Verhaltenskorrelate neuropsychiatrischer und neuropsychologischer Störungen nach milder zerebraler Ischämie im Mausmodell

Abstract

Für Patienten nach Schlaganfall haben emotionale und kognitive Störungen entscheidende Störungen der Emotionalität und des Verhaltens Auswirkungen auf Rehabilitation und Lebensqualität. Im Tiermodell wurden mögliche Korrelate solcher funktionellen Langzeitfolgen bislang kaum untersucht. Bis 10 Wochen nach 30 min Okklusion der A. cerebri media (MCAo) und Reperfusion in der Maus untersuchten wir selektive neuronale Schadensentwicklung im Striatum, Veränderungen der Neurotransmitter und neuropsychologische Phänomene bei spontaner lokomotorischer Aktivität, räumlichem Lernen, Angstverhalten und Depression. Mit histologischen, immunhistochemischen und autoradiografischen Methoden wurde die striatale Läsion mit Aussparung des Kortex umfangreich untersucht. MCAo führte zu verzögertem Zellverlust von spiny Projektionsneuronen, während Interneurone eine weitgehende Resistenz gegenüber der milden Ischämie aufwiesen. 6 Wochen nach Ischämie zeigten die Mäuse ein geringes residuales neurologisches Defizit, aber keine Unterschiede im Rotarod Koordinationstest, der Schwimm- oder Laufgeschwindigkeit. Dennoch wiesen MCAo Mäuse Schwierigkeiten im Strategiewechsel auf und zeigten 8 10 Wochen nach Ischämie einen ängstlichen oder hyperaktiven, aber nicht depressiven Phänotyp, in Abhängigkeit von linker vs. rechter geschädigter Hemisphäre. Verhaltensdaten konnten mit der Läsionsgröße und mit Veränderungen der Monoaminspiegel korreliert werden. Zusätzlich fanden wir extrafokalen diffusen neuronalen Schaden, der zu Störungen des neurochemischen Gleichgewichts beitragen könnte.

Post-stroke emotional and behavioural abnormalities have an impact on outcome. So far these functional long-term sequelae have scarcely been characterized in animal models. During the 10 weeks a 30 min middle cerebral artery occlusion (MCAo) following reperfusion in the mouse, evolvement of selective neuronal damage in the striatum, neurotransmitter changes and neuropsychological alterations in spontaneous locomotor activity, spatial learning, anxiety and depression were investigated. Using histological, immunocytochemical and autoradiographic methods, we characterized the maturation of the ischemic lesion. Mild brain ischemia conferred delayed selective cell death of medium spiny projection neurons in the striatum while interneurons and glia were resistant to ischemic injury. 6 weeks after the ischemia, the mice showed distinct residual neurological deficits, but no differences in Rotarod coordination, swimming or running speeds. However, MCAo mice had difficulties in the strategy-switching tasks and showed an anxious or hyperactive, but not depressive phenotype, depending on whether the lesion was left or right hemispheric at 8 10 weeks. Behavioural data correlated with the brain lesion size and the changes in monoamine levels. Additionally extrafocal scattered neuronal damage was observed, which could account for neurochemical disturbances.