Beurteilung des dominant-unterwürfigen Verhaltens bei erwachsenen Ratten nach einem Schädel-Hirn-Trauma

Zusammenfassung

Das vorliegende Protokoll beschreibt ein Rattenmodell des durch Flüssigkeitsperkussion induzierten Schädel-Hirn-Traumas, gefolgt von einer Reihe von Verhaltenstests, um die Entwicklung von dominantem und unterwürfigem Verhalten zu verstehen. Die Verwendung dieses Modells des Schädel-Hirn-Traumas in Verbindung mit spezifischen Verhaltenstests ermöglicht die Untersuchung sozialer Beeinträchtigungen nach Hirnverletzungen.

Zusammenfassung

Der Wettbewerb um Ressourcen wie Nahrung, Territorium und Partner beeinflusst die Beziehungen innerhalb der Tierarten erheblich und wird durch soziale Hierarchien vermittelt, die oft auf dominant-unterwürfigen Beziehungen basieren. Die dominant-unterwürfige Beziehung ist ein normales Verhaltensmuster unter den Individuen einer Spezies. Ein Schädel-Hirn-Trauma ist eine häufige Ursache für die Beeinträchtigung der sozialen Interaktion und die Reorganisation dominant-unterwürfiger Beziehungen bei Tierpaaren. Dieses Protokoll beschreibt das unterwürfige Verhalten bei erwachsenen männlichen Sprague-Dawley-Ratten nach der Induktion eines Schädel-Hirn-Traumas unter Verwendung eines Fluid-Perkussionsmodells im Vergleich zu naiven Ratten durch eine Reihe von dominant-unterwürfigen Tests, die zwischen 29 Tagen und 33 Tagen nach der Induktion durchgeführt wurden. Der Test auf dominant-unterwürfiges Verhalten zeigt, wie eine Hirnverletzung bei Tieren, die um Nahrung konkurrieren, zu unterwürfigem Verhalten führen kann. Nach einem Schädel-Hirn-Trauma waren die Nager unterwürfiger, was darauf hindeutet, dass sie im Vergleich zu den Kontrolltieren weniger Zeit am Futtertrog verbrachten und seltener zuerst am Trog ankamen. Nach diesem Protokoll entwickelt sich unterwürfiges Verhalten nach einem Schädel-Hirn-Trauma bei erwachsenen männlichen Ratten.

Einleitung

Intraspezies-Konkurrenz tritt auf, wenn Mitglieder derselben Art zur gleichen Zeit um eine begrenzte Ressource konkurrieren¹. Im Gegensatz dazu findet eine Konkurrenz zwischen den Arten zwischen Mitgliedern zweier verschiedener Arten^{statt 2}. Der Wettbewerb innerhalb der Spezies wird in zwei Arten unterteilt, darunter Interferenz (angepasst) und Ausbeutung (Wettbewerb), und entsteht in Abhängigkeit von der Art der umkämpften Ressource, wie z. B. Nahrung und Territorium³.

Die Existenz sozialer Hierarchien ist ohne dominant-unterwürfige Beziehungen (DSRs) unmöglich. Dominanz stellt sich als "Gewinnen" und Unterordnung als "Verlieren" innerhalb von Tierpaaren^{dar 4}. Betroffene Personen treten jedoch nicht nur paarweise, sondern auch in Gruppen von drei oder mehr Personen auf. 1922 beschrieb Thorleif Schjelderup-Ebbe die Dominanzhierarchie bei Haushühnern. Die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale zwischen den dominanten und untergeordneten Tieren waren die Verweildauer am Futterautomat und aggressives Verhalten. Die Dominanzhierarchie wird in zwei Formen unterteilt: linear und nichtlinear⁵. Die lineare Dominanz umfasst zwei Gruppen, A und B. In diesem Paradigma transitiver Beziehungen⁶ dominiert Gruppe A Gruppe B oder Gruppe B dominiert Gruppe A. Nichtlineare Dominanz tritt auf, wenn es mindestens eine zirkuläre Beziehung gibt: A dominiert B, B dominiert C und C dominiert A⁷.

Modelle zur Bewertung von dominant-unterwürfigem Verhalten existieren für verschiedene Arten, darunter Nagetiere, Vögel⁸, nichtmenschliche Primaten^9,10,11 und Menschen ¹². Die dominant-unterwürfige Methode ist in der Literatur gut vertreten und wurde als Modell zur Beurteilung von Manie und Depression¹³ sowie der antidepressiven Medikamentenaktivität¹⁴ verwendet. Dieses Modell wurde verwendet, um den frühkindlichen Stress nach der Trennung der Mutter bei erwachsenen Ratten zu untersuchen¹⁵. Die DSR-Paradigmen können in drei Modelle unterteilt werden: die Reduktion des dominanten Verhaltensmodells 13,16^, die Reduktion des unterwürfigen Verhaltensmodells¹⁴ und die Clonidin-Umkehrung des Dominanzmodells¹⁷.

Diese Studie demonstriert eine Untersuchung von DSR durch Aufgaben, die auf Nahrungskonkurrenz basieren. Die Vorteile dieser Methode liegen in der einfachen Reproduzierbarkeit und der Fähigkeit, dominant-unterwürfiges Verhalten zu beobachten und genau zu analysieren. Darüber hinaus beruht die dominant-unterwürfige Verhaltensaufgabe im Gegensatz zu vergleichbaren Verhaltensaufgaben eher auf Nahrung als auf Territorium, was diese Verhaltensaufgabe kostengünstiger und einfacher macht und die Forscher kein kompliziertes Training absolvieren müssen, um die Aufgabe auszuführen und die Daten zu verarbeiten.

Das übergeordnete Ziel der aktuellen Studie ist es, die Entwicklung von DSR nach Schädel-Hirn-Trauma (SHT) nachzuweisen. SHT wird mit sozialen Beeinträchtigungen, Depressionen und Angstzuständen in Verbindung gebracht. Das Modell der Induktion eines SHT ist ein einfaches und effektives Standardmodell, bei dem ein Schädel-Hirn-Trauma mit einem Flüssigkeitsperkussionsgerät induziert wird^18,19.