ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ МЫШЕЙ В ЗАДАЧЕ СОЦИАЛЬНОЙ ЭМПАТИИ СТРАХА

In the “Open field” test psycho-emotional status of rats on 7th
day 

after Poly I:C injection was analyzed. The main parameters of this test 
are the time spent on the center of lighted area, on the peripheries, 
vertical and horizontal motor activity. No significant differences 
between control and experimental groups of animals were detected, which 
could mean that animals are not depressed.. The “Elevated Plus Maze” 
showed the same. However it was shown that control animals had much 
more expressed orienting-exploratory activity and spent more time in 
the open arms of the maze in comparison with experimental group. So on 
the 7th-8th
day after beginning of the experiment changes of rats'

psycho-emotional status were detected. Based on
this data, we can 

conclude that there are the oppression of physical activity and changes 
of psycho-emotional status in our model of post viral fatigue. Severe 
stress can worsen the pathological progress. 
References.
1. Nesterova I.V., Balmasova I.P., Kozlov A.V., Malova E.S.,
Sepiashvili R.I.   Cytokine and inflammation. 2006; 5 (2): 3-14
2. Rybakina E.G., Shanin S.N., Fomicheva E.E., Korneva E.A..   
Ros.physiol.jour. Sechenov. 2009; 95 ( 12 ) : 1324-1335.
3.  Katafuchi T., Kondo T., Yasaka T., Kubo K., Take S., Yoshimura M.  
Neuroscience. 2003; 120 : 837-845. 
4. Сryan JF, Valentino RJ, Lucki I.  Neurosci Biobehav Rev. 2005; 29(45): 547–569. 
DOI:10.12737/12478

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ МЫШЕЙ

В ЗАДАЧЕ СОЦИАЛЬНОЙ ЭМПАТИИ СТРАХА

Фоминых К.А.*, Ефимова О.И.*, Анохин К.В.*,**

* НИЦ «Курчатовский институт», **ФГБНУ «НИИНФ им. П.К. Анохина», 

Москва, Россия;

efimova_oi@nrcki.ru

Ключевые слова:
эмпатия; мыши; обстановочный условно-рефлекторный 

страх; наблюдатели; демонстраторы.
С нарушением социальной эмпатии, способностью распознавать ментальное, 
в том числе эмоциональное, состояние других и менять свое поведение в 
соответствии с этим состоянием, связан целый ряд социально значимых 
психопатологий, включая шизофрению, аутизм, агрессию [2]. Однако 
молекулярно-биологические, нейрохимические и клеточные основы нервных 
механизмов эмпатии до сих пор мало изучены, поскольку отсутствует 
общепринятая поведенческая модель исследования эмпатии на лабораторных 
животных. В литературе описан ряд исследований, позволяющий сделать 
вывод о том, что мыши и крысы способны изменять свое поведение в 
стреcсогенных 
ситуациях 
вследствие 
социальных 
контактов 
со 

стрессированным конспецификом [1,3,4]. Однако, имеются противоречивые 
данные 
о 
половых 
различиях 
и 
роли 
предварительного 
знакомства 

наблюдателя и демонстратора в проявлении такой социальной эмпатии 
[2,3,5]. 

Целью настоящей работы было исследовать поведенческие эффекты 

социального контакта со стрессированным конспецификом у лабораторных 
мышей и изучить зависимость проявления этой реакции от пола, возраста и 
предварительного знакомства животных.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В экспериментах использовали самок и самцов мышей в возрасте 2-3 
месяцев («молодые») либо 5-6 месяцев («взрослые») трансгенной линии 
Thy1-EGFP (с целью анализа влияния опыта эмпатии на синаптические связи 
в последующих работах). Мышей содержали в клетках по 2-4 особи, в 
зависимости от эксперимента («знакомые» по 2 животных, «незнакомые» из 
разных клеток), в условиях свободного доступа к пище и воде при 12:12 ч 
цикле 
день/ночь 
на 
протяжении 
всего 
эксперимента. 
Эксперименты 

