Der Hyperexcitabilitätstest (HET)

Der HET ermöglicht es, taktile sowie akustische Übererregbarkeit von epileptischen Ratten zu beschreiben und wurde in dieser Studie 13 (1. Gruppe), bzw. 15 (2.

Gruppe) Wochen nach SE durchgeführt (siehe Kapitel 4.5.5.1). Die Ratten dieser Studie wurden mit Kontrollratten aus einem anderen Projekt verglichen (POLASCHECK et al. 2010). Die Ergebnisse werden durch ein Score-System beschrieben (siehe Kapitel 4.5.5.1). Die epileptischen Ratten unterscheiden sich im Touch-Response- und Finger-Snap-Test von Kontrollen (siehe Abbildung 15 C, E), nicht jedoch im Pick-up-Test und Approach-Response-Test (siehe Abbildung 15 G, A). Im Züchtervergleich unterscheiden sich im Touch-Response-Test nur die epileptischen Tiere von Harlan von den Kontrollen (siehe Abbildung 15 D). Im Finger-Snap-Test gibt es keinen Unterschied zwischen Züchtervergleich und Gesamtergebnissen (siehe Abbildung 15 E, F). Die Ergebnisse des Finger-Snap-Tests sowie des Touch-Response-Finger-Snap-Tests sind ein Hinweis auf eine akustische und taktile Übererregbarkeit der epileptischen Ratten. Im Pick-up-Test unterscheiden sich die Kainsäure-Ratten nicht von Kontrollen, was übereinstimmt mit der besseren Handhabbarkeit und geringeren Aggressivität der Kainsäure-Ratten im Vergleich zu Pilokarpin-Ratten. Es lässt sich jedoch eine deutliche Teilung der Gruppe erkennen.

Ein Teil der epileptischen Tiere liegt mit den Score-Werten auf Kontrollniveau, ein Teil liegt deutlich oberhalb des Kontrollniveaus. Die Ursachen dieser Spaltung innerhalb der Gruppe sind nicht geklärt, da die hohen Score-Werte weder mit einer längeren SE-Dauer, noch mit einer höheren Anfallsfrequenz korrelierten. Diese Ergebnisse zeigen die unterschiedliche Ausprägung der epilepsieassozierten

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Verhaltensänderungen in verschiedenen Nagermodellen für Temporallappenepilepsie.

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Abb. 15 (A-H): Ergebnisse des HET als Gesamtergebnisse (A, C, E, G) und im Züchtervergleich (B, D, F, H). Die epileptischen Tiere unterscheiden sich im Touch-Response-Test und im Finger-Snap-Test signifikant von Kontrolltieren.

Die Gesamtergebnisse wurden mittels Mann Whitney-U-Test verglichen. Der Züchtervergleich wurde mittels Kruskal Wallis-Test mit Dunn`s-Test als post hoc-Test verglichen. Alle Daten sind als Einzelwerte mit Median dargestellt. Signifikante Unterschiede sind durch einen Stern * gekennzeichnet. Die Gruppengrößen waren wie folgt: Kontrollen n=8, epileptische Ratten n=19, davon n=13 von Harlan und n=6 von Charles River.

69 5.1.3.2 Der Elevated-Plus Maze-Test (EPM)

Das EPM ist ein Test zur Untersuchung von explorations- und angstassoziiertem Verhalten. In dieser Studie wurde er 27 (1. Gruppe), beziehungsweise 17 (2. Gruppe) Wochen nach SE durchgeführt (siehe Kapitel 4.5.5.2). In diesem Test wird die Aufenthaltsdauer in den verschiedenen Kompartimenten des EPM bewertet. Naive Ratten empfinden die offenen Arme des EPM als aversiv und halten sich vermehrt in den geschlossenen Armen auf. Eine längere Aufenthaltsdauer in den offenen Armen deutet auf eine Explorationsfreudigkeit und reduziertes Angstverhalten hin.

Haeddips, also das Herauslehnen über den Rand der offenen Arme, und Absprünge vom EPM sind relativ selten. Die Ergebnisse sind in Abbildung 16 dargestellt.

