Neurologische Untersuchung

Alle Tiere werden beginnend einem Tag vor dem Eingriff neurologisch untersucht, um die neurologisch-motorischen Funktionen möglichst vollständig bewerten zu können. Hierzu führt man verschiedene Tests durch, mit denen es möglich ist, sensorische (Seh- und Hörvermögen, Propriozeption, Laufen, Bewusstsein) und motorische (Gleichgewicht, Koordination, Greif- und Haltevermögen) Fähigkeiten zu bewerten und mit denen man eventuelle Defizite nach vorangegangener Schädigung erfassen kann.

3.2.4.1 Versuchsdurchführung und Bewertung der motorischen Funktion

Zur Gewöhnung an den Ablauf der neurologischen Untersuchung werden alle Tiere zwei Tage vor der Operation (Tag -2) zum ersten Mal -ohne Dokumentation- getestet. Ab dem ersten Tag vor der OP werden die Untersuchungen bewertet und schriftlich festgehalten, wobei die Ergebnisse von diesem Tag -1 als Ausgangswert (Baseline) dienen, um sie mit den postoperativ erhobenen Messwerten vergleichen zu können. Nach dem Operationstag wird am ersten bis zum vierten Tag, sowie an den Tagen 8, 12, 16 und 21 die neurologische Untersuchung durchgeführt. Um eine Beeinflussung des mHBT durch diese Untersuchungen auszuschließen, werden die Tiere immer erst nach dem abgeschlossenen Verhaltenstest

neurologisch untersucht. Bei allen Tests ist zum Schutz vor Verletzungen im Falle eines Sturzes, eine Schaumstoffmatte (80 x 50 x 10 cm) untergelegt. Die Ergebnisse der motorischen Tests werden in Form von Absolutwerten erhoben und dokumentiert.

Balken-Geh-Test (Beam Walking)

Die Ratte soll bei diesem Test über einen 2,5 cm breiten und 130 cm langen Holzbalken laufen, wobei sie insgesamt eine Strecke von drei Metern zurücklegt, da sie dreimal einen Meter hin und wieder zurück läuft. Man dokumentiert die Lokalisation und die Anzahl der Fehltritte, bzw. ob das Tier überhaupt fähig ist, sich auf dem Balken zu halten und sich vorwärts zu bewegen. Fällt ein Tier sofort vom Balken oder kann sich weder auf dem Balken halten noch sich fortbewegen, wird dies mit einer maximal erreichbaren Anzahl von 100 Fehl-tritten vermerkt. Fällt das Tier vom Balken, bevor es die volle Strecke laufen konnte, wird die Anzahl der bis dahin gemachten Fehltritte auf die Gesamtstrecke hochgerechnet. Würde zum Beispiel eine Ratte 3 Fehltritte machen und nach einem Meter vom Balken fallen, erhielte sie dann eine Gesamtfehlerzahl von 9 Fehlern. Mit diesem Test lassen sich der Gleichgewichts-sinn, die Funktion der Stellreflexe, die Muskelkraft und die Seitenbetonung der motorischen Störung bewerten. Ratten, die nicht laufen können erhalten 4 Punkte, mehr als 20 Fehltritte ergeben 3 Punkte, 11 bis 20 Fehltritte werden mit 2 Punkten, 4 bis 10 Fehltritte mit 1 Punkt und 0 bis 3 Fehltritte mit 0 Punkten gewertet.

Balken-Gleichgewichts-Test (Beam Balance)

Zur Beurteilung von Gleichgewicht und Muskelkraft werden die Ratten beim sogenannten Beam Balance-Test auf einen 1,5 cm breiten und 130 cm langen Holzbalken gesetzt. Dort sollen sie das Gleichgewicht für maximal 60 Sekunden halten (siehe Abb. 16). Dieser Test wird im Abstand von jeweils einer Minute noch zweimal wiederholt. Man hält die Balance-Zeit von allen drei Durchgängen in Sekunden fest und bildet anschließend den Mittelwert. Für ein gesundes Tier stellt es kein Problem dar, 60 Sekunden auf dem Balken zu balancieren. Bei Tieren, die noch vor Ablauf der 60 Sekunden vom Balken herunterfallen, notiert man jedes Mal die Zeit, die sie auf dem Balken verbracht haben. 50 bis 60 Sekunden werden mit 0 Punkten, 30 bis 49 Sekunden mit 1 Punkt, 10 bis 29 mit 2 Punkten, weniger als 10 Sekunden mit 3 Punkten bewertet und 4 Punkte erhalten Ratten, die sich nicht auf dem Balken halten

