Британские исследователи провели сопоставительный анализ двух методов эвтаназии лабораторных мышей и установили, что постепенное уменьшение давления приводит к нарушению сознания у животных до того, как проявляются признаки затрудненного дыхания. При использовании углекислого газа – общепринятой практике – мыши продолжали испытывать ощущение удушья даже после потери способности удерживаться на конечностях.

В биомедицинских исследованиях лабораторные мыши остаются наиболее часто используемыми млекопитающими. По мнению специалистов, ежегодно в мире применяется приблизительно 192 миллиона этих животных. Как правило, после завершения экспериментов их подвергают эвтаназии. В связи с этим, важным является не только точность применяемого метода, но и то, какие страдания, включая боль, страх и ощущение удушья, переживает животное до наступления бессознательного состояния.

Наиболее часто применяемый метод предполагает постепенное заполнение камеры углекислым газом, что является простым, но не самым гуманным подходом. При высокой концентрации газа происходит взаимодействие с влагой слизистых оболочек, формируется угольная кислота и активируются болевые рецепторы. Предыдущие исследования демонстрировали, что грызуны стремятся избегать подобных камер и проявляют признаки стресса.

Исследователи из Великобритании предложили альтернативный, более гуманный метод – постепенную декомпрессию, при которой давление в камере медленно снижается, имитируя подъем на значительную высоту. В результате мозг получает все меньшее количество кислорода, и животное теряет сознание. Из области авиационной медицины известно, что при гипоксии, вызванной высотой, человек постепенно утрачивает ясность мышления и не всегда осознает потенциальную опасность. О результатах исследования было опубликовано lab animal.

В ходе исследования биологи зафиксировали активность мозга, частоту сердечных сокращений и поведение 24 молодых самцов мышей одной лабораторной линии. В первой группе давление постепенно уменьшали до уровня в 200 миллибар. При использовании углекислого газа в двух других группах, его подача осуществлялась сверху или снизу. Это обусловлено тем, что тяжелый CO₂ имеет тенденцию к скоплению в нижней части камеры, и способ подачи влияет на концентрацию газа вблизи пола.

Установлено, что у бодрствующих мышей электроэнцефалограмма характеризуется преобладанием быстрых колебаний. В состоянии глубокого сна или под воздействием наркоза наблюдается сдвиг активности к медленным дельта-волнам. Полученные данные были использованы в качестве индикатора серьезного нарушения сознания, при котором способность ощущать боль и удушье должна быть значительно снижена.

В процессе декомпрессии преобладание медленных волн наблюдалось примерно через сто пять секунд. У животных возникала утрата способности поддерживать обычную позу значительно позже, приблизительно на двухстах девяносто секундах. Нарушения в дыхании и снижение координации также проявлялись после того, как мозг переходил в состояние, напоминающее наркотическое.

При использовании углекислого газа изменения в дыхании, попытки избежать воздействия и потеря координации начинались до того, как на ЭЭГ фиксировалось устойчивое появление медленных волн. Животные теряли способность стоять на лапах на десять-двадцать секунд раньше, чем электроэнцефалограмма указывала на глубокую потерю сознания. Таким образом, несмотря на внешнюю неподвижность, животное могло испытывать чувство удушья и болевые ощущения. У мышей в группах с углекислым газом также отмечалось увеличение количества судорожных вдохов.

Оказалось, что подача газа снизу представляет собой особую сложность: в момент потери сознания концентрация CO₂ на уровне животного составляла примерно 63%, по сравнению с 38% при подаче сверху. Ученые рекомендовали подавать газ сверху и избегать увеличения потока сразу после падения мыши, выжидая дополнительно 10-20 секунд для предотвращения воздействия особенно высокой концентрации на не полностью обездвиженное животное.

Тем не менее, метод умерщвления посредством декомпрессии нельзя считать абсолютно безболезненным. У мышей было обнаружено умеренное кровоизлияние в полость среднего уха, несмотря на сохранность барабанных перепонок. Однако этот способ признан статистически более гуманным.