Light-induced activity in the rat as a model of basal and impaired sensorimotor processing

• Applicant: Privatdozentin Dr. Maria Angelica de Souza Silva (†)
• Subject Area: General, Cognitive and Mathematical Psychology
• Term: from 2008 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 70100258

Die Induktion motorischer Aktivität durch einfache sensorische Stimuli, die auch als „sensumotorische Bahnung“ bezeichnet werden kann, ist eine basale Verhaltensleistung, die bei verschiedenen psychiatrischen Erkrankungen gestört ist. Die sensumotorische Bahnung wird durch die Neurotransmitter Serotonin (5-HT) und Dopamin (DA) im Gehirn moduliert. In einer voran gegangenen Studie haben wir gefunden, dass ein einfacher Lichtstimulus bei wiederholter zufälliger Präsentation bei Ratten zu einem akuten Anstieg der lokomotorischen Aktivität führt. Parallel dazu wurde ein Anstieg der 5-HT- und DA-Aktivität im occipitalen (OccC), jedoch nicht im temporalen Kortex (TempC) gefunden. Auditorische Stimulierung hatte dagegen nur einen Effekt auf die 5-HT Aktivität im TempC, nicht aber im OccC, was eine doppelte Dissoziation der 5-HT Aktivität nach Sinnesmodalität und Hirnareal nahe legt. Aufbauend auf diesen Ergebnissen ist es das Ziel dieses Projektes, die funktionale Rolle der kortikalem 5-HT- und DA-Aktivität für Stimulus-induziertes Verhalten im Tiermodell an der Ratte zu untersuchen. Im ersten Schritt soll zunächst das Paradigma der Licht-induzierten Aktivität (LIA) weiter validiert werden. Danach soll die 5-HT- und DA-Aktivität in verschiedenen multimodalen Assoziationskortizes während der LIA mittels in-vivo Mikrodialyse an frei beweglichen Tieren gemessen werden. Um zu klären, ob die bisher gefundenen und weitere kortikale 5-HT- und DA-Aktivierungen Ursachen oder Feedback der Verhaltensaktivierung sind, sollen diese Messungen auch an anästhesierten Tieren durchgeführt werden. Anschließend sollen in den kortikalen Arealen, die eine neurochemische Aktivierung während der LIA zeigen, die Rolle von einzelnen 5-HT- und DA-Rezeptoren und das Zusammenspiel dieser Areale untersucht werden. Im zweiten Teil des Projektes soll getestet werden, ob LIA mittels Phencyclidine inhibiert werden kann und ob mögliche Effekte mit antipsychotischen Drogen verschiedener 5-HT- und DA-Rezeptor Affinität beeinflusst werden können. Dabei soll geklärt werden, ob das LIA- Paradigma als naturalistischer und nicht aversiver Test einer beeinträchtigten sensorischen Bahnung, wie sie z.B. bei Schizophrenen beobachtet wird, geeignet ist.

• DFG Programme: Research Grants