Die Frequenz der Eintritte in die einzelnen Kompartimente war in beiden Gruppen gleich (siehe Abbildung 16 A, C, E). Die Aufenthaltsdauer in den verschiedenen Kompartimenten war ebenfalls nicht signifikant unterschiedlich zwischen den beiden Gruppen (siehe Abbildung 16 B, D, F). Bei den epileptischen Ratten lies sich jedoch ein Trend zu einer verlängerten Aufenthaltsdauer in den offenen Armen beobachten (p=0,0855), bei gleichzeitig tendenziell verkürzter Aufenthaltsdauer in den geschlossenen Armen (p=0,058), (siehe Abbildung 16 D, F). Beide Gruppen unterschieden sich nicht in der zurückgelegten Gesamtstrecke und der Frequenz des Aufrichtens im EPM (siehe Abbildung 16 G, I). Die nichtepileptischen Kontrollen putzten sich signifikant häufiger im Vergleich zu den epileptischen Ratten (siehe Abbildung 16 J). In der epileptischen Gruppe konnte man einen Trend zu vermehrten Headdips beobachten (p=0,0614), (siehe Abbildung 16 H). Die Ergebnisse im Züchtervergleich unterscheiden sich nicht von den Gesamtergebnissen und sind daher nicht abgebildet. Absprünge vom EPM konnte man nur bei den epileptischen Ratten beobachten (nicht abgebildet). Acht von 18 epileptischen Ratten sind vom EPM abgesprungen, ein Tier wurde nach 2 Absprüngen vom Versuch ausgeschlossen. Abschließend kann man sagen, dass die epileptischen Tiere tendenziell gesteigertes Explorationsverhalten und weniger angstassoziiertes Verhalten im Vergleich zu nichtepileptischen Kontrollen zeigten (verlängerte Aufenthaltsdauer in den offenen Armen, Headdips, Absprünge). Der Unterschied war jedoch nicht sehr stark ausgeprägt.

70 Abb. 16 (A-J): Ergebnisse des EPM.

Dargestellt sind die Frequenz der Eintritte (A, C, E) und die Aufenthaltsdauer (B, D, F) in den einzelnen Kompartimenten sowie die zurückgelegte Strecke (G) und beurteilte Verhaltensweisen (H, I, J) im EPM. Das Putzverhalten ist signifikant nidriger bei den epileptischen Ratten im Vergleich zu Kontrollen (J). Es gibt eien Trend zu vermehrten Headdips und einer längeren Aufenthaltsdauer in den offenen Armen (H, D).

Alle Daten sind als Mittelwert mit SEM dargestellt und wurden mittels Student`s t-Test verglichen. Signifikante Unterschiede sind durch einen Stern * gekennzeichnet.

Gruppengrößen: Kontrollen n=7, Kainsäure-Tiere n=17.

EPM Frequenz der Eintritte in die offenen Arme p=0,1215

EPM Frequenz der Eintritte in die geschlossenen Arme p=0,8007

71 5.1.3.3 Der Open Field-Test (OF)

