сотрудник
Красноярск, Красноярский край, Россия
ВАК 4.1.1 Общее земледелие и растениеводство
ВАК 4.1.2 Селекция, семеноводство и биотехнология растений
ВАК 4.1.3 Агрохимия, агропочвоведение
ВАК 4.1.4 Садоводство, овощеводство, виноградарство и лекарственные культуры
ВАК 4.1.5 Мелиорация, водное хозяйство и агрофизика
ВАК 4.2.2 Санитария, гигиена, экология, ветеринарно-санитарная экспертиза и биобезопасность
ВАК 4.2.3 Инфекционные болезни и иммунология животных
ВАК 4.2.4 Частная зоотехния, кормление, технологии приготовления кормов и производства продукции животноводства
ВАК 4.2.5 Разведение, селекция, генетика и биотехнология животных
ВАК 4.3.3 Пищевые системы
ВАК 4.3.5 Биотехнология продуктов питания и биологически активных веществ
УДК 57.084.1 в искусственно контролируемых условиях, например, в лаборатории
УДК 57.026 Социальные процессы и поведение
Цель исследования – систематизация и обобщение накопленных в научной литературе данных о моделях раннего стресса у животных в экспериментах, что поспособствует пониманию сложных расстройств, связанных с ранним жизненным опытом, их профилактике и лечению. Представлены обзор сведений из источников научной литературы о моделях раннего стресса для изучения сложных форм поведения у экспериментальных животных, а также выполненные ранее собственные исследования по изучению особенностей поведения и развитию неврологической дисфункции у животных, перенесших стресс раннего периода жизни. Подробно описаны основные экспериментальные модели раннего стресса у животных: материнская депривация, позволяющая лучше понять последствия отсутствия ранней заботы, в т. ч. для человека; социальная изоляция у животных, помогающая понять, как социальная среда и взаимодействия влияют на развитие и поведение животных и какие последствия могут быть от недостатка социальных контактов; модели ограниченного ухода у животных, позволяющие исследовать влияние ранних травм и недостаточной заботы на развитие животных; воздействие физических и физиологических стрессоров на животных для понимания того, как животные адаптируются к неблагоприятным условиям и как их организмы справляются с хроническим или кратковременным стрессом. Каждая из описанных моделей применяется для анализа различных аспектов стресса, таких как его влияние на гормональные реакции, нейрохимические процессы, развитие мозга, поведение, адаптационные механизмы и эпигенетические модификации. Результаты, полученные на животных, имеют огромное значение для трансляционной медицины, предоставляя ценную информацию о биологических механизмах, лежащих в основе влияния раннего стресса на мозг и поведение, что, в свою очередь, позволяет разрабатывать методы профилактики и лечения стрессовых расстройств.
животные модели, стресс раннего периода жизни, материнская депривация, социальная изоляция, ограниченный уход, стрессоры, сложные формы поведения, неврологические дисфункции
1. Lyons D.M., Parker K.J., Schatzberg A.F. Animal models of early life stress: implications for understanding resilience // Developmental Psychobiology. 2010. Vol. 52, № 7. P. 616–624. DOI:https://doi.org/10.1002/dev.20500. EDN: https://elibrary.ru/NZCDKL.
2. Fogelman N., Canli T. Early life stress, physiology, and genetics: a review // Front Psychol. 2019. Vol. 10. P. 1668. DOI:https://doi.org/10.3389/fpsyg.2019.01668.
3. Bondar N.P., Lepeshko A.A., Reshetnikov V.V. Effects of early-life stress on social and anxiety-like behaviors in adult mice: sex-specific effects // Behav Neurol. 2018. Vol. 2018. P. 1538931. DOI:https://doi.org/10.1155/2018/1538931. EDN: https://elibrary.ru/VDMICH.
4. Choe J.Y., Jones H.P. Methods for modeling early life stress in rodents // Methods Mol Biol. 2025. Vol. 2868. P. 205–219. DOI:https://doi.org/10.1007/978-1-0716-4200-9_11.
5. Santarelli S., Zimmermann C., Kalideris G., et al. An adverse early life environment can enhance stress resilience in adulthood // Psychoneuroendocrinology. 2017. Vol. 78. P. 213–221. DOI:https://doi.org/10.1016/j.psyneuen.2017.01.021.
