RU2494673C1

RU2494673C1 - Installation for transcutaneous electric pain stimulation of laboratory animals

Info

Publication number: RU2494673C1
Application number: RU2012116260/14A
Authority: RU
Inventors: Ксения Игоревна Максименкова; Сергей Кириллович Кириллов; Светлана Олеговна Лосенкова
Priority date: 2012-04-23
Filing date: 2012-04-23
Publication date: 2013-10-10

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention relates to medicine, in particular to carrying out pre-clinical tests of medications with application of transcutaneous electric pain stimulation. Device for transcutaneous electric pain stimulation of laboratory animals includes illuminated compartment, connected with darkened compartment, which has electrode floor, via a door. Illuminated compartment is provided with detachable source of light with graduated regulator of illumination and has transparent walls with non-transparent covering in the lower part. Electrode floor is made in form of two separate metal plates, electrically isolated from each other, has possibility to move outwards and is connected to electrical stimulator and microammeter.

EFFECT: application of the invention will make it possible to increase efficiency of installation operation due to ensuring required threshold or above-threshold transcutaneous electric pain stimulation with application of low-power electrical stimulators and selection of individual parameters of stimulation in work with different animals.

4 dwg

Description

Изобретение относится к области медицины, в частности к проведению доклинических испытаний лекарственных средств (ЛС) с использованием чрезкожного электроболевого раздражения.The invention relates to medicine, in particular to conducting preclinical trials of drugs (PM) using percutaneous electric pain irritation.

При доклиническом изучении ноотропной активности ЛС используют различные методики условно-рефлекторного обучения, воспроизводимые на лабораторных животных (мышах, крысах), такие как условная пассивного избегания (УРПИ), условная реакция активного избегания (УРАИ) и др. Во всех методиках условно-рефлекторного обучения используется установка с электрифицированным (электродным) полом, при помощи которого лабораторному животному наносится чрезкожное электроболевое раздражение, способствующее формированию памятного следа [Фисенко В.П. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. - М.: «Ремедиум», 2000].In the preclinical study of the nootropic activity of drugs, various conditioned reflex training techniques are used that are reproduced in laboratory animals (mice, rats), such as conditioned passive avoidance (passive avoidance reaction), conditioned active avoidance reaction (URAI), and others. In all methods of conditioned reflex training an installation with an electrified (electrode) floor is used, with which a percutaneous electric pain stimulation is applied to the laboratory animal, which contributes to the formation of a memorable trace [V. Fisenko Guidelines for the experimental (preclinical) study of new pharmacological substances. - M .: "Remedium", 2000].

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является установка, состоящая из двух отсеков: затемненного и освещенного, соединенных дверцей. В затемненном отсеке находится электродный пол, через который животное при заходе в отсек получает чрезкожное электроболевое раздражение. Параметры этого болевого раздражения - сила, длительность, характер могут варьировать, но они должны быть достаточными, чтобы обучить животное УРПИ [Фисенко В.П. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. - М.: «Ремедиум», 2000].Closest to the technical nature of the present invention is an installation consisting of two compartments: darkened and illuminated, connected by a door. In the darkened compartment there is an electrode floor through which the animal, upon entering the compartment, receives percutaneous electric pain irritation. The parameters of this pain irritation - strength, duration, character can vary, but they must be sufficient to train the animal passive avoidance reaction [VP Fisenko Guidelines for the experimental (preclinical) study of new pharmacological substances. - M .: "Remedium", 2000].

Недостатки: для нанесения болевого раздражения в затемненном отсеке используется электрифицированный пол в виде металлической пластины или сеточки, через который лабораторному животному наносится чрезкожное электроболевое раздражение. Однако, электрическое сопротивление такого пола очень мало, поэтому такой пол представляет практически короткое замыкание для любого вида электрического тока. Следовательно, пол оказывает шунтирующее действие и величина электрического тока, протекающего через лабораторное животное, очень мала и не обеспечивает необходимого электроболевого раздражения. Если электродный пол выполнен в виде одной металлической пластины (сетки и пр.), то его сопротивление близко к нулю, и ток идет по линии наименьшего сопротивления (через данный пол), а не через тело животного, сопротивление которого в тысячи раз больше; в лабораторной установке используется нерегулируемый источник освещения светлого отсека.Disadvantages: for causing pain irritation in a darkened compartment, an electrified floor is used in the form of a metal plate or mesh through which a percutaneous electric pain irritation is applied to a laboratory animal. However, the electrical resistance of such a floor is very small, so this floor is almost a short circuit for any type of electric current. Therefore, the floor has a shunting effect and the magnitude of the electric current flowing through the laboratory animal is very small and does not provide the necessary electric pain irritation. If the electrode floor is made in the form of one metal plate (grid, etc.), then its resistance is close to zero, and the current flows along the line of least resistance (through this floor), and not through the body of the animal, whose resistance is thousands of times greater; the laboratory setup uses an unregulated light source for the light compartment.

