Wirkung der transkraniellen magnetisch applizierten intermittierenden Theta-Burst Stimulation auf die Entwicklung eines psychiatrischen Phänotyps im Rattenmodell maternaler Immunstimulation

Schizophrenie ist weltweit eine der häufigsten und schwerwiegendsten psychiatrischen Erkrankungen. Trotz der Anwendung von modernsten Antipsychotika in Kombination mit individueller Psychotherapie leiden ungefähr 30 % der Patienten unter Rückfällen oder sprechen nur unzureichend auf die pharmakologische Behandlung an. Deshalb ist es wichtig, nach alternativen Behandlungsmöglichkeiten zu suchen. Eine vielversprechende Methode ist die transkranielle Magnetstimulation, da sie nicht-invasiv und schmerzfrei am Patienten angewendet werden kann. Mittels einer Magnetspule wird ein Magnetfeld erzeugt, das in der Lage ist über Depolarisation von Nervenzellen auf kortikale Bereiche des Gehirns erregend oder auch hemmend einzuwirken. Dadurch können Veränderungen in der Hirnaktivität, wie sie bei neuropsychiatrischen Krankheiten vorkommen, beeinflusst werden. Um die pathologischen Veränderungen im Gehirn hervorzurufen, wird in diesem Projekt das Poly(I: C)-Modell maternaler Immunstimulation an Ratten angewendet. Auf die Plastizität der Nervenzellen im Gehirn kann während seiner Entwicklung am meisten eingewirkt werden, daher findet die Magnetstimulation noch vor der Pubertät der Ratten im Alter von 6 Wochen statt. Verwendet wird ein intermittierendes Theta-Burst Protokoll repetitiver Stimulation. Da die vollständige Ausprägung des Verhaltensphänotyps bei Schizophrenie erst im Erwachsenenalter auftritt, werden die Ratten im Alter von 12 Wochen in verschiedenen Verhaltensexperimenten getestet. Dazu gehören das Elevated Plus Maze, der Novel Object Recognition Test, das Morris Water Maze, der Pre-Pulse Inhibition Test, der Sucrose Consumption Test und der Porsolt Forced Swim Test. Anschließend wird eine Immunhistochemie der Gehirne mit den neuronalen Aktivitätsmarkern NeuN, Parvalbumin, Calbindin, cFos, Glutamat-Decarboxylase 67 und BDNF angefertigt. Es konnten sowohl Unterschiede zwischen NaCl Kontroll- und Poly(I: C)-Tieren als auch zwischen Verum und Sham iTBS behandelten Tieren gefunden werden. Die Poly(I: C)-Tiere waren im Elevated Plus Maze weniger ängstlich als die Kontrolltiere. Nach der iTBS Behandlung kehrte sich dieses Verhältnis um. Im Novel Object Recognition Test zeigten die Poly(I: C)-Tiere ein Defizit im Langzeitgedächtnis, wohingegen sie im Morris Water Maze an den Tagen 2 und 4 hinsichtlich räumlichem Lernen und Gedächtnisbildung besser abschnitten als die anderen Gruppen. Im Porsolt Forced Swim Test waren die Sham-Kontrolltieren am inaktivsten. Es konnten keine Unterschiede zwischen den Gruppen im Pre-Puls Inhibition Test gefunden werden. In der Immunhistochemie sank die Expression von cFos und der Glutamat-Decarboxylase 67 im präfrontalen Kortex nach iTBS signifikant. Im Nucleus accumbens und dem ventralen tegmentalen Areal stieg die Expression von Calbindin und Glutamat-Decarboxylase 67 nach iTBS in den Poly(I: C)-Ratten signifikant an, wohingegen die Expression von cFos im ventralen tegmentalen Areal sank. Die Ergebnisse im dorsalen und ventralen Hippocampus waren sehr unterschiedlich. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass ein Langzeiteffekt der iTBS vorhanden ist und sie das Lernen in Poly(I: C)- und Kontrolltieren fördert. Allerdings haben viele Faktoren, wie das Handling, das Alter der Tiere und der Zeitraum zwischen Stimulation und Verhaltensversuchen, einen Einfluss auf die Ergebnisse. Die nicht vorhandenen Defizite im Pre-Puls Inhibition Test, welche normalerweise ein typisches Merkmal der Poly(I: C)-Tiere sind, sind ein Anzeichen dafür.