A new animal model of paradoxical kinesia induced by 50-kHz ultrasonic vocalizations playback in rats: implications of the inferior colliculus

Motorische Beeinträchtigungen wie Bradykinesie (Langsamkeit der Bewegung) oder Akinesie (Bewegungsverlust) gehören zu den beunruhigendsten Symptomen bei Parkinson (PD) Patienten. PD-Patienten, die visuellen oder auditiven Reizen ausgesetzt sind, können möglicherweise normale motorische Reaktionen zeigen, wobei sie ein Phänomen erfahren, das paradoxe Kinesie genannt wird. Paradoxe Kinesie ist eine plötzliche, vorübergehende Fähigkeit von akinetischen Patienten, normale motorische Aufgaben auszuführen. Es ist bekannt, dass dieses Phänomen vom emotionalen Zustand des Patienten und von äußeren Reizen abhängt; die zugrundeliegenden neuralen Mechanismen sind jedoch unbekannt. In dieser Arbeit wurde ein neuartiges Tiermodell entwickelt (Studie I), um paradoxe Kinesien durch "Erwecken" kataleptischer Ratten durch die Präsentation appetitiver 50 kHz Ultraschallvokalisationen (USV) zu untersuchen, die typisch für soziale Situationen mit positiver Wertigkeit ("Lachen der Ratte") sind, wie Spielverhalten oder sexuelle Interaktionen. Die Ratten erhielten systemisches Haloperidol um Katalepsie zu induzieren, welche mittels des Bar-Tests beurteilt wurde. Während dieses Tests wurden 50-kHz-USV, 22-kHz-USV oder akustische Kontrollreize wiedergegeben und mit Stille verglichen. Nur die 50-kHz-USV konnte bei kataleptischen Ratten paradoxe Kinesien induzieren. Darüber hinaus wurde die Rolle des inferioren Colliculus (IC) in paradoxer Kinesie untersucht, die durch 50-kHz-USV induziert wurde (Studie II), da der IC nicht nur als akustische Relais-Station dient, sondern auch Haloperidol-induzierte Katalepsie moduliert. Glutamaterge und GABAerge Neurotransmission wurden ausgewählt, wobei die Ratten intracollikuläres NMDA, einen glutamatergen Agonisten oder Diazepam, einen GABA/Benzodiazepin-Agonisten 10 Minuten vor dem systemischem Haloperidol erhielten. Während des Katalepsietests wurden die Ratten einer Wiedergabe von 50 kHz-USV und Kontrollreizen ausgesetzt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Wiedergabe von 50-kHz-USV paradoxe Kinesie bei Ratten induzierte, die systemisches Haloperidol und Vehikellösung in den IC erhalten hatten. Dieser paradoxe Kinesie-Effekt von 50-kHz-USV-Wiedergabe auf Haloperidol-induzierte Katalepsie wurde durch intracollikuläre NMDA-Verabreichung verhindert. Obwohl Diazepam, das in den IC injiziert wurde, die Haloperidol-induzierte Katalepsie potenzierte, beeinflusste es nicht die Reaktion auf 50 kHz-USV-Wiedergabe. Zusammengefasst unterdrückte der NMDA-Rezeptor-Agonist die Wirksamkeit der 50-kHz-USV-Wiedergabe, während Diazepam dies nicht tat. Diese Ergebnisse legen nahe, dass der IC eine Schlüsselstruktur ist, die in paradoxe Kinesien involviert ist, wobei die relevanten Prozesse eher glutamaterg als GABAerg sind. Dieses Tiermodell scheint daher nützlich zu sein, um neurale Mechanismen paradoxer Kinesie aufzudecken, und es könnte helfen, neue therapeutische Ziele für Parkinson Erkrankungen zu identifizieren.