Цель изобретения: повышение эффективности работы установки за счет обеспечения необходимого порогового или надпорогового чрезкожного электроболевого раздражения, используя маломощные электростимуляторы, и выбора индивидуальных параметров раздражения при работе с различными животными.The purpose of the invention: improving the efficiency of the installation by providing the necessary threshold or suprathreshold percutaneous electric pain stimulation using low-power electrical stimulators, and the choice of individual parameters of irritation when working with various animals.

Сущность изобретения состоит в том, что предложена установка для чрезкожного электроболевого раздражения лабораторных животных, включающая освещенный и затемненный отсеки, соединенные дверцей, при этом затемненный отсек имеет выдвижной электродный пол в виде двух раздельных металлических пластин, электрически изолированных друг от друга, к которым от электростимулятора подводятся электрические импульсы необходимой формы, амплитуды, частоты и скважности, а освещенный отсек снабжен съемным источником света с проградуированным регулятором освещенности и имеет прозрачные стенки с непрозрачным покрытием в нижней части.The essence of the invention lies in the fact that the proposed installation for percutaneous electric pain irritation of laboratory animals, including illuminated and darkened compartments connected by a door, while the darkened compartment has a retractable electrode floor in the form of two separate metal plates, electrically isolated from each other, to which from the electric stimulator electrical pulses of the required shape, amplitude, frequency and duty cycle are supplied, and the illuminated compartment is equipped with a removable light source with a graduated control illumination torus and has a transparent wall with an opaque coating at the bottom.

На фиг.1 представлен общий вид установки, на фиг.2 - выдвижной электродный пол, на фиг.3 - освещенный и затемненный отсеки установки, на фиг.4 - электрическая схема нанесения электроболевого раздражения.Figure 1 presents a General view of the installation, figure 2 - retractable electrode floor, figure 3 - illuminated and darkened compartments of the installation, figure 4 - electrical diagram of the application of electric pain irritation.

Установка для чрезкожного электроболевого раздражения лабораторных животных состоит из двух отсеков: освещенного 1 и затемненного 2. Освещенный отсек 1 выполнен из прозрачного материала (например, оргстекла), имеет размеры 60×40×40 см, часть освещенного отсека 1 на высоту 20 см заклеена бумагой или закрашена краской для создания непрозрачности, чтобы животное не отвлекалось в процессе эксперимента на внешние раздражители. Затемненный отсек 2 выполнен из непрозрачного материала (например, оргстекла, заклеенного бумагой или покрашенного черной краской), имеет размеры 15×15×15 см и соединен с освещенным отсеком 1 с помощью клея. Освещенный отсек 1 сообщается с затемненным отсеком 2 посредством дверцы 3 и имеет электродный пол 4, выдвигающийся наружу, что позволяет проводить его санитарную уборку, а также зачищать контакты, которые со временем окисляются. Электродный пол 4 может быть сделан из прямоугольной пластины фольгированного гетинакса (фиг.2), с которой специальным резцом по диагонали удалена фольга для создания двух электропроводящих пластин, электрически изолированных друг от друга слоем гетинакса. На эти пластины помощи проводов 5 подается электрический ток от клемм 6 электростимулятора ЭСЛ-2 7 и микроамперметра 8 через кнопку замыкания электрической цепи 12 (фиг.4). Освещенный отсек 1 установки снабжен съемным светильником герметичным влагозащитным для ламп накаливания «Компакт - Оптима» 9 с регулятором напряжения 10, подаваемого на лампу накаливания светильника от сети напряжением 220 В. Регулятор напряжения проградуирован при помощи люксметра в единицах освещенности. Светильник 9 с регулятором напряжения 10 крепится к середине верхнего края освещенного отсека 1 с помощью кронштейна 11 или прищепки. При необходимости место крепления источника света можно менять.The installation for percutaneous electric pain irritation of laboratory animals consists of two compartments: illuminated 1 and darkened 2. Illuminated compartment 1 is made of transparent material (for example, plexiglass), has dimensions 60 × 40 × 40 cm, part of illuminated compartment 1 is glued with paper 20 cm high or painted over to create opacity so that the animal is not distracted by external stimuli during the experiment. The darkened compartment 2 is made of opaque material (for example, plexiglass glued with paper or painted with black paint), has dimensions 15 × 15 × 15 cm and is connected to the illuminated compartment 1 with glue. The illuminated compartment 1 communicates with the darkened compartment 2 through the door 3 and has an electrode floor 4 that extends outward, which allows for sanitary cleaning, as well as to clean contacts that oxidize over time. The electrode floor 4 can be made of a rectangular foil getinax plate (Fig. 2), with which a foil is removed with a special diagonal cutter to create two electrically conductive plates electrically isolated from each other by a layer of getinax. To these plates using wires 5, electric current is supplied from the terminals 6 of the ESL-2 electric stimulator 7 and the microammeter 8 through the button for closing the electric circuit 12 (Fig. 4). The illuminated compartment 1 of the installation is equipped with a removable sealed moisture-proof lamp for Compact-Optima incandescent lamps 9 with a voltage regulator 10 supplied to the lamp incandescent lamp from a 220-volt mains. The voltage regulator is calibrated with a light meter in light units. The lamp 9 with a voltage regulator 10 is attached to the middle of the upper edge of the illuminated compartment 1 using the bracket 11 or clothespins. If necessary, the mounting location of the light source can be changed.

