суточный эксперимент, проведенный весной; * - достоверные различия между опытной и контрольной группами, критерий Манна-Уитни, p<0.05
Неожиданной оказалась суточная динамика двигательной активности (рисунок 4) контрольных животных опыта №2. По графику видно, что в утренние часы активность ниже, чем в дневные часы, что не соответствует поведению ночных животных. Возможно, это связано с тем, что 5 - минутный просмотр видеозаписи в течение 2-х часов не достаточен, чтобы выявить изменения активности животных в течение суток.
Рисунок 4 - Суточная динамика двигательной активности крыс, слева - 25-суточный эксперимент, проведенный осенью, справа - 10-суточный эксперимент, проведенный весной; * - достоверные различия между опытной и контрольной группами, критерий Манна-Уитни, p<0.05
Рисунок 5 - Суточная динамика числа актов груминга, слева - 25-суточный эксперимент, проведенный осенью, справа - 10-суточный эксперимент, проведенный весной; * - достоверные различия между опытной и контрольной группами, критерий Манна-Уитни, p<0.05
Под влиянием сниженного геомагнитного поля наблюдается тенденция к увеличению количества агрессивных взаимодействий в обоих экспериментах. Возможно, этот эффект связан с ингибированием серотонинэргической системы, так как гипогеомагнитная среда вызывала увеличение количества встряхиваний головой у крыс.
Под влиянием ГГМУ в течение 10 суток наблюдается более резкие суточные колебания двигательной активности опытных животных.
3.2 Ритмическая составляющая поведения крыс под воздействием ГГМУ
В суточной динамике числа бодрствующих животных (рисунок 7) опытной группы осеннего эксперимента наблюдается 24-часовой ритм, а в контроле близкий к нему 23,33-часовой ритм. Так же, в опыте обнаружен 14- и 20-часовой ритмы, а в контроле 12-часовой ритм.
Рисунок 6 - Периодограмма бодрствующих крыс, слева - 25-суточный эксперимент, проведенный осенью, справа - 10-суточный эксперимент, проведенный весной.
В опытной группе животных весеннего эксперимента выявлены 12,00-; 20,00-; 24,00-; 40,00- часовые ритмы, в контрольной группе животных близкие к ним 11,80-; 19,66-; 23,60-; 39,33- часовые периоды числа бодрствующих животных.
В суточной динамике межиндивидуальных взаимодействий (рисунок 7) в осеннем опыте в опытной группе животных прослеживается 12-часовой, 24-часовой и 36-часовой ритмы межиндивидуальных взаимодействий. В контрольной группе животных наблюдается 36-часовой, 20-часовой и 23-часовой ритмы.
В весеннем опыте в опытной группе крыс выявлены 12,00-; 20,00-; 24,00-; 60,00-; часовые периоды, а в контрольной группе - 11,80-; 19,66-; 23,60-; 39,333-часовые периоды числа межиндивидуальных взаимодействий.
Медико-биологические исследования воздействия космофизических факторов среды на организм человека. Определение структурно-энергетических характеристик геомагнитного поля. Выявление степени индивидуальной чувствительности организма к действию вариаций ГМП. статья [104,9 K], добавлен 21.05.2015
Многообразие форм поведения животных. Нейроэндокринные механизмы организации поведения и эмоциональности у животных. Влияние возраста на организацию поведения и эмоциональности у крыс. Отличия в поведении самцов и самок. Двигательная активность животных. дипломная работа [1,1 M], добавлен 01.02.2018
Общие сведения о декоративных крысах и их разновидностях. Основы крысиной генетики, принципы наследования. Типы окраса крыс. Лабораторные крысы, использование крыс как биоматериала. Возможные наследственные заболевания. Влияние генной модификации. курсовая работа [32,8 K], добавлен 17.12.2013
Выяснение различий в кормовом поведении белой трясогузки в условиях увеличения разнообразия условий внешней среды. Способы ловли добычи, исследование суточной динамики пищевого поведения птицы. Сравнительный анализ кормового поведения в разных условиях. курсовая работа [762,1 K], добавлен 12.10.2015
Изучение видового состава рыб в уловах Старомайнского залива мелкоячеистой сетью. Определение годовой динамики встречаемости рыб в уловах. Сравнительный анализ уловов на различных участках водоемов. Исследование суточной активности фоновых видов рыб. дипломная работа [1,8 M], добавлен 01.08.2015
Исследование биологической роли ферментов в механизмах взаимодействия адренергической и пептидергической систем. Определение активности ферментов флюорометрическим методом. Изучение гипофиза, гипоталамуса, больших полушарий и четверохолмия самцов крыс. статья [14,0 K], добавлен 01.09.2013
Первые эксперименты по генетике поведения: искусственная селекция линий "dull" и "bright" лабораторных крыс. Влияние генетической и средовой компонент на поведение. Анализ локусов и генов влияющих на признаки поведения. Понятие доместикации животных. презентация [13,2 M], добавлен 14.04.2014
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Суточная динамика двигательной активности и агрессивного поведения крыс в условиях длительного снижения геомагнитного поля курсовая работа. Биология и естествознание.
Воспитание Подростков Курсовая
Дипломная работа по теме Аттестация в здравоохранении
Реферат по теме Исследование, характеристика и пути решения маркетинговой проблемы фирмы - производителя маргарина Молочный
Контрольная Работа 3 11 Класс Никольский
Курсовая Работа Образование И Наука
Реферат: Очистка газообразных выбросов от аэрозолей
Контрольная работа по теме Золотоордынское иго
Образец Выполнения Контрольной Работы
Контрольная работа по теме Учет затрат организации
Реферат На Тему Обработка Результатов Научных Исследований
Контрольная Работа Романова 4 Класс Гдз
Всероссийский Конкурс Сочинений 2022 Екатеринбург
Дипломная работа по теме Процессы коммуникации в администрации Новгородского муниципального района
Реферат: Курс лекций по Макроэкономике
Сочинение по теме На чьей стороне драматург? (по пьесе Островского "Гроза")
Курсовая Работа На Тему Значення Слова В Англійській Мові, Його Типи, Мотивація, Зміна Значення При Введенні Нових Лексичних Одиниць На Уроці
Реферат На Тему Проблемы Последствий Процесса Концентрации Американских Сми В Работе Бена Багдикяна "Монополия Средств Информации"
Творческая Работа На Тему Основы Пивоварения
Реферат: Ісландія та країни Балтії
Реферат: Succes Essay Research Paper Atticus Finch was
Ленточные черви - Биология и естествознание курсовая работа
Мутации и спирали эволюции - Биология и естествознание курсовая работа
Система кровообращения. Физиология кровеносных сосудов - Биология и естествознание презентация