ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ МОДЕЛІ СТРЕСУ: МОЖЛИВОСТІ, ПЕРЕВАГИ І НЕДОЛІКИ (ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ)
DOI:
https://doi.org/10.24061/1727-4338.XXIV.3.93.2025.10Ключові слова:
стрес, тваринні моделі, гризуни, модель фізіологічного стресу, модель психологічного стресуАнотація
Розлади, пов’язані зі стресом, становлять серйозну проблему громадського
здоров’я, оскільки негативно впливають на окремих людей, систему охорони
здоров’я та суспільство загалом. Розуміння біологічних механізмів, що лежать в
основі стресових і тривожних реакцій, є важливою умовою для створення
ефективних профілактичних і терапевтичних підходів. Експериментальні моделі
є незамінним інструментом для вивчення нейробіологічних та поведінкових
наслідків стресу у тварин, оскільки дають змогу відтворити окремі аспекти
реакцій організму людини в контрольованих лабораторних умовах.
Мета роботи – узагальнення, класифікація та порівняння основних
експериментальних моделей стресу, що застосовуються у дослідженнях на
тваринах, з визначенням їх переваг, недоліків та відповідності умовам,
наближеним до людського стресу.
Висновок. Моделювання стресу на тваринах, зокрема, іммобілізація, вплив холоду,
примусове плавання, електрошок та ізоляція новонароджених, є цінним засобом
для дослідження фізіологічних та поведінкових адаптацій до гострого та
хронічного стресу. Кожна з них відтворює певні аспекти стресових реакцій
людини, однак жодна не здатна повністю охопити складність психологічного
стресу. Тому поєднання різних моделей і вдосконалення експериментальних
підходів є важливим для підвищення їх наукової достовірності та ефективності
досліджень.
Посилання
Al Jowf GI, Ahmed ZT, An N, Reijnders RA, Ambrosino E, Rutten
BPF, et al. A Public Health Perspective of Post-Traumatic Stress
Disorder. Int J Environ Res Public Health [Internet]. 2022[cited
Oct 10];19(11):6474. Available from:
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9180718/pdf/ijerph-19-
pdf doi: https://doi.org/10.3390/ijerph19116474
Gradus JL. Prevalence and prognosis of stress disorders: a review
of the epidemiologic literature. Clin Epidemiol. 2017;9:251-60.
doi: 10.2147/clep.s106250
Desingu R, Sadasivam B, Kalra SS, Lakhawat B. Animal models
of anxiety: a review. Int J Basic Clin Pharmacol. 2022;12(1):134-
doi: 10.18203/2319-2003.ijbcp20223368
Atrooz F, Alkadhi KA, Salim S. Understanding stress: insights
from rodent models. Curr Res Neurobiol [Internet]. 2021[cited
Oct 15];2:100013. Available from:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2665945X210
doi: 10.1016/j.crneur.2021.100013
Jaggi AS, Bhatia N, Kumar N, Singh N, Anand P, Dhawan R. A
review on animal models for screening potential anti-stress agents.
Neurol Sci. 2011;32(6):993–1005. doi: 10.1007/s10072-011-0770-
Wakatsuki K, Kiryu-Seo S, Yasui M, Yokota H, Kida H, Konishi
H, et al. Repeated cold stress, an animal model for fibromyalgia,
elicits proprioceptor-induced chronic pain with microglial
activation in mice. J Neuroinflammation [Internet]. 2024[cited
Oct 17];21(1):25. Available from:
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10795366/pdf/12974_2
_Article_3018.pdf doi: 10.1186/s12974-024-03018-6
Liu X, Li S, Zhao N, Xing L, Gong R, Li T, et al. Effects of Acute
Cold Stress after Intermittent Cold Stimulation on Immune-Related
Molecules, Intestinal Barrier Genes, and Heat Shock Proteins in
Broiler Ileum. Animals (Basel) [Internet]. 2022[cited 2025 Oct
;12(23):3260. Available from:
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9739716/pdf/animals12-03260.pdf doi: 10.3390/ani12233260
Li S, Li J, Liu Y, Li C, Zhang R, Bao J. Effects of intermittent mild
cold stimulation on mRNA expression of immunoglobulins,
cytokines, and Toll-like receptors in the small intestine of broilers.