Установка работает следующим образом: включают электрическую лампу 9 и с помощью регулятора напряжения 10 устанавливают необходимый уровень освещенности в центре освещенного отсека, 1 лабораторной установки. В центр освещенного отсека 1, хвостом к дверце 3, соединяющей освещенный отсек 1 с затемненным 2 (фиг.3), помещают лабораторное животное. На электростимуляторе ЭСЛ-2 7 устанавливают необходимые параметры электрических импульсов (для крысы: напряжение 40 В, длительность импульса 1 с, частота следования импульсов 1 Гц). При заходе животного в затемненный отсек 2 с помощью кнопки 12 на выдвижной электродный пол 4 подают раздражающий импульсный ток от электростимулятора 7, величина которого измеряется с помощью микроамперметра 8. Лабораторное животное замыкает лапками (телом) цепь и получает электроболевое раздражение.The installation works as follows: turn on the electric lamp 9 and using the voltage regulator 10 set the required level of illumination in the center of the illuminated compartment, 1 laboratory installation. A laboratory animal is placed in the center of the illuminated compartment 1, with its tail to the door 3 connecting the illuminated compartment 1 with darkened 2 (Fig. 3). On the electric stimulator ESL-2 7 set the necessary parameters of the electrical pulses (for rats: voltage 40 V, pulse duration 1 s, pulse repetition rate 1 Hz). When the animal enters the darkened compartment 2 using the button 12, an annoying pulse current is supplied from the electrostimulator 7 to the retractable electrode floor 4, the value of which is measured using a microammeter 8. The laboratory animal closes the circuit with its paws (body) and receives electric pain irritation.

Таким образом, технический результат выражается в повышении эффективности работы установки за счет достижения необходимого порогового надпорогового чрезкожного электроболевого раздражения при использовании маломощных электростимуляторов, а также в индивидуализации параметров раздражения лабораторного животного.Thus, the technical result is expressed in increasing the efficiency of the installation due to the achievement of the necessary threshold suprathreshold transdermal electric pain stimulation when using low-power electrical stimulators, as well as in individualizing the parameters of the irritation of the laboratory animal.

Применение предлагаемой установки обеспечивает следующие преимущества:The application of the proposed installation provides the following advantages:

1. позволяет использовать маломощные электростимуляторы для достижения пороговых значений раздражающих электрических токов;1. allows you to use low-power electrical stimulators to achieve threshold values of annoying electric currents;

2. позволяет изменять и измерять величину этих раздражающих токов;2. allows you to change and measure the value of these annoying currents;

3. позволяет проводить лабораторные испытания при различных фиксированных значениях освещенности;3. allows for laboratory tests at various fixed illumination values;

4. позволяет работать с различными видами лабораторных животных.4. allows you to work with various types of laboratory animals.

Claims

Installation for percutaneous electric pain irritation of laboratory animals, comprising a lit compartment connected by a door to a darkened compartment having an electrode floor, characterized in that the lit compartment is equipped with a removable light source with a graduated dimmer and has transparent walls with an opaque coating in the lower part, the electrode floor is made in the form of two separate metal plates, electrically isolated from each other, has the ability to move out and connected to electrostim tracer and microammeter.