Представьте, что вас разбудили в 3 часа ночи, чтобы пройтись по кукурузному лабиринту, запомнить 20 пунктов из списка покупок или сдать экзамен на вождение.
Согласно новому анализу, проведенному в Университете Западной Вирджинии, часто именно таково быть грызуном в биомедицинском исследовании. Мыши и крысы, составляющие подавляющее большинство моделей животных, ведут ночной образ жизни. Тем не менее обзор исследований на животных в восьми областях поведенческой нейробиологии показал, что большая часть поведенческих тестов проводится в течение дня, когда грызуны обычно отдыхают.
«Существуют эти резкие ежедневные колебания - в обмене веществ, в иммунной функции, в обучении и памяти, в восприятии - и в целом они игнорируются», - сказал Рэнди Нельсон, который руководил исследованием. «Вы просто должны задаться вопросом: в какой степени это влияет на результаты?»
Нельсон возглавляет факультет нейробиологии Медицинской школы и руководит фундаментальными научными исследованиями Рокфеллеровского института нейробиологии.
Его выводы опубликованы в Neuroscience and Behavioral Reviews.
Нельсон и его коллеги - исследователи RNI Джейкоб Бамгарнер, Уильям Уокер и Кортни ДеВрис - изучили 25 наиболее часто цитируемых работ по каждой из восьми категорий поведения грызунов: обучение и память, ощущения и восприятие, внимание, потребление пищи, спаривание, материнское поведение, агрессия и поиск наркотиков.
Для каждого исследования они определяли, проводилось ли поведенческое тестирование днем, ночью или и тем, и другим. Они также определили, какие исследования сообщали информацию о времени суток неоднозначно или вообще не сообщали.
В целом только в 20% исследований сообщается о тестировании в ночное время. Семнадцать процентов сообщили о дневном тестировании, а 7,5 процента сообщили о том и другом. В остальных исследованиях либо не упоминалось, когда проводилось тестирование (42%), либо были неоднозначны на этот счет (13,5%).
Даже среди исследований, проведенных в ночное время, большинство не описывало подробно, как авторы защищали циркадные ритмы грызунов. Например, в какое время исследователи наблюдали за животными? Они содержали животных в темноте в течение дня? Если да, то как они удерживали посторонний свет от вторжения в комнату каждый раз, когда кто-то открывал дверь или включал свет в коридоре? В большинстве случаев это невозможно определить по разделу методов.
И все же запись такого рода информации имеет решающее значение для воспроизводимости исследования. Не зная, как эксперимент проводился в первый раз, другие ученые не могут провести его снова, чтобы увидеть, получатся ли другие результаты. Многократное проведение экспериментов - в разных условиях - является основой всех научных исследований.
«Мы хотим убедиться, что все проводят и сообщают о лучших научных исследованиях, которые они могут сделать», - сказал Нельсон. «Это важно, потому что вместе с NIH мы хотим улучшить точность и воспроизводимость науки».
Отказ от учета времени суток не только ставит под угрозу воспроизводимость результатов исследования на животных. Это также может сделать его результаты менее применимыми к людям.
Так как люди ведут дневной образ жизни, люди, как правило, активны, когда солнце восходит, и отдыхают, когда оно садится. Это полная противоположность ночным грызунам, которых ученые обычно используют в биомедицинских исследованиях. Если ученые проигнорируют это несоответствие, это может снизить ценность их данных, когда они попытаются экстраполировать свои результаты на людей.
«Если вы тестируете мышь в середине ее активного периода, то есть в темноте, вы можете перенести эти данные на дневное существо, активное в это время», - сказал Нельсон. "Я думаю, что это нормально."
Но на свету поведение мыши в дневное время менее сравнимо с поведением человека.
"Это все равно, что разбудить вас в 3 часа ночи и сказать: "Хорошо, давай пройдемся по канату", а потом у тебя ничего не получится", - сказал он. "Ну, какой сюрприз."
Итак, как дневной человек-исследователь может спланировать и провести исследование ночных грызунов, когда их циркадные ритмы естественным образом конфликтуют?
Один шаг, который она может предпринять, - это изменить цикл свет/темнота у грызунов, поместив животных в полную темноту в течение дня и включив свет ночью. Таким образом, она и ее коллеги могут наблюдать за животными в их активной фазе - в смоделированных «ночных» условиях - без необходимости ехать в лабораторию в полночь.
Когда исследователи проверяют животных в дневное время, они могут делать это при тусклом красном свете, а не при обычном белом свете. Для полноты эффекта окна можно даже затонировать красной пленкой. Грызуны не видят красный свет, поэтому их циркадные ритмы не нарушаются.
Некоторые лаборатории оснащены красным верхним освещением, но даже если исследователи не могут получить доступ к такому пространству, есть способы обойти эту проблему.
«Вы можете использовать шахтерский фонарь с небольшим красным светом», - сказал Нельсон. «Это работает очень хорошо».
Очки ночного видения - еще один вариант.
В любом случае, запись этих измерений - в деталях - является ключевым моментом.
«Цель этой статьи - убедиться, что мы повышаем осведомленность об этом так же, как люди повышали осведомленность о сексе как о важной биологической переменной», - сказал Нельсон. «Все это знают, но - как группа биомедицинских исследователей - мы игнорируем это. И если вы игнорируете это, то можете ли вы действительно перевести эти данные о ночном животном на дневное животное, когда вы проводите тестирование в неподходящее время дня??"