Forschungsmethoden der Biopsychologie
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Forschungsmethoden der Biopsychologie Def. Biopsychologie nach John P.J. Pinel: Biopsychologie ist die Erforschung der Biologie des Verhaltens Biopsychologie = Psychobiologie, Verhaltensbiologie, Verhaltensneurowissenschaften, doch Pinel zieht den Begriff der Biopsychologie vor, da er den biologischen Ansatz der psychologischen Forschung betonen möchte und nicht umgekehrt. I) METHODEN ZUR ERFORSCHUNG DES NERVENSYSTEMS II) VERHALTENSSTUDIEN IN DER BIOPSYCHOLOGIE ad I) METHODEN ZUR ERFORSCHUNG DES NERVENSYSTEMS 1) BILDGEBENDE VERFAHREN 2) PSYCHOPHYSIOLOGISCHE MESSUNGEN 3) INVASIVE (=eindringende) PHYSIOLOGISCH UNTERSUCHUNGSMETHODEN 4) PSYCHOPHARMAKOLOGISCHE METHODEN IM TIERVERSUCH 5) GENTECHNIK BILDGEBENDE VERFAHREN 1) 2) 3) 4) 5) RÖNGTENKONTRASTDARSTELLUNG COMPUTERTOMOGRAPHIE (CT) KERNSPINTOMOGRAPHIE (NMR - Tomographie) POSITRONEN - EMISSIONS - TOMOGRAPHIE (PET) FUNKTIONELLE KERNSPINTOMOGRAPHIE (fMR - Tomographie) RÖNGTENKONTRASTDARSTELLUNG Bei der konventionellen Röngtenphotographie treten Röngtenstrahlen durch das Objekt durch und werden von diesem unterschiedlich stark absorbiert, je nachdem ob sie auf Knochen, Knorpel, Luft, Haut,... treffen. Sie ist für die Darstellung des Gehirns zwar nicht so gut geeignet, aber man kann damit z.B. die Hirnventrikel (Pneumencephalographie) und das Kreislaufsystem des Gehirns (Angiographie) darstellen. Pneumencephalogramm: ein Teil des Liquor wird zeitweilig durch Luft ersetzt - Luft absorbiert Röntgenstrahlen weniger - bessere Aufnahme Angiogramm: Darstellung des Gefäßsystem - durch Kontrastmittel werden die Blutgefäße sichtbar gemacht (BILD) COMPUTERTOMOGRAPHIE (CT) = computergestütztes Röngtenverfahren, dass eine dreidimensionale Darstellung der Organe möglich macht Röngtenröhre - Strahlen durch Kopf - von Röngtendetektor absorbiert Röhre dreht sich - mehrere Aufnahmen werden dann zum CT-Schnittbild / Tomogramm verrechnet Dieser Vorgang wird auf verschiedenen Ebenen wiederholt, gewöhnlich werden 8 bis 9 Schnittbilder aufgenommen - kombiniert an diese - dreidimensionale Darstellung KERNSPINTOMOGRAPHIE (NMR - Tomographie (nuclear magnetic resonance) höheres Auflösungsvermögen als CT - beruht nicht wie bei CT Absorption von Röntgenstrahlen sondern auf einer Strahlungsemission durch angeregte Wasserstoffkerne im Gewebe Ein Bild erhält man dadurch, da sich die verschiedene neuronale Strukturen jeweils unterschiedliche Protonenkonzentration haben zunächst zweidimensionales Bild - es lassen sich aber auch dreidimensionale Bilder erstellen POSITRONEN - EMISSIONS - TOMOGRAPHIE (PET) Information über Aktivität verschiedener Bereiche, nicht über die Struktur häufigst angewandte Version: dem Patienten werden über die Halsschlagader radioaktiv markierte 2-Desoxy-glucose (2-DG) injiziert 2-DG wegen Ähnlichkeit mit Glucose, der wichtigsten Energiequelle des Gehirns - 2-DG wird von den Neuronen aufgenommen und dort erst allmählich abgebaut und wieder freigesetzt mittels der PET-Scans wird das Radioaktivitätsniveau bildlich dargestellt und in verschieden Farben codiert so lässt sich feststellen welche Bereiche des Gehirn die beim Ausführen visueller, auditiver, kognitiver, motorischer oder gedächtnisbeanspruchender Aufgaben aktiviert werden, bzw wo gerade die höchste Stoffwechselaktivität stattfindet gibt aber auch noch andere Verfahren, bei denen man z.B. die Durchblutungszunahme bei einer geistigen Aktivität messen kann FUNKTIONELLE KERNSPINTOMOGRAPHIE (fMR - Tomographie (functional magnetic resonance) macht die erhöhte Sauerstoffversorgung (infolge der erhöhten Durchblutung) in den aktiven