проводили в соответствии с требованиями приказа № 267 МЗ РФ от 
19.06.2013 г., а также требованиями Локального этического комитета по 
вопросам биомедицинских исследований (НИЦ «Курчатовский институт»). 
Мышей обучали обстановочному условно-рефлекторному страху в камерах 
MED-VFC-SCT-M (Med Associates Inc, USA
MedAssociates Inc. США) по 

следующему протоколу:  3 минуты в освещенной камере, электрический ток 
силой 0,5 мА, 2 сек, 3 раза с интервалом в 1 мин,  последняя минута обследование камеры. Животных делили на две основные экспериментальные 
группы: 
«демонстраторы» 
и 
«наблюдатели». 
Мышей 
из 
группы 

«демонстраторы» обучали по описанному протоколу и сразу же после 
обучения индивидуально помещали на 10 мин в клетку с интактной мышью«наблюдателем», затем отсаживали «демонстратора» в домашнюю клетку.  К 
животным группы «наблюдатели» на 10 мин подсаживали стрессированного 
конспецифика-«демонстратора», через 2 ч после этого социального 
взаимодействия мышей-«наблюдателей» обучали обстановочному условнорефлекторному страху и возвращали в домашнюю клетку. В качестве 
контрольных экспериментов социальное взаимодействие со стрессированным 
конспецификом заменяли взаимодействием с «запахом» стрессированного 
конспецифика (5 мкл/животное) в течение 10 мин либо помещением мышей в 
установку «открытое поле» для обследования новой обстановки на 10 мин. 
Через 24 ч у животных групп «наблюдатели» и «демонстраторы» (n=12-18) в 
течение 3 минут тестировали долговременную обстановочную память в 
контексте 
обучения 
[4]. 
Статистический 
анализ 
проводили 
с 

использованием непараметрического теста Манна-Уитни. Различия считали 
достоверными при p < 0.05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 
Предшествующее обучению взаимодействие со «знакомым» стрессированным 
конспецификом того же пола приводит к достоверному снижению уровня 
обстановочного условно-рефлекторного замирания у «молодых наблюдателей» 
(самки, «демонстраторы» 68,9±22,4 vs «наблюдатели» 49,7±19,1, p=0,0164; 
самцы 71,1±19,2 vs
52,2±14,6, p=0,0018), но не у «взрослых 

наблюдателей» (самки 73,1±12,2 vs 59,7±20,8, p=0,09 и самцы 65,7±20,5 
vs
64,7±17,1, p=0,9935)
по сравнению с группой «демонстраторов» 

соответствующего  возраста.  «Молодые наблюдатели» не отличались 
достоверно 
от 
группы 
«демонстраторов», 
если 
демонстраторы 
были 

«незнакомыми» (самки 57,5±26,9 vs 75,6±26, p=0,0594 и самцы 75,5±17,4 
vs 45,5±24,7%, p=0,1143). Контрольные группы «молодых наблюдателей» не 
отличались достоверно от «демонстраторов» в эксперименте с заменой 

социального взаимодействия на обследование новой среды (самки 57,5±26,9 
vs
75,6±26, p=0,0594 и самцы 75,5±17,4 vs
45,5±24,7, p=0,1143) и в 

эксперименте 
c
предъявлением 
запаха 
стрессированного 
знакомого 

конспецифика (самки 57,5±26,9 vs 75,6±26, p=0,0594 и самцы 75,5±17,4 vs
45,5±24,7, 
p=0,1143). 
Половых 
различий 
в 
результатах 
во 
всех 

экспериментальных группах выявлено не было. Таким образом, показано, 
что социальные контакты со знакомым стрессированным конспецификом за 2 
часа до обучения условно-рефлекторному замиранию вызывают снижение 
последующего уровня обстановочного страха у молодых мышей-наблюдателей 
обоих полов. Нервные и нейрохимические механизмы данного эффекта, его 
длительность и влияние на другие формы обучения и поведения требуют 
дальнейших 
поведенческих, 
нейробиологических 
и 
нейрохимических 

исследований. 
ЛИТЕРАТУРА
1. Bredy T.W., Barad M. // Learn. Mem. 2008. V. 16. I. 1. P. 12-8. 
2. Christov-Moore L., Simpson E.A., Coudé G., et al. // Neurosci. 
Biobehav. Rev. 2014. V.46. Pt. 4. P. 604-27. 
3. Gonzalez-Liencres C., Juckel G., Tas C., et al.
// Behav. Brain. 