Der OF-Test untersucht, ähnlich wie der EPM-Test, explorations- und angstassoziiertes Verhalten. In dieser Studie wurde er 26 (1. Gruppe) beziehungsweise 18 (2. Gruppe) Wochen nach SE durchgeführt (siehe Kapitel 4.5.5.3). Auch hier wird die Aufenthaltsdauer in den einzelnen Kompartimenten gewertet. Naive Ratten halten sich bevorzugt im äußeren Ring auf, der innere Ring und das Zentrum werden als aversiv empfunden. In dieser Studie unterscheiden sich die epileptischen Ratten von den nichtepileptischen Kontrollen in der Frequenz der Eintritte ins Zentrum (siehe Abbildung 17 A) und in den inneren Ring (siehe Abbildung 17 C). Wenn man den Versuch nach Züchtern getrennt auswertet, unterscheiden sich die epileptischen Tiere in der Frequenz der Eintritte ins Zentrum nicht von den Kontrollen (siehe Abbildung 17 B), was vermutlich an den zu kleinen Tierzahlen liegt. Bei den epileptischen Tieren von Harlan ist die Frequenz der Eintritte in den inneren Ring höher im Vergleich zu den Kontrollen, was den Gesamtergebnissen entspricht (siehe Abbildung 17 D). Die Frequenz der Eintritte in den äußeren Ring war insgesamt nicht verändert im Vergleich zur Kontrollgruppe (siehe Abbildung 17 E, F). Was die Aufenthaltsdauer in den einzelnen Kompartimenten betrifft, so gab es keine Unterschiede zwischen den Gruppen in der Aufenthaltsdauer im Zentrum (siehe Abbildung 18 A, B). Im Züchtervergleich betrachtet, hatten die Tiere von Harlan eine verlängerte Aufenthaltsdauer im inneren Ring, was in einer entsprechend verkürzten Aufenthaltsdauer im äußeren Ring resultierte (siehe Abbildung D, F). Diese Ergebnisse sah man als Trend (p=0,0564) der epileptischen Ratten zu einer verlängerten Aufenthaltsdauer im inneren Ring, in den Gesamtergebnissen (siehe Abbildung 18 C). Die Aufenthaltsdauer im äußeren Ring war in beiden Gruppen gleich, mit einem Trend der epileptischen Tiere zur verkürzten Aufenthaltsdauer (siehe Abbildung 18 E). Die Gruppen unterscheiden sich weder in der zurückgelegten Strecke, noch im Putzverhalten oder im Aufrichtverhalten (siehe Abbildung 19). Im Züchtervergleich sind die zurückgelegte Strecke und das Aufrichtverhalten signifikant höher bei den Tieren von Charles River (siehe Abbildung 19 B, D). Zusammenfassend kann man sagen, dass die epileptischen Ratten eine Reihe von Verhaltensänderungen im OF-Test zeigten, wie weniger angstassoziiertes Verhalten und vermehrtes Explorationsverhalten.

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Abb. 17 (A-F): Ergebnisse des OF I. Dargestellt ist die Frequenz der Eintritte in die einzelnen Kompartimente als Gesamtergebnis (A, C, E) und im Züchtervergleich (B, D, F). Die epileptischen Ratten betreten das Zentrum signifikant häufiger als Kontrollen (A).

Alle Daten sind als Mittelwert mit SEM dargestellt. Die Gesamtergebnisse wurden mittels Student`s t-Test verglichen. Die Ergebnisse des Züchtervergleiches wurden mittels einfaktorieller Varianzanalyse (ANOVA) und Bonferroni-Test als post hoc Test verglichen.

Signifikante Unterschiede sind durch einen Stern * gekennzeichnet. Gruppengrößen:

Kontrollen n=7, Kainsäure-Tiere n=17, davon Tiere von Harlan n=11, Tiere von Charles River n=6.

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Dargestellt ist die Aufenthaltsdauer in den einzelnen Kompartimenten als Gesamtergebnis (A, C, E) und im Züchtervergleich (B, D, F). Die epileptischen Ratten von Harlan halten sich länger in inneren Ring und kürzer im äusseren Ring auf im Vergleich zu Kontrolltieren (D, F).

Alle Daten sind als Mittelwert mit SEM dargestellt. Die Gesamtergebnisse wurden mittels Student`s t-Test verglichen. Die Ergebnisse des Züchtervergleiches wurden mittels einfaktorieller Varianzanalyse (ANOVA) und Bonferroni-Test als post hoc Test verglichen.

Signifikante Unterschiede sind durch einen Stern * gekennzeichnet. Gruppengrößen:

Kontrollen n=7, Kainsäure-Tiere n=17, davon Tiere von Harlan n=11, Tiere von Charles River n=6.

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Abb. 19 (A-F): Ergebnisse OF III. Dargestellt sind die zurückgelegte Strecke, das

Aufrichtverhalten und das Putzverhalten als Gesamtergebnis (A, C, E) und im Züchtervergleich (B, D, F). Die epileptischen Tiere von Charles River sind aktiver im Vergleich zu Kontrolltieren und epileptischen Ratten von Harlan (B, D).