6. Shin H.S., Choi S.M., Lee S.H., et al. A novel early life stress model affects brain development and behavior in mice // Int J Mol Sci. 2023. Vol. 24, № 5. P. 4688. DOI:https://doi.org/10.3390/ijms24054688. EDN: https://elibrary.ru/EOCAXX.
7. Alves J., de Sá Couto-Pereira N., de Lima R.M.S., et al. Effects of early life adversities upon memory processes and cognition in rodent models // Neuroscience. 2022. Vol. 497. P. 282–307. DOI:https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2022.04.023.
8. Peña C.J., Smith M., Ramakrishnan A., et al. Early life stress alters transcriptomic patterning across reward circuitry in male and female mice // Nat Commun. 2019. Vol. 10, № 1. P. 5098. DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-019-13085-6.
9. Girgenti M.J., Pothula S., Newton S.S. Stress and its impact on the transcriptome // Biol Psychiatry. 2021. Vol. 90, № 2. P. 102–108. DOI:https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2020.12.011. EDN: https://elibrary.ru/IFQUPL.
10. Murthy S., Gould E. Early life stress in rodents: animal models of ilness or resilience? // Front Behav Neurosci. 2018. Vol. 12. P. 157. DOI:https://doi.org/10.3389/fnbeh.2018.00157.
11. VanTieghem M.R., Tottenham N. Neurobiological programming of early life stress: functional development of amygdala-prefrontal circuitry and vulnerability for stress-related psychopathology // Curr Top Behav Neurosci. 2018. Vol. 38. P. 117–136. DOI:https://doi.org/10.1007/7854_2016_42.
12. Saavedra L.M., Hernández-Velázquez M.G., Madrigal S., et al. Long-term activation of hippocampal glial cells and altered emotional behavior in male and female adult rats after different neonatal stressors // Psychoneuroendocrinology. 2021. Vol. 126. P. 105164. DOI:https://doi.org/10.1016/j.psyneuen.2021.105164. EDN: https://elibrary.ru/FFQQDF.
13. Molet J., Maras P.M., Avishai-Eliner S., et al. Naturalistic rodent models of chronic early-life stress // Dev Psychobiol. 2014. Vol. 56, № 8. P. 1675–1688. DOI:https://doi.org/10.1002/dev.21230.
14. Huang L.T. Early-life stress impacts the developing hippocampus and primes seizure occurrence: cellular, molecular, and epigenetic mechanisms // Front Mol Neurosci. 2014. Vol. 7. P. 1–15. DOI:https://doi.org/10.3389/fnmol.2014.00008.
15. Čater M., Majdič G. How early maternal deprivation changes the brain and behavior? // Eur J Neurosci. 2022. Vol. 55, № 9-10. P. 2058-2075. DOI:https://doi.org/10.1111/ejn.15238.
16. Van Bodegom M., Homberg J.R., Henckens M.J.A.G. Modulation of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis by early life stress exposure // Front Cell Neurosci. 2017. Vol. 11. P. 87. DOI:https://doi.org/10.3389/fncel.2017.00087. EDN: https://elibrary.ru/YGOSUG.
17. Lapp H.E., Champagne F.A. Rodent models for studying the impact of variation in early life mother-infant interactions on mood and anxiety. In: Harro J, editor. Psychiatric vulnerability, mood, and anxiety disorders. Tests and models in mice and rats/ Humana Press (United States). 2022. P. 309–328. DOI:https://doi.org/10.1007/978-1-0716-2748-8_15.
18. Nishi M. Effects of early-life stress on the brain and behaviors: implications of early maternal separation in rodents // Int J Mol Sci. 2020. Vol. 21, № 19. P. 7212. DOI:https://doi.org/10.3390/ijms21197212. EDN: https://elibrary.ru/YCLGJY.
19. Suchecki D. Maternal regulation of the infant's hypothalamic-pituitary-adrenal axis stress response: Seymour 'Gig' Levine's legacy to neuroendocrinology // J Neuroendocrinol. 2018. Vol. 30, № 7. P. e12610. DOI:https://doi.org/10.1111/jne.12610.
20. Campos A.C., Fogaça M.V., Aguiar D.C., et al. Animal models of anxiety disorders and stress // Braz J Psychiatry. 2013. Vol. 35, № 2. P. S101–S111. DOI:https://doi.org/10.1590/1516-4446-2013-1139.