Animals (Basel) [Internet]. 2020[cited 2025 Oct 15];10(9):1492.
Available from:
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7552237/pdf/animals10-01492.pdf doi: 10.3390/ani10091492
Hu Y, Liu Y, Li S. Effect of acute cold stress on neuroethology in
mice and establishment of its model. Animals (Basel) [Internet].
[cited 2025 Oct 15];12(19):2671. Available from:
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9559653/pdf/animals12-02671.pdf doi: 10.3390/ani12192671
Agrawal A, Jaggi AS, Singh N. Pharmacological investigations on
adaptation in rats subjected to cold water immersion stress. Physiol
Behav. 2011;103(3-4):321–9. doi: 10.1016/j.physbeh.2011.02.014
Campos AC, Fogaça MV, Aguiar DC, Guimarães FS. Animal
models of anxiety disorders and stress. Braz J Psychiatry.
;35(Suppl 2):S101–11. doi: 10.1590/1516-4446-2013-1139
Korewo-Labelle D, Karnia MJ, Myślińska D, Kaczor JJ. Impact of
chronic cold water immersion and vitamin D3 supplementation on
hippocampal metabolism and oxidative stress in rats. Cells
[Internet]. 2025[cited 2025 Oct 17];14(9):641. Available from:
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12071205/pdf/cells-14-
pdf doi: 10.3390/cells14090641
Dou J, Montanholi YR, Wang Z, et al. Corticosterone tissuespecific response in Sprague Dawley rats under acute heat stress. J
Therm Biol. 2019;81:12-9. doi: 10.1016/j.jtherbio.2019.02.004
Chauhan NR, Kapoor M, Prabha Singh L, Gupta RK, Chand
Meena R, Tulsawani R, et al. Heat stress-induced
neuroinflammation and aberration in monoamine levels in
hypothalamus are associated with temperature dysregulation.
Neuroscience. 2017;358:79-92. doi:
1016/j.neuroscience.2017.06.023
Han J, Shao J, Chen Q, Sun H, Guan L, Li Y, et al. Transcriptional
changes in the hypothalamus, pituitary, and mammary gland
underlying decreased lactation performance in mice under heat
stress. FASEB J. 2019;33(11):12588-601. doi:
1096/fj.201901045r
Qu Q, Li H, Bai L, Zhang S, Sun J, Lv W, et al. Effects of heat
stress on gut microbiome in rats. Indian J Microbiol.
;61(3):338–47. doi: 10.1007/s12088-021-00948-0
Nisha A, Shamim A, Rizvi A, Mahmood T, Goswami B, Ahsan F,
et al. A comprehensive review of experimental models of stress:
pragmatic insight into psychoneuroimmunology. Health Care Sci.
;4(1):4–13. doi: 10.1002/hcs2.70002
Reber SO, Neumann ID. Defensive behavioral strategies and
enhanced state anxiety during chronic subordinate colony housing
are accompanied by reduced hypothalamic vasopressin, but not
oxytocin, expression. Ann N Y Acad Sci. 2008;1148:184–95. doi:
1196/annals.1410.003
Ansari I, Kanase V, Sorte R, Patil DT. An overview of experimental
animal models used for anti-stress screening. International Journal
of Pharmacy and Pharmaceutical Research. 2018;11(2):155–73.
Bali A, Jaggi AS. Preclinical experimental stress studies: protocols,
assessment and comparison. Eur J Pharmacol. 2015;746:282–92.
doi: 10.1016/j.ejphar.2014.10.017
Schneider P, Ho YJ, Spanagel R, Pawlak CR. A novel elevated
plus-maze procedure to avoid the one-trial tolerance problem.
Front Behav Neurosci [Internet]. 2011[cited 2025 Oct 15];5:43.