Alle Daten sind als Mittelwert mit SEM dargestellt. Die Gesamtergebnisse wurden mittels Student`s t-Test verglichen. Die Ergebnisse des Züchtervergleiches wurden mittels einfaktorieller Varianzanalyse (ANOVA) und Bonferroni-Test als post hoc Test verglichen.

Signifikante Unterschiede sind durch einen Stern * gekennzeichnet. Gruppengrößen:

Kontrollen n=7, Kainsäure-Tiere n=17, davon Tiere von Harlan n=11, Tiere von Charles River n=6.

75 5.1.3.4 Der Morris Water Maze-Test (MWM)

Im MWM werden räumliche Orientierung und Lernverhalten untersucht. Dieser Test konnte nur in der ersten Gruppe durchgeführt werden. Der Versuch wurde 30 Wochen nach SE durchgeführt. Der Test wurde an 5 aufeinanderfolgenden Tagen durchgeführt (siehe Kapitel 4.5.5.4). Ein Lernerfolg, gemessen in verkürzter Latenzzeit [s] bis zum Auffinden der Plattform im Vergleich zum Vortag konnte bei den nichtepileptischen Kontrollen ab dem zweiten Tag festgestellt werden. Im Gegensatz dazu konnte man bei den epileptischen Ratten erst ab dem dritten Tag einen Lernerfolg verzeichnen (siehe Abbildung 20). Am letzten Tag sah man keinen Unterschied mehr zwischen den beiden Gruppen. Am dritten und vierten Tag war die Zeit zum Auffinden der Plattform bei den epileptischen Ratten signifikant erhöht im Vergleich zu den Kontrollen. Die epileptischen Ratten lernten langsamer als Kontrollen. Diese Ergebnisse lassen auf Schwierigkeiten im konditionierten Lernen und bei der räumlichen Orientierung sowie auf Gedächtnisdefizite der epileptischen Ratten schließen. Im letzten Tetslauf des fünften Tages wurde ein Probe trial durchgeführt, in welchem die Plattform aus dem Becken entfernt und die Zahl der Kreuzungen der ehemaligen Plattformposition detektiert wurde. In diesem Test unterscheiden sich die epileptischen Ratten deutlich von den Kontrollen (siehe Abbildung 21 B). Diese Unterschiede konnten nicht auf Schwimmdefizite der epileptischen Ratten zurückgeführt werden, da die mittlere Schwimmgeschwindigkeit in beiden Gruppen gleich war (siehe Abbildung 21 A). Das Schwimmverhalten beider Gruppen zeigte ebenfalls erhebliche Unterschiede. Die epileptischen Ratten zeigten häufig ein zielloses Schwimmverhalten, schwammen oft am Beckenrand (Thigmotaxis) ohne zu versuchen, die Plattform zu finden. Oft blieben sie auch nicht auf der Plattform sitzen, wenn sie sie einmal gefunden hatten. Die Thigmotaxis kann als angstassoziiertes Verhalten gewertet werden. All das lässt nicht nur auf Defizite im räumlichen Gedächtnis schließen. Durch das Verhalten auf der Plattform ist es auch sehr wahrscheinlich, dass für die epileptischen Ratten konditioniertes Lernen ein Problem darstellte, da sie nicht imstande waren, die Zusammenhänge im MWM-Test zu verknüpfen. Züchtervergleich: Da in diesem Versuch nur 2 Tiere von Harlan untersucht wurden, kann über die Harlan-Tiere keine Aussage getroffen werden.

Wenn ausschließlich die Charles River Tiere gegen die Kontrollen getestet werden,

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gibt es keinen Unterschied im Vergleich zu den kombinierten Ergebnissen (nicht abgebildet).

Abb. 21 (A-B): Die Ratten unterscheiden sich nicht in der mittleren Schwimmgesvchwindigkeit (A).

Abb. 20 : Ergebnisse MWM. Beide Gruppen zeigen über die Zeit einen

Lernerfolg. Die epileptischen Ratten lernen signifikant langsamer als Kontrolltiere.

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