21. He T., Guo C., Wang C., et al. Effect of early life stress on anxiety and depressive behaviors in adolescent mice // Brain Behav. 2020. Vol. 10, № 3. P. e01526. DOI:https://doi.org/10.1002/brb3.1526. EDN: https://elibrary.ru/KOVRSH.
22. Успенская Ю.А., Горина Я.В., Лопатина О.Л., и др. Миндалина головного мозга: контроль эмоций и особенности метаболизма глюкозы // Успехи физиологических наук. 2017. Т. 48, № 3. С. 45–55. EDN: https://elibrary.ru/YZMCLZ.
23. Успенская Ю.А. Особенности регуляции миндалиной головного мозга эмоциональных процессов у животных. В сб.: XV Междунарадная научно-практическая конференция «Наука и образование: опыт, проблемы, перспективы развития». Красноярск, 2017. Ч. 2. С. 218–222. EDN: https://elibrary.ru/ZBYFFJ.
24. Salmina A.B., Uspenskaya Yu.A., Panina Yu.A., et al. Changes in the population of immature neurons in the piriform cortex of experimental animals studies in the long-term period after early life stress // Cell Tiss Biol. 2023. Vol. 17, № 4. P. 420–427. DOI:https://doi.org/10.1134/S1990519X23040119. EDN: https://elibrary.ru/FNIPPH.
25. Adzic M., Djordjevic J., Mitic M., et al. The contribution of hypothalamic neuroendocrine, neuroplastic and neuroinflammatory processes to lipopolysaccharideinduced depressive-like behaviour in female and male rats: involvement of glucocorticoid receptor and C/EBP-β // Behav Brain Res. 2015. Vol. 291. P. 130–139. DOI:https://doi.org/10.1016/j.bbr.2015.05.029.
26. Korosi A., Naninck E.F., Oomen C.A., et al. Early-life stress mediated modulation of adult neurogenesis and behavior // Behav Brain Res. 2012. Vol. 227, № 2. P. 400–409. DOI:https://doi.org/10.1016/j.bbr.2011.07.037.
27. Lajud N., Torner L. Early life stress and hippocampal neurogenesis in the neonate: sexual dimorphism, long term consequences and possible mediators // Front Mol Neurosci. 2015. Vol. 8. P. 1–10. DOI:https://doi.org/10.3389/fnmol.2015.00003.
28. Cattane N., Vernon A.C., Borsini A., et al. Preclinical animal models of mental illnesses to translate findings from the bench to the bedside: molecular brain mechanisms and peripheral biomarkers associated to early life stress or immune challenges // Eur Neuropsychopharmacol. 2022. Vol. 58. P. 55–79. DOI:https://doi.org/10.1016/j.euroneuro.2022.02.002. EDN: https://elibrary.ru/NGKXXZ.
29. Parise L.F., Burnett C.J., Russo S.J. Early life stress and altered social behaviors: a perspective across species // Neurosci Res. 2025. Vol. 211. P. 65–74. DOI:https://doi.org/10.1016/j.neures.2023.11.005. EDN: https://elibrary.ru/XEJCEU.
30. Biswas B., Eapen V., Morris M.J., et al. Combined effect of maternal separation and early-life immune activation on brain and behaviour of rat offspring // Biomolecules. 2024. Vol. 14, № 2. P. 197. DOI:https://doi.org/10.3390/biom14020197. EDN: https://elibrary.ru/EJIRCY.
31. Vetulani J. Early maternal separation: a rodent model of depression and a prevailing human condition // Pharmacol Rep. 2013. Vol. 65, № 6. P. 1451–1461. DOI:https://doi.org/10.1016/s1734-1140(13)71505-6. EDN: https://elibrary.ru/SPXAAN.
32. Aguggia J.P., Suarez M.M., Rivarola M.A. Early maternal separation: neurobehavioral consequences in mother rats // Behav Brain Res. 2013. Vol. 248. P. 25–31. DOI:https://doi.org/10.1016/j.bbr.2013.03.040.
33. Benmhammed H., Hayek S.E., Berkik I., et al. Animal models of early-life adversity // Methods Mol Biol. 2019. Vol. 2011. P. 143–161. DOI:https://doi.org/10.1007/978-1-4939-9554-7_10.
34. Alves R.L., Portugal C.C., Summavielle T., et al. Maternal separation effects on mother rodents' behaviour: a systematic review // Neurosci Biobehav Rev. 2020. Vol. 117. P. 98–109. DOI:https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2019.09.008. EDN: https://elibrary.ru/GPRQFJ.
35. Schmidt M.V., Wang X.-D., Meijer O.C. Early life stress paradigms in rodents: potential animal models of depression? // Psychopharmacology (Berl). 2011. Vol. 214, № 1. P. 131–140. DOI:https://doi.org/10.1007/s00213-010-2096-0. EDN: https://elibrary.ru/WXPDIS.
36. Успенская Ю.А., Малиновская Н.А., Волкова В.В., и др. Особенности развития неврологической дисфункции после перинатальной гипоксии головного мозга и стресса раннего периода жизни у экспериментальных животных // Сибирское медицинское обозрение. 2015. № 5 (95). С. 49–54. EDN: https://elibrary.ru/UMTYDL.
37. Малиновская Н.А., Успенская Ю.А., Панина Ю.А., и др. Нарушение сложных форм поведения у животных, перенесших перинатальную гипоксию и стресс раннего периода жизни // Неврологический вестник. 2015. Т. 47, № 4. С. 40–47. EDN: https://elibrary.ru/VCVBLD.
38. Herzberg M.P., Gunnar M.R. Early life stress and brain function: activity and connectivity associated with processing emotion and reward // Neuroimage. 2020. Vol. 209. P. 116493. DOI:https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2019.116493. EDN: https://elibrary.ru/TUBRGJ. EDN: https://elibrary.ru/TUBRGJ.
39. Wooddell L.J., Kaburu S.S.K., Murphy A.M., et al. Rank acquisition in rhesus macaque yearlings following permanent maternal separation: the importance of the social and physical environment // Dev. Psychobiol. 2017. Vol. 59, № 7. P. 863–875. DOI:https://doi.org/10.1002/dev.21555.
40. Meyer J.S., Hamel A.F. Models of stress in nonhuman primates and their relevance for human psychopathology and endocrine dysfunction // ILAR J. 2014. Vol. 55, № 2. P. 347–360. DOI:https://doi.org/10.1093/ilar/ilu023.
41. Dutcher E.G., Lopez-Cruz L., Pama E.A.C., et al. Early-life stress biases responding to negative feedback and increases amygdala volume and vulnerability to later-life stress // Transl Psychiatry. 2023. Vol. 13. P. 81. DOI:https://doi.org/10.1038/s41398-023-02385-7.
42. Sarro E.C., Sullivan R.M., Barr G. Unpredictable neonatal stress enhances adult anxiety and alters amygdala gene expression related to serotonin and GABA // Neuroscience. 2014. Vol. 258. P. 147–161. DOI:https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2013.10.064. EDN: https://elibrary.ru/SRIXOJ.
43. Speranza L., Filiz K.D., Lippiello P., et al. Enduring neurobiological consequences of early-life stress: insights from rodent behavioral paradigms // Biomedicines. 2024. Vol. 12, № 9. P. 1978. DOI:https://doi.org/10.3390/biomedicines12091978. EDN: https://elibrary.ru/CYXFDM.
44. Mavrenkova P.V., Khlebnikova N.N., Alchinova I.B., et al. Effects of maternal separation and subsequent stress on behaviors and brain monoamines in rats // Brain Sci. 2023. Vol. 13, № 6. P. 956. DOI:https://doi.org/10.3390/brainsci13060956. EDN: https://elibrary.ru/PPRIMZ.
45. Veenema A.H. Early life stress, the development of aggression and neuroendocrine and neurobiological correlates: what can we learn from animal models? // Front Neuroendocrinol. 2009. Vol. 30, № 4. P. 497–518. DOI:https://doi.org/10.1016/j.yfrne.2009.03.003. EDN: https://elibrary.ru/XWXQCJ.
46. Howell B.R., Grand A.P., McCormack K.M., et al. Early adverse experience increases emotional reactivity in juvenile rhesus macaques: relation to amygdala volume // Dev Psychobiol. 2014. Vol. 56, № 8. P. 1735–1746. DOI:https://doi.org/10.1002/dev.21237.
47. Cussen V.A., Mench J.A. The relationship between personality dimensions and resiliency to environmental stress in Orange-winged Amazon parrots (Amazona amazonica), as indicated by the development of abnormal behaviors // PLoS One. 2015. Vol. 10, № 6. P. e0126170. DOI:https://doi.org/10.1371/journal.pone.0126170.
48. McGowan P.O., Sasaki A., D'Alessio A.C., et al. Epigenetic regulation of the glucocorticoid receptor in human brain associates with childhood abuse // Nat Neurosci. 2009. Vol. 12. P. 342–348. DOI:https://doi.org/10.1038/nn.2270.
49. Davis L.K., Bolton J.L., Hanson H., et al. Modified limited bedding and nesting is a model of early-life stress that affects reproductive physiology and behavior in female and male Long-Evans rats // Physiol Behav. 2020. Vol. 224. P. 113037. DOI:https://doi.org/10.1016/j.physbeh.2020.113037. EDN: https://elibrary.ru/CPTPHK.
50. Schöner J., Heinz A., Endres M., et al. Post-traumatic stress disorder and beyond: an overview of rodent stress models // J Cell Mol Med. 2017. Vol. 21, № 10. P. 2248–2256. DOI:https://doi.org/10.1111/jcmm.13161.
51. Walker C.-D., Bath K.G., Joels M., et al. Chronic early life stress induced by limited bedding and nesting (LBN) material in rodents: critical considerations of methodology, outcomes and translational potential // Stress. 2017. Vol. 20, № 5. P. 421–448. DOI:https://doi.org/10.1080/10253890.2017.1343296. EDN: https://elibrary.ru/VALUUB.
52. Jašarević E., Howerton C.L., Howard C.D., et al. Alterations in the vaginal microbiome by maternal stress are associated with metabolic reprogramming of the offspring gut and brain // Endocrinology. 2015. Vol. 156. P. 3265–3276. DOI:https://doi.org/10.1210/en.2015-1177.
53. Zhu J., Zhong Z., Shi L., et al. Gut microbiota mediate early life stress-induced social dysfunction and anxiety-like behaviors by impairing amino acid transport at the gut // Gut Microbes. 2024. Vol. 16, № 1. P. 2401939. DOI:https://doi.org/10.1080/19490976.2024.2401939. EDN: https://elibrary.ru/THSMWM.
54. Prusator D.K., Andrews A., Greenwood-Van Meerveld B. Neurobiology of early life stress and visceral pain: translational relevance from animal models to patient care // Neurogastroenterol Motil. 2016. Vol. 28, № 9. P. 1290–1305. DOI:https://doi.org/10.1111/nmo.12862.
55. Waters R.C., Gould E. Early life adversity and neuropsychiatric disease: differential outcomes and translational relevance of rodent models // Front Syst Neurosci. 2022. Vol. 16. P. 860847. DOI:https://doi.org/10.3389/fnsys.2022.860847. EDN: https://elibrary.ru/YTTFOY.
56. Ririe D.G., Eisenach J.C., Martin T.J. A painful beginning: early life surgery produces long-term behavioral disruption in the rat // Front. Behav Neurosci. 2021. Vol. 15. P. 630889. DOI:https://doi.org/10.3389/fnbeh.2021.630889. EDN: https://elibrary.ru/FDVLOC.
57. Quinn J.J., Skipper R.A., Claflin D.I. Infant stress exposure produces persistent enhancement of fear learning across development // Dev Psychobiol. 2013. Vol. 56, № 5. P. 1008–1016. DOI:https://doi.org/10.1002/dev.21181.
58. Gimsa U., Brückmann R., Tuchscherer A., et al. Early-life maternal deprivation affects the mother-offspring relationship in domestic pigs, as well as the neuroendocrine development and coping behavior of piglets // Front Behav Neurosci. 2022. Vol. 16. P. 980350. EDN: https://elibrary.ru/JZRXBO.
59. Brückmann R., Tuchscherer M., Tuchscherer A., et al. Early-life maternal deprivation predicts stronger sickness behaviour and reduced immune responses to acute endotoxaemia in a pig model // Int J Mol Sci. 2020. Vol. 21, № 15. P. 5212. DOI:https://doi.org/10.3390/ijms21155212. EDN: https://elibrary.ru/HHPLLB.
60. Medland J.E., Pohl C.S., Edwards L.L., et al. Early life adversity in piglets induces long-term upregulation of the enteric cholinergic nervous system and heightened, sex-specific secretomotor neuron responses // Neurogastroenterol Motil. 2016. Vol. 28, № 9. P. 1317–1329. DOI:https://doi.org/10.1111/nmo.12828.
