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Verhaltensuntersuchung

Beim Verhaltens-PET untersuchen wir die metabolische Gehirnaktivität von Ratten und Mäusen während eines Verhaltensversuchs. Dabei handelt es sich um eine nicht-invasive Methode, bei der lediglich der PET-Tracer injiziert wird.

Wir verwenden den metabolischen Tracer 2-Desoxy-2-[18F]Fluor-D-Glucose (FDG), der sich in aktiven Zellen anreichert und über einen nachfolgenden PET-Scan unter Narkose sichtbar gemacht werden kann. Die Besonderheit dieser Methode ist, dass der Verhaltensversuch vor dem Scan stattfindet anstatt zeitgleich wie bei der funktionellen Magnetresonanz-Tomographie (fMRT). Somit kann das Verhaltens-PET mit jedem beliebigen Verhaltensversuch kombiniert werden, bei dem die Tiere stets wach und freibeweglich sind.

Um die Strahlenbelastung für den Experimentator so gering wie möglich zu halten, finden Verhaltensversuche, die mit PET kombiniert werden, meistens in der Skinnerbox statt. Dabei handelt es sich um ein Verhaltensmodul, mit dessen Hilfe Tests vorprogrammiert werden und automatisiert ablaufen, ohne dass der Experimentator zwischendurch eingreifen muss. Die Mitarbeit des Tieres (z.B. Hebel drücken) bleibt dabei stets freiwillig und ist nur durch Belohnung motiviert.

Beispiel eines Verhaltenstests, bei dem die Fähigkeit zur Aufmerksamkeitsverschiebung getestet wird: Der Ratte werden visuelle und akustische Stimuli über zwei verschiedenen Hebeln angeboten. Die Ratte lernt, nur auf den akustischen Stimulus zu achten, der ihr den korrekten Hebel anzeigt. Nach einiger Zeit wechselt die Regel und die Ratte muss ihre Aufmerksamkeit nun auf den visuellen Stimulus richten, den akustischen aber ignorieren. Es wird gemessen, wieviel Anläufe die Ratte braucht, um mit der neuen Regel sechs richtige Entscheidungen in Folge zu erzielen. Anschließend wird die metabolische Hirnaktivität in Form der FDG-Anreicherung gemessen. Darüber hinaus wird ein weiteres metabolisches Bild unter einer Kontrollbedingung erstellt, bei der die Aufmerksamkeit nicht verschoben werden muss. Der Vergleich beider Bedingungen zeigt die Hirngebiete, die mit der Aufmerksamkeitsverschiebung assoziiert sind.