Res. 2014 V. 263. P. 16-21.
4. Knapska E., Mikosz M., Werka T., et al. // Learn. Mem. 2010. V. 17 
I. 1. P. 35-42. 
5. Sanders J., Mayford M., Jeste D. // PLoS One. 2013. V. 8. I. 9. P. 
e74609.

BEHAVIORAL STUDIES OF FEAR EMPATHY IN MICE

Fominykh K.A.*, Efimova O.I.**, Anokhin K.V.*,**

*National Research Center «Kurchatov Institute»; **P.K. Anokhin 

Research Institute of Normal Physiology, Moscow, Russia;

efimova_oi@nrcki.ru

Key Words:
empathy; mice; contextual fear conditioning; observers; 

demonstrators.
Social empathy (ability to recognize mental and emotional state of 
other and adapt behavior according to this state) known to be disrupted 
in 
many 
socially 
relevant 
psychopathology 
disorders, 
including 

schizophrenia, autism, aggression [2]. 
However, molecular-biological, 

neurochemical and cellular substrates underlying neuronal mechanisms of 
empathy are still poorly investigated due to the absence of welldefined behavioral model of empathy in laboratory animals. Some 
previous works allow us to conclude that mice and rats are able to 
change its behavior in stressogenic situations as a result of social 
empathy 
with 
stressed 
conspecific 
[1,4,5].However, 
there 
is 

inconsistent data concerning the role of the sex differences and 
familiarity of the «observer» and the «demonstrator» in the social 
empathy [2,3,5].

The aim of the present study was to investigate the behavioral 

effects of social contact with stressed conspecific in laboratory mice 

and to study the influence of sex and age differences and familiarity 
of animals on social empathy.
MATERIALS AND METHODS
Male and female mice, 2-3 month and 5-6 month old («young» and «adult») 
of transgenic Thy1-EGFP line (intended for use in future studies of 
empathy on synaptic level) were used. Mice were socially housed as 2-4 
mice per cage depending on the experimental group («familiar» 2 mice 
per cage, «non-familiar» from different cages) and maintained with food 
and water ad libitum on 12 h/12 h light-dark cycle till the end of the 
experiment. All experimental procedures were performed in accordance 
with the requirements of the order № 267 of The Ministry of Health of 
the Russian Federation (19.06.2013) and with the requirements of Local 
Ethics Committee for Biomedical Research (NRC «Kurchatov Institute»).  
Mice were trained for contextual fear in chambers with video 
registration  (MedAssociates Inc., USA) with following protocol: 3 
minutes in the illuminated chamber, 3 footshocks (0.5 mA, 2 s) with 1 
min interval, 1 min in chamber . Mice were randomly divided into 2 main 
experimental groups: «observers» and «demonstrators». 
Mice from the «demonstrators» group were trained by the aforementioned 
protocol, just after the training were placed individually in a cage 
with an intact mouse-«observer» for 10 min and then returned to the 
home cage. Mice from the «observers» group were individually placed in 
the cage with stressed conspecific-«demonstrator» for 10 minutes and 2 
h later received contextual fear conditioning training, then they were 
returned to the
home cage. In the control experiments social 

interaction was replaced by the introduction of the «scent» of stressed 
familiar conspecific (5ul per animal) for 10 min or the exploration of 
the novel environment in the «open field» maze for 10 min.  Time of
freezing in the training context was measured 24 h after contextual 
fear conditioning during 3 min both in «observers» and «demonstrators» 
(n=12-18) [4]. Statistical analysis was performed by the nonparametric 
Mann-Whitney test. The differences were considered significant at p < 
0.05.
RESULTS
Social interaction with «familiar» stressed conspecific, preceding to 
training,  decreased freezing rate in «young observers» of both sexes 
in comparison with «familiar demonstrators» of the same sex (females, 
«demostrators» 68,9±22,4 vs «observers» 49,7±19,1, p=0,0164; males 
71,1±19,2 vs 52,2±14,6, p=0,0018), while «adult observers»
had no 

significant difference in comparison with the «demonstrators» (females 
73,1±12,2 
vs 
59,7±20,8, 
p=0,09; 
males 
65,7±20,5 
vs 
64,7±17,1, 

p=0,9935). «Young observers» of both sexes did not significantly differ 
in the freezing rate in comparison with the «demonstrators» if later 
were «unfamiliar»
(females 57,5±26,9 vs 75,6±26, p=0,0594; males 

