Playback of ultrasonic vocalizations in rats: habituation, response calls, and drug effects

Ratten sind äußerst soziale Tiere. Dadurch haben sie eine Vielzahl von Sozialverhalten entwickelt, unter anderem die Kommunikation mittels so genannter Ultraschallvokalisationen (USV). Bei diesen USV können in juvenilen und erwachsenen Tieren zwei Klassen unterschieden werden. Appetitive 50-kHz USV sind wahrscheinlich der Ausdruck eines positiven affektiven Zustandes, wohingegen aversive 22-kHz USV womöglich einen negativen affektiven Zustand darstellen. Playback von positiven 50-kHz USV induzieren ein Annäherungsverhalten bei Ratten, was durch die Annäherung an die Schallquelle zu verzeichnen ist. Frühere Studien haben gezeigt, dass dieses Annäherungsverhalten nur während eines ersten Playbacks zu sehen ist, wohingegen eine schnelle Gewöhnung an 50-kHz USV stattfindet, sodass die Ratten sich dem 50-kHz USV Playback kein zweites Mal nähern, auch nicht Tage später. Dieses Gewöhnungs-Phänomen scheint auf Lern- und Gedächtnismechanismen zu beruhen. Jedoch wurden die zugrundeliegenden Mechanismen bisher kaum untersucht. Diese Dissertation zeigte drei Faktoren, die das Gewöhnungs-Phänomen beeinflussen. Erstens, ist die Gewöhnung abhängig vom Rattenstamm. Sie war nur in Wistar, jedoch nicht in Sprague-Dawley Ratten zu verzeichnen. Zweitens, konnte die Gewöhnung mittels Behandlung des dopaminergen Agonisten d-Amphetamin vor dem zweiten 50-kHz USV Playback verhindert werden. Drittens, ist die Gewöhnung abhängig vom Zustand der Tiere. Es konnte gezeigt werden, dass die pharmakologische Induktion eines inneren Zustandes die Gewöhnung verhinderte, soweit sich der Zustand zwischen den beiden Playbacks unterschied. Zusätzlich wurde die Wechselwirkung von USV in dieser Dissertation untersucht. Rufe als Antwort auf das 50-kHz USV Playback wurden zwar schon früher berichtet, jedoch ist diese Dissertation die erste, die die Charakteristiken dieser Antwortrufe genauer beschreibt. Es konnte gezeigt werden, dass Antwortrufe gegenüber 50-kHz Playback Frequenzen von etwa 30 kHz besitzen, eine eher kurze Dauer von 0.3 s haben und kaum Frequenzmodulationen aufweisen. Diese Parameter ähneln aversiven 22-kHz Rufen, welche unwahrscheinlich in appetitiven Paradigmen wie dem 50-kHz USV Playback zu finden sein sollten. Mögliche Funktionen dieser Antwortrufe könnten ein frustrierter Zustand sein, der durch die Erwartungsverletzung nach dem Playback zustande kommt. Weitergehend könnten sie der Beschwichtigung eines potentiellen Spielpartners, angezeigt durch das Playback, dienen. Darüber hinaus könnten Antwortrufe auch als soziale Kontaktrufe dienen, um Nähe herzustellen. Zusammengefasst zeigen die Ergebnisse dieser Dissertation die Wechselwirkung von USV Kommunikation, dargestellt durch Antwortrufe gegenüber 50-kHz USV Playback. Außerdem werden Möglichkeiten aufgezeigt, welche Mechanismen das Phänomen der Gewöhnung überwinden können. All dies bietet Perspektiven, um Entwicklungsstörungen mit eingeschränkter Kommunikation und Sozialverhalten, wie Autismus-Spektrum-Störungen oder das Angelman-Syndrom, so wie affektive Störungen zu untersuchen.