Abbildung 16: Ratte auf dem Balken beim Balken-Gleichgewichts-Test

Drahtgitter-Test (Rotating Grid)

Beim Drahtgittertest soll sich die Ratte an einem Drahtgitter (57 x 50 cm, Lochgitterabstand 1 cm) festhalten. Hängt die Ratte mit ihren Vorder- und Hinterpfoten am Gitter, wird es zunächst horizontal, dann langsam vertikal gestellt und zuletzt um 180° gedreht und in dieser Position fünf Sekunden gehalten. Hierbei lässt sich eine Aussage machen über das Greif - und Haltevermögen der Vorder- und Hintergliedmaßen der Tiere, es wird dokumentiert, wie lange, oder ob sie sich überhaupt in der jeweiligen Position festhalten können. Kann sich eine Ratte bei 180° länger als 5 Sekunden halten erhält sie 0 Punkte, bei einer Haltezeit (180°) von unter 5 Sekunden bekommt sie 1 Punkt. Ratten, die sich nur in der senkrechten Stellung am Gitter halten und bei 180° herunterfallen werden mit 2 Punkten bewertet und 3 Punkte erhalten Tiere, die sich gar nicht halten können.

Greif-Zug-Test (Prehensile Traction) und Symmetrie der Bewegungen (Movement Symmetry)

Zur Untersuchung des Greifvermögens der Vordergliedmaßen und der Muskelkraft muss sich die Ratte für maximal 15 Sekunden an einem Drahtseil (60 x 0,3 x 0,3 cm) festhalten, das 40 cm über dem Boden gespannt ist. Dokumentiert wird die Haltezeit in Sekunden und die Symmetrie des Greifvorganges (symmetrisch, einseitig reduziert, beidseitig reduziert). Der Test wird im Abstand von einer Minute wiederholt und aus den zwei Werten der Mittelwert

gebildet. Für nicht geschädigte Tiere stellt es kein Problem dar, sich bis zu 15 Sekunden festzuhalten. Gesunde Ratten greifen symmetrisch mit beiden Vordergliedmaßen gleichzeitig.

11 bis 15 Sekunden Haltezeit ergeben 0 Punkte, 6 bis 10 Sekunden 1 Punkt, 1 bis 5 Sekunden 2 Punkte und einen Score von 3 Punkten erreichen Ratten, die sofort loslassen oder nicht zugreifen können.

Abbildung 17: Ratte beim Greif-Zug-Test

Motorische Parameter im mHBT

Im Rahmen des mHBT werden zusätzliche motorische Parameter erfasst, nämlich die Fresszeit und die Geschicklichkeit, mit der ein Tier ein Loch öffnet und die Futterbelohnung herausholt. Die Fresszeit bezeichnet, wie lange das Tier braucht, bis es die Futterbelohnung vollständig gefressen hat. Die Zeit, die eine Ratte zum Wegschieben und Halten des Deckels sowie zum Herausholen der Belohnung braucht, bevor sie beginnt zu fressen, gibt Auskunft über die Geschicklichkeit des Tieres.

3.2.4.2 Versuchsdurchführung und Bewertung der sensorischen Funktion

Die Beurteilung und Dokumentation der Ergebnisse der sensorischen Tests erfolgt mit einem Punktesystem.