75,5±17,4 vs 45,5±24,7%, p=0,1143). There was no significant difference 
between «young observers» and «demonstrators» in control experiments 
with substitution of social interaction with  either exploration of the 
novel environment in «open field»
(females 57,5±26,9 vs 75,6±26, 

p=0,0594; males 75,5±17,4 vs 45,5±24,7, p=0,1143) or «scent»
of the 

stressed «familiar» conspecific only (females 57,5±26,9 vs 75,6±26, 
p=0,0594; males 75,5±17,4 vs 45,5±24,7, p=0,1143). No sex differences 

in all experimental groups were noticed. Thus, we demonstrated, that 
social contacts with familiar stressed conspecific two hours before 
contextual fear conditioning lead to decrease of freezing rate in young 
mice-«observers» of both sexes. Neuronal and neurochemical mechanisms 
of this effect, its duration and impact on other forms of learning 
require 
further 
behavioral, 
neurobiological 
and 
neurochemical 

investigations.
REFERENCES
1. Bredy T.W., Barad M. // Learn. Mem. 2008. V. 16. I. 1. P. 12-8. 
2. Christov-Moore L., Simpson E.A., Coudé G., et al. // Neurosci. 
Biobehav. Rev. 2014. V.46. Pt. 4. P. 604-27. 
3. Gonzalez-Liencres C., Juckel G., Tas C., et al. // Behav. Brain. 
Res. 2014 V. 263. P. 16-21.
4. Knapska E., Mikosz M., Werka T., et al. // Learn. Mem. 2010. V. 17 
I. 1. P. 35-42. 
5. Sanders J., Mayford M., Jeste D. // PLoS One. 2013. V. 8. I. 9. P. 
E74609.
DOI:10.12737/12479

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРИ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫХ

ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ

Н.А. Фудин, С.Я. Классина, Ю.Е. Вагин, С.Н. Пигарева

Лаборатория системных механизмов спортивной деятельности (рук. - член
корр. РАН Н.А. Фудин) ФГБНУ «Научно-исследовательский институт 

нормальной физиологии им. П.К. Анохина», Москва.

n.fudin@mail.ru

Ключевые слова:
предельная физическая нагрузка, предикторы отказа от 

нагрузки, электрокардиограмма, электромиограмма
Целью данного исследования являлась оценка физиологических показателей 
у испытуемых в момент отказа от выполнения предельно допустимой  
физической нагрузки. 
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ. 

В обследовании приняли участие 25 лиц мужского пола в возрасте 

18,4±0,3 лет. Испытуемые выполняли тест с возрастающей по интенсивности 
ступенчато-дозированной физической нагрузкой на велоэргометре.  При 
этом они пребывали в следующих состояниях: "фон" (2,5 мин); "разминка60 Вт" (2 мин); «возрастающая по интенсивности этапно-дозированная 
нагрузка с шагом 20 Вт от 80 Вт до 120 Вт " на фоне постоянной скорости 
вращения педалей – 60 об/мин (по 1 мин для каждой ступени нагрузки); 
физическая нагрузка на ступени 140 Вт до отказа на фоне той же скорости 
вращения 
педалей; 
«восстановление" 
(6 
мин). 
Для 
нагрузочного 

тестирования был использован велоэргометр «Sports
Art
5005», а само 

тестирование проводилось под контролем ЭКГ и ЭМГ.  Регистрация 
поверхностной ЭМГ производилась с правой четырехглавой мышцы бедра с 
последующим анализом средней амплитуды (Аср, мВ) и количества турнов. 
ЭКГ регистрировали в I
стандартном отведении и отведении "V5".