Anxiety in rats exposed to vital stress in association with delayed trauma reminder

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: Modeling intrusive memories of psychologically traumatic event in post-traumatic stress disorder and assessing the development of mental disorders in the long-term period is relevant in order to understand the mechanisms of vital stress caused. Pathological anxiety may reflect the experienced feeling of fear and helplessness and intrusive traumatic memories in post-traumatic stress disorder.

AIM: The purpose of the study was to assess the level of anxiety and exploratory activity of male rats in the Elevated Plus Maze test after experiencing vital stress in association with twice repeated trauma reminders in a delayed period.

MATERIALS AND METHODS: The study was performed on mature male Wistar rats weighing 300–350 g (n = 34). Mental trauma was modeled by the circumstances of experiencing the situation of partner’s death from the action of a predator and the threat to their own life when placing rats in a terrarium with a tiger python. In rats, the behavior in the Elevated Plus Maze test was analyzed two months after an exposure to stress.

RESULTS: In the delayed period after vital stress, the Elevated Plus Maze test showed an increase in anxiety and a decrease in exploratory activity of male rats. When placed twice in a traumatic environment, male rats with previously received psychogenic trauma maintained an increased level of anxiety and suppression of exploratory activity in the long-term period.

CONCLUSIONS: Two months after vital stress, male rats show increased anxiety and reduced exploratory activity. The traumatic event reminder leads to worsening of behavioral disorders caused by psychogenic trauma, indicating a stable, long-lasting development of post-traumatic stress disorder.

About the authors

Arina S. Vorobeva

Institute of Experimental Medicine

Author for correspondence.
Email: btst2021@mail.ru
ORCID iD: 0009-0005-5743-9983

Laboratory Assistant-Researcher at the Laboratory of Psychophysiology of Emotions of the I.P. Pavlov Physiological Department

Russian Federation, Saint Petersburg

Maria V. Timusheva

Institute of Experimental Medicine

Email: mariatimusheva@mail.ru
ORCID iD: 0009-0007-9176-9868

Laboratory Assistant-Researcher at the Laboratory of Psychophysiology of Emotions of the I.P. Pavlov Physiological Department

Russian Federation, Saint Petersburg

Margarita T. Absalyamova

Institute of Experimental Medicine

Email: margarita-abs@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1326-7383
SPIN-code: 1988-6781

Laboratory Assistant-Researcher at the Laboratory of Psychophysiology of Emotions of the I.P. Pavlov Physiological Department

Russian Federation, Saint Petersburg

Gleb V. Beznin

Institute of Experimental Medicine

Email: beznin.gv@iemspb.ru
ORCID iD: 0000-0001-5730-4265
SPIN-code: 7796-1107

Research Associate at the Laboratory of Psychophysiology of Emotions of the I.P. Pavlov Physiological Department

Russian Federation, Saint Petersburg

Natalia K. Apraksina

Institute of Experimental Medicine

Email: natalapraksina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5285-6589
SPIN-code: 2450-9282

Cand. Sci. (Biology), Senior Research Associate at the Laboratory of Psychophysiology of Emotions of the I.P. Pavlov Physiological Department

Russian Federation, Saint Petersburg

Sergey G. Tsikunov

Institute of Experimental Medicine

Email: secikunov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7097-1940
SPIN-code: 7771-1940

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor, Head of the Laboratory of Psychophysiology of Emotions of the I.P. Pavlov Physiological Department