Bewusstsein

Die Beurteilung des Allgemeinbefinden und des Pflegeverhalten, sowie auch die Einschätzung des Bewusstseins, erfolgt schon bei der täglichen Handhabe der Tiere (zum Beispiel Füttern, Käfig putzen und Wiegen) und den jeweiligen durchzuführenden Untersuchungen (neurologische Untersuchung, mHBT). Gesunde Tiere besitzen ein glattes, anliegendes Fell und eine saubere Augen- und Nasenumgebung. Ratten sind sehr gesellige und neugierige Tiere, sie sind ständig damit beschäftigt ihre Umgebung zu erkundschaften, sie pflegen regen Kontakt zu ihren Gruppenmitgliedern und beim Schlafen liegt ein gesundes Tier dicht neben seinen Artgenossen. Bei Tieren mit getrübtem Allgemeinbefinden beobachtet man struppiges, verschmutztes und rötlich gefärbtes (Sekret der Harderschen Drüsen) Fell, reduzierte Wasser- und Futteraufnahme (Körpergewichtsabnahme) und ver-änderte Körperhaltung (aufgekrümmte Rückenlinie). Diese Tiere sind sehr ruhig, kaum an ihrer Umgebung interessiert und sondern sich von der Gruppe ab. Ein ungestörtes Bewusstsein wird mit 0 Punkten bewertet, gedämpftes Bewusstsein oder Ruhelosigkeit mit 1 Punkt und Lethargie mit 2 Punkten.

Laufvermögen

Ratten, die ein normales Laufverhalten mit gleichmäßigen Bewegungsabläufen zeigen, werden mit 0 Punkten bewertet. Eingeschränkte Mobilität, wie Koordinationsstörungen, Kreisbewegungen etc., wird mit 1 Punkt festgehalten. Die Beurteilung des Laufvermögens wird ebenfalls schon bei täglicher Handhabung und während der Durchführung des mHBT vorgenommen.

Sehvermögen

Das Sehvermögen der Tiere wird mit dem sog. Wattebauschtest untersucht: ein Wattebausch wird im äußeren Sehfeld jeden Auges fallen gelassen ohne das Tier dabei zu berühren. Ein normal sehendes Tier reagiert mit der Drehung des Kopfes in Richtung des Wattebausches (0 Punkte), bei einem reduzierten Sehvermögen erfolgt keine Reaktion (1 Punkt).

Hörtest

Kann ein Tier normal hören, bewegt es bei einem lautem Geräusch (Händeklatschen direkt hinter dem Tier) den Kopf, zuckt zusammen oder läuft los (Bewertung 0 Punkte). Erfolgt keine dieser Reaktionen auf das Geräusch, so wird das Hörvermögen als eingeschränkt bewertet (1 Punkt).

Körper Propriozeption

Um die Propriozeption zu untersuchen wird ein Reiz am Körper gesetzt und die Reaktion des Tieres darauf beurteilt. Mit einer Pinzette berührt man kurz, aber deutlich wahrnehmbar für das Tier einmal links und einmal rechts dessen Flankengegend. Ein gesundes Tier dreht auf die Berührung hin den Kopf oder bewegt den Körper (0 Punkte). 1 Punkt erhalten Tiere, wenn sie lediglich eine undeutliche Reaktion zeigen, 2 Punkte wenn sie keine Reizbeantwortung zeigen. Da bei diesem Modell der extrakoporalen Zirkulation (EKZ) mit injizierten Luftboli fokale Ischämien, vor allem in der rechten Hirnhemisphere induziert werden, muss man auf eine eventuelle linke Seitenbetonung der Einschränkung achten.

Vibrissenreaktion

Die Schnurrhaare eines Tieres werden als Vibrissen bezeichnet. Sie sind für Ratten ein wichtiges Sinnesorgan, mit dem sie tastend ihre Umgebung wahrnehmen. Bei diesem Test wird mit einer Pinzette von hinten seitlich, außerhalb des Sichtfeldes des Tieres einmal von der linken und einmal von der rechten Seite über die Vibrissen gestrichen.

Physiologischerweise erfolgt als Reaktion auf diesen Reiz eine Bewegung des Kopfes, der Tasthaare oder ähnliches (0 Punkte), nicht eindeutige Reaktion auf den Stimulus dokumentiert man mit 1 Punkt (reduziert) und ein vollständiges Fehlen der Reaktion wird mit 2 Punkten bewertet. Besondere Beachtung verdient auch bei diesem Test, ob die Reizantwort auf einer Seite stärker als auf der anderen erfolgt.