Modeling chronic stress in laboratory rats using sounds of different ranges

Abstract

Under conditions of modern urbanized society, constant exposure to stressful situations is becoming a significant etiological factor in the development of many diseases. To study the efficacy of new anti-stress drugs, adequate models of chronic stress in laboratory animals are needed to avoid resistance to the stress factor and provide the natural progression of the adaptation syndrome. The aim of the study was to evaluate the stages of adaptation syndrome in the modeling of sound stress by testing the behavior of laboratory rats in an open field system. Materials and methods. To reproduce the stress, an ultrasonic pest repeller LS-912 “Leaven Enterprise” was used, which was turned on for 6 hours a day according to the following scheme: 2 days – ultrasound with a frequency of 30 kHz, the next 2 days – 40 kHz, the next 2 days – 50 kHz, the next 2 days – 65 kHz. Then the scheme was repeated. Testing in the “open field” was carried out for 3 minutes per rat on the 17th, 23rd, and 46th day of the experiment in terms of the “hole-board test”, grooming, horizontal and vertical locomotor activity. The behavioral activity of stressed rats was compared with the corresponding indicators in intact animals. Comparison of mean values between the intact group and the group of rats exposed to sound stress was performed using Student’s t-test. The results were considered significantly different at p<0.05. Results. It was found that on the 17th day, sound stress caused an increase in animal anxiety with a 2.4-fold increase in the amount of grooming. On the 23rd day of the experiment, an increase in the overall hyperactivity of stressed animals by 46.3% was recorded, indicating their excessive excitement and fear. On the 46th day of observation, rats exposed to sound stress showed a significant decrease in locomotor, cognitive activity and general behavioral actions by almost 2 times, which corresponds to the stage of exhaustion. The obtained results allow the use of the LS-912 pest repeller with a change in the ultrasound range every 2–3 days to model chronic stress in laboratory rats in order to study the effectiveness of new anti-stress drugs.

У дослідженні поведінки лабораторних щурів у системі «відкрите поле» оцінювали стадії адаптаційного синдрому під час звукового стресу. Для відтворення стресу використовували ультразвуковий відлякувач шкідників, який вмикали по 6 годин на добу. Тестування у «відкритому полі» проводили за показниками «норкового рефлексу», грумінгу, горизонтальної та вертикальної локомоторної активності. Встановлено, що стрес викликав збільшення тривожності тварин за підвищення кількості грумінгу, збільшення загальної гіперактивності стресованих тварин, а також показано суттєве зниження локомоторної, пізнавальної активності та загальних поведінкових дій, до стадії виснаження. Отримані результати дозволяють використовувати відлякувач шкідників LS-912 зі зміною діапазону ультразвуку кожні 2–3 дні для моделювання хронічного стресу у лабораторних щурів з метою дослідження ефективності нових антистресових препаратів.