Available from:
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3146044/pdf/fnbeh-05-
pdf doi: 10.3389/fnbeh.2011.00043
Yan K, Gao H, Liu X, Zhao Z, Gao B, Zhang L. Establishment and
identification of an animal model of long-term exercise-induced
fatigue. Front Endocrinol (Lausanne) [Internet]. 2022[cited 2025
Oct 15];13:915937. Available from:
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9459130/pdf/fendo-13-
pdf doi: 10.3389/fendo.2022.915937
Tornero-Aguilera JF, Jimenez-Morcillo J, Rubio-Zarapuz A,
Clemente-Suárez VJ. Central and peripheral fatigue in physical
exercise explained: a narrative review. Int J Environ Res Public
Health [Internet]. 2022[cited 2025 Oct 17];19(7):3909. Available
from:
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8997532/pdf/ijerph-19-
pdf doi: 10.3390/ijerph19073909
Caperuto EC, dos Santos RV, Mello MT, Costa Rosa LF. Effect of
endurance training on hypothalamic serotonin concentration and
performance. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2009;36(2):189-91.
doi: 10.1111/j.1440-1681.2008.05111.x
Katafuchi T, Kondo T, Yasaka T, Kubo K, Take S, Yoshimura M.
Prolonged effects of polyriboinosinic: polyribocytidylic acid on spontaneous running wheel activity and brain interferon-alpha
mRNA in rats: a model for immunologically induced fatigue.
Neuroscience. 2003;120(3):837-45. doi: 10.1016/s0306-
(03)00365-8
Zhang Y, Zhang Z, Yu Q, Lan B, Shi Q, Li R, et al. Replicating
human characteristics: a promising animal model of central fatigue.
Brain Res Bull [Internet]. 2024[cited 2025 Oct 11];212:110951.
Available from:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S036192302400
?via%3Dihub doi: 10.1016/j.brainresbull.2024.110951
Tanaka M, Nakamura F, Mizokawa S, Matsumura A, Nozaki S,
Watanabe Y. Establishment and assessment of a rat model of
fatigue. Neurosci Lett. 2003;352(3):159–62. doi:
1016/j.neulet.2003.08.051
Moriura T, Matsuda H, Kubo M. Pharmacological study on
Agkistrodon blomhoffii blomhoffii BOIE. V. Anti-fatigue effect of
the 50% ethanol extract in acute weight-loaded forced swimmingtreated rats. Biol Pharm Bull. 1996;19(1):62–6. doi:
1248/bpb.19.62
Enkel T, Spanagel R, Vollmayr B, Schneider M. Stress triggers
anhedonia in rats bred for learned helplessness. Behav Brain Res.
;209(1):183-6. doi: 10.1016/j.bbr.2010.01.042
Retana-Márquez S, Bonilla-Jaime H, Vázquez-Palacios G,
Martínez-García R, Velázquez-Moctezuma J. Changes in
masculine sexual behavior, corticosterone and testosterone in
response to acute and chronic stress in male rats. Horm Behav.
;44(4):327–37. doi: 10.1016/j.yhbeh.2003.04.001
Brevet M, Kojima H, Asakawa A, Atsuchi K, Ushikai M, Ataka K,
et al. Chronic foot-shock stress potentiates the influx of bone
marrow-derived microglia into hippocampus. J Neurosci Res.
;88(9):1890-7. doi: 10.1002/jnr.22362
Knuth ED, Etgen AM. Long-term behavioral consequences of
brief, repeated neonatal isolation. Brain Res. 2007;1128(1):139-47.
doi: 10.1016/j.brainres.2006.10.054
Kehoe P, Bronzino JD. Neonatal stress alters LTP in freely moving
male and female adult rats. Hippocampus. 1999;9(6):651–8. doi:
1002/(sici)1098-1063(1999)9:6%3C651::aidhipo6%3E3.0.co;2-p
Knuth ED, Etgen AM. Corticosterone secretion induced by chronic
isolation in neonatal rats is sexually dimorphic and accompanied
by elevated ACTH. Horm Behav. 2005;47(1):65-75. doi:
1016/j.yhbeh.2004.08.011
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 П.Ю. Островський, М.О. Левків, М.С. Залізняк
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Часопис користується «Типовим шаблоном положення про авторські права».