Bereichen sichtbar, was mit dem PET zwar auch möglich ist, bei hier hat man 4 Vorteile - es muss dem Patienten nichts injiziert werden - es werden auch strukturelle Informationen geliefert - bessere räumliche Auflösung - man kann sogar die Gehirnaktivität in 3dimensionale Bildern darstellen PSYCHOPHYSIOLOGISCHE MESSUNGEN 1) ELEKTROENCEPHALOGRAPHIE (EEG) - GEHIRNAKTIVITÄT 2) ELEKTROMYOGRAPHIE (EMG) - MUSKELSPANNUNG 3) ELEKTROOCULOGRAPHIE (EOG) - AUGENBEWEGUNG 4) ELEKTRODERMALE AKTIVITÄT 5) KARDIOVASKULÄRE AKTIVITÄT ELEKTROENCEPHALOGRAPHIE (EEG) - GEHIRNAKTIVITÄT liefert grobes Maß für die elektrische Aktivität des Gehirns 2 Elektroden auf der Kopfhaut angebracht 2 Grundvarianten: • monopolare Ableitung: eine Elektrode am Schädel, eine z.B. am Ohr • bipolare Ableitung: beide am Schädel EEG spiegelt aber leider Summe aller elektrischen Ereignisse im Kopf wieder, d.h. auch elektrische Signale von Augen, Haut, Muskel usw... und nicht nur die Aktionspotentiale und postsynaptischen Signale - also kein klares Bild der neuronalen Tätigkeit andere bedeutende Funktionen: einige EEG-Wellenmuster können nämlich einzelnen Bewusstseinszuständen zugeordnet werden. z.B. Alpha-Wellen - entspannter Wachheitszustand man kann mittels EEG auch den Ursprung der Signale erkennen. (Dazu vergleicht man mehrere Signale und aufgrund der Tatsache, dass ihre Amplitude mit zunehmender Entfernung von der Quelle abnimmt kann man eben ihren Ursprung feststellen) Bei jedem EEG-Signal aber auch nicht interessanter Teil - Rauschen Signale verschwinden dann in diesem Hintergrundrauschen Methode um dieses zu verringern = Signalmittelung (mehrere EEG-Signale aus denen dann ein Mittelwert berechnet wird) ELEKTROMYOGRAPHIE (EMG) - MUSKELSPANNUNG mit Hilfe von 2 Elektronen die auf der Hautoberfläche über dem zu messenden Muskel angebracht werden meistens interessiert man sich nicht für die rohen Signale Signalintegration d.h. Rohsignal wird in den Computer eingespeist und die Gesamtsumme der EMG-Signale (Spikes) berechnet - die Gesamtheit der EMG-Aktivität wird dann als integriertes Signal ausgegeben - Diagramm als Maß für die stärke der Muskelkontraktion in Abhängigkeit von der Zeit ELEKTROOCULOGRAPHIE (EOG) - AUGENBEWEGUNG zwischen dem vorderen (positiven) und hinteren (negativen) Pol des Augapfels Potentialdifferenz deswegen kann man mit Hilfe von Elektroden eine Veränderung des elektrischen Potentials während den Augenbewegungen ableiten Horizontalbewegung - 2 Elektroden auf beiden Seiten des Auges Vertikalbewegung - über und unter dem Auge ELEKTRODERMALE AKTIVITÄT (EDA) Hautwertniveau (SCL - skin conductance level) Maß für Hintergrundniveau der Hautleitfähigkeit einer bestimmten Situation Hautleitfähigkeitsreaktion (SCR - Skin conductance response) Maß für vorübergehende Änderungen der Hautleitfähigkeit, die mit kurz andauernden psychischen Phänomenen verbunden sind physiologischen Grundlagen noch nicht alle verstanden, jedoch weiß man, dass die Schweißdrüsen etwas damit zu tun haben, denn diese werden häufig aktiv, wenn Emotionen hervorgerufen werden, besonders Schweißdrüsen an den Handflächen, deswegen wird die EDA in der Regel dort gemessen, und zwar mit Hilfe von speziellen Elektroden sowie isotonischer Elektrodenpaste Habitation: bietet man Reize öfters an Hautleisfähigkeitserhöhung wegen diesem Habitationsverlauf - leichte Interpretierbarkeit, Vorteil z.B. gegenüber EKG KARDIOVASKULÄRE AKTIVITÄT Herzklopfen haben, vor Schreck erbleichen..... Zusammenhänge zwischen kardiovaskulärer Aktivität und Gefühlen kardiovaskuläres System = Herz + Blutgefäße Maße für diese Aktivität: • Herzschlagfrequenz • arterieller Blutdruck • lokales Blutvolumen