Ультразвуковая вокализация и ее информативные параметры у животных и человека

Впервые обнаружено, что ультразвуковая вокализация в состоянии покоя характерна всем исследо-
ванным нами лабораторным животным (мыши, крысы, хомяки, морские свинки, кролики, мини-свиньи,
обезьяны), а также человеку. У людей эти феномены УЗВ ярче проявляются при физической и пси-
хоэмоциональной нагрузке. Наиболее адекватными животными, используемыми в качестве биомоде-
лей в экспериментах по оценке функционального состояния методом анализа УЗВ, вероятно, являют-
ся хомяки и крысы. Ультразвук мышей характеризуется преобладанием частот в диапазонах 20-30 кГц
и 45-60 кГц. Для кроликов, мини-свиней и хомяков характерна ультразвуковая вокализация частотой
20-25 кГц, в меньшей степени - 35 кГц; также хомяки способны излучать ультразвук частотой прибли-
зительно 55 кГц. Основная частотная составляющая ультразвука макак резусов, крыс и морских свинок
лежит в диапазоне 30-50 кГц с пиком в области 37-42 кГц. Спектральная плотность мощности ультра-
звука человека при физической нагрузке содержит пики небольшой амплитуды на частотах, приблизи-
тельно равных 20 кГц, 45, 55 кГц; также отмечается плато в диапазоне 60-80 кГц. Доминирование УЗВ
в диапазоне 20-30 кГц отображает дистрессорное состояние, тогда как 50-55 кГц характеризуют, в за-
висимости от перераспределения характеристик спектральной плотности мощности, комфортное или
дискомфортное состояние. Эти проявления характерны для всех исследованных нами животных и чело-
века. Общая тенденция спектрограммы УЗВ человека характеризуется плавным гиперболическим сни-
жением мощности сигнала по мере возрастания частоты. Способность человека и животных генериро-
вать ультразвуковые колебания в сопоставимых диапазонах частот позволяет использовать информа-
тивные параметры УЗВ для экстраполяции результатов исследований на лабораторных животных в от-
ношении человека.

ультразвуковая вокализация (УЗВ) у мышей, крыс, хомяков, морских свинок, кро- ликов, мини-свиней, обезьян и человека, УЗВ-коммуникации, спектральная плотность мощности УЗВ, вероятность встречаемости УЗ-сигналов, информативные параметры для экстраполяции на человека

1. Акопян В.Б., Ершов Ю.А. Осно- вы взаимодействия ультразвука с био- логическими объектами. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана. - 2005. - с. 224.

2. Каркищенко Н.Н. Альтернати- вы биомедицины. Т. 2. Классика и аль- тернативы фармакотоксикологии. - М.: Изд-во ВПК. - 2007. - с. 448.

3. Руководство по лабораторным животным и альтернативным моделям в биомедицинских исследованиях / под ред. Н.Н.Каркищенко, С.В.Грачева. - М.: Профиль-2С. - 2010. - с. 358.

4. Каркищенко Н.Н. Фармакология системной деятельности мозга. - Ростов- на-Дону:Ростиздат.- 1975. - с. 260.

5. Фокин Ю.В., Каркищенко В.Н. Вокализация крыс в ультразвуковом ди- апазоне как модель оценки стрессового влияния обездвиживания, электрокож- ного раздражения, физической нагрузки и фармакодинамики лекарств // Биоме- дицина. - 2010. - № 5. - с. 17-21.

6. Blumberg M.S., Sokoloff G. Do infant rats cry? // Psych Rev 108:83-95. - 2001.

7. Caldji C., Tannenbaum B., Sharma S., Francis D., Plotsky P.M., Meaney M.J. Maternal care during infancy regulates the development of neural systems mediating the expression of fearfulness in the rat // Proc Natl Acad Sci USA. - 1998. 95. - 5335-40.

8. Gourbal B.E.F., Barthelemy M., Petit G., Gabrion C. Spectrographic analysis of the ultrasonic vocalizations of adult male and female Balb/c mice // Naturwissenschaften. - 2004. - 91:381- 385.

9. Groenink L., Verdouw P.M., Ruud van Oorschot, Olivier B. Models of Anxiety: Ultrasonic Vocalizations of Isolated Rat Pups // Current Protocols in Pharmacology, UNIT 5.18 / http://www.currentprotocols. com/protocol/ph0518?quicktabs_cp=toc, December. - 2008.

10. Hashimoto H., Moritani N., Aoki-Komori S., Tanaka M., Saito T.R. Comparison of ultrasonic vocalization emitted by rodent pups // Exp Anim., - 2004. - 53:409-416.

11. Knutson B., Burgdorf J., Panksepp J. Ultrasonic vocalizations as indices of affective states in rats // Psychol Bull. - 2002. - 128:961-977.

12. Panksepp J., Burgdorf J. «Laughing» rats and the evolutionary antecedents of human joy? // Physiology and Behavior. - 2003. - 79. 533-47.

13. Portfors C.V. Types and functions of ultrasonic vocalizations in laboratory rats and mice // J Am Ass Lab An Sci. - 2007. - Vol. 46. - No. 1. - pp. 28-34.

14. SanchezC.Stress-induced vocalization in adult animals. A valid model of anxiety? // Eur J Pharmacol. - 2003. - 28;463(1-3):133-43.

15. WeberM.,PaxinosG., Richardson R. Conditioned Changes in Ultrasonic Vocalisations to an Aversive Olfactory Stimulus are Lateralized in 6-Day-Old Rats // http://www2.psy. unsw.edu.au/Users/rrichardson/PDF/ WeberPaxinosRichardson2000.pdf,ed. -2000.

16. WhiteN.R.,PrasadM., Barfield R.J., Nyby J.G. 40- and 70-kHz vocalizations of mice (Mus Musculus) during copulation // Physiology and Behavior, 63 (43), 467-473.

17. Wöhr M., Borta A., Schwarting R.K.W. Overt behavior and ultrasonic vocalization in fear conditioning paradigm: A dose-response study in the rat // Neurobio Learn Mem. - 2005. - 84:228-240.

18. Wöhr M., Houx B., Schwarting R.K.W., Spruijt B. Effects of experience and context on 50-kHz vocalizations in rats // Physiology and behavior. - 2008. - 93. - pp. 766-776.

19. Wöhr M., Rainer K.W. Schwarting Ultrasonic vocalizations as a tool for research on emotion and motivation in rodents // http://www.avisoft.com/rats.htm. - 2010.

20. Yang Liu, James A. Cotton, Bin Shen, Xiuqun Han, Stephen J. Rossiter, Shuyi Zhang. Convergent sequence evolution between echolocating bats and dolphins // Current Biology - 2010. - 20(2) - pp. R53-R54.

21. Yang Liu, Stephen J. Rossiter, Xiuqun Han, James A. Cotton, Shuyi Zhang. Cetaceans on a Molecular Fast Track to Ultrasonic Hearing // Current Biology - 2010. - 20(20) - pp. 1834-1839.

22. Yang Liu, Zhen Liu, Peng Shi, Jianzhi Zhang. The hearing gene Prestin unites echolocating bats and whales // Current Biology - 2010. - 20(2) - pp. R55-R56.

23. Zippelius H.M., Schleidt W.M. Ultraschall-Laute bei jungen Mäusen // Naturwissenschaften - 1956. - 43, 502.