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Maercker A, Cloitre M, Bachem R, et al. Complex post-traumatic stress disorder. Lancet. 2022;400(10345):60–72. doi: 10.1016/S0140-6736(22)00821-2
  2. Avaliani TV, Apraksina NK, Tsikunov SG. The effect of vital stress on the bioelectric activity of the brain and the behavior of female rats. Medical Academic Journal. 2022;22(1):43–50. EDN: PQZVPT doi: 10.17816/MAJ90520
  3. Apraksina NK, Avaliany TV, Tsikunov SG. Changes in electrocortiographic indicators in rats in situations of real threats to life in a vital stress model. Neurosci Behav Physiol. 2022;52(5):739–746. doi: 10.1007/s11055-022-01298-0
  4. Chang SH, Yu YH, He A, et al. BDNF Protein and BDNF mRNA expression of the medial prefrontal cortex, amygdala, and hippocampus during situational reminder in the PTSD animal model. Behav Neurol. 2021;2021:6657716. doi: 10.1155/2021/6657716
  5. Dawson GR, Tricklebank MD. Use of the elevated plus maze in the search for novel anxiolytic agents. Trends Pharmacol Sci. 1995;16(2):33–36. doi: 10.1016/S0165-6147(00)88973-7
  6. Nikulcheva NG, Klyueva NN, Parfenova NS, et al. Lipid profile after a psychogenic stress in experiment on male rats long term change. Neurocomputers. 2016;5:56–58. EDN: WBEZUR
  7. Nazarevych M, Ohonovskyi R, Pohranychna K, et al. Frequency and nature of disorders in psycho-emotional and autonomic systems in patients with middle facial injury. Wiad Lek. 2022;75(1 pt 2):197–202. doi: 10.36740/WLek202201209
  8. Boelen PA. Peritraumatic Distress and dissociation in prolonged grief and posttraumatic stress following violent and unexpected deaths. J Trauma Dissociation. 2015;16(5):541–550. doi: 10.1080/15299732.2015.1027841
  9. Freh FM. PTSD, depression, and anxiety among young people in Iraq one decade after the american invasion. Traumatology. 2016;22(1):56–62. doi: 10.1037/trm0000062
  10. Tceilikman VE, Tceilikman OB, Feklicheva IV, et al. Psychological, neurobiological and neuro-endocrine features of the syndrome posttraumatic stress disorders. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Psychology. 2018;11(4);73–86. EDN: YRJMDZ doi: 10.14529/psy180408
  11. Fastovtsov GA, Sokolova EA. PTSD and comorbid psychiatric disorders. Russian Journal of Psychiatry. 2012;3:77–82. EDN: PBYNUB
  12. Zenko MY, Rybnikova EA. The role of glucocorticoid hormones in hypoxic postconditioning stress-protective effects in models of depression and post-traumatic stress disorder in rats. Zhurnal vysshei nervnoi deyatelnosti imeni IP Pavlova. 2020;70(6):825–836. EDN: RVTGGL doi: 10.31857/S0044467720060131
  13. Mason JW, Wang S, Yehuda R, et al. Marked lability in urinary cortisol levels in subgroups of combat veterans with posttraumatic stress disorder during an intensive exposure treatment program. Psychosom Med. 2002;64(2):238–246. doi: 10.1097/00006842-200203000-00006
  14. Hurlemann R, Maier W, Scheele D. Interactions of noradrenaline and cortisol and the induction of indelible memories. Behav Brain Sci. 2016;39:e213. doi: 10.1017/S0140525X15001843
  15. Dyuzhikova NA, Skomorokhova EB, Vaido AI. Epigenetic mechanisms in post-stress states. Progress in physiological science. 2015;46(1):47–75. (In Russ.) EDN: TOESOZ
  16. Silkis IG. The possible mechanism of the appearance of nightmares in post-traumatic stress disorder and approaches to their prevention. Neurochemical Journal. 2019;36(4):275–291. EDN: SKTPBY doi: 10.1134/S1027813319030129
  17. Berntsen D, Rubin DC. Emotionally charged autobiographical memories across the life span: the recall of happy, sad, traumatic, and involuntary memories. Psychol Aging. 2002;17(4):636–652. doi: 10.1037//0882-7974.17.4.636
  18. de Oliveira Crisanto K, de Andrade WM, de Azevedo Silva KD, et al. The differential mice response to cat and snake odor. Physiol Behav. 2015;152(Pt A):272–279. doi: 10.1016/j.physbeh.2015.10.013
  19. Mendes-Gomes J, Motta SC, Passoni Bindi R, et al. Defensive behaviors and brain regional activation changes in rats confronting a snake. Behav Brain Res. 2020;381:112469. doi: 10.1016/j.bbr.2020.112469
  20. Staples LG, Hunt GE, Cornish JL, McGregor IS. Neural activation during cat odor-induced conditioned fear and ‘trial 2’ fear in rats. Neurosci Biobehav Rev. 2005;29(8):1265–1277. doi: 10.1016/j.neubiorev.2005.04.009

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. The level of anxiety of male rats measured as number and duration of entries in the center (а), closed (b) and open (с) arms of the Elevated Plus Maze. Groups: 1 — control animals; 2 — animals without psychogenic trauma, placed twice in a terrarium with a python; 3 — animals with psychogenic trauma; 4 — animals with psychogenic trauma, followed by two reminders of trauma. Data are presented as median, interquartile range 25–75%, non-outlier range. * p < 0.05, ** p < 0.01, *** p < 0.001 — statistically significant differences compared to control group 1; # p < 0.05 — significant differences compared to the group 2 without psychogenic trauma, which was placed twice in a terrarium with a python

Download (398KB)
3. Fig. 2. Research activity of male rats measured as number and duration of peek-outs from the closed arms (а) and lean-outs from the open arms (b) of the Elevated Plus Maze. Other legends are the same as in Fig. 1. ** p < 0.01, *** p < 0.001 — statistically significant differences compared to control group 1. # p < 0.05, ## p < 0.01, ### p < 0.001 — significant differences compared to the group 2 without psychogenic trauma, which was placed twice in a terrarium with a python

Download (310KB)

Copyright (c) 2024 Eco-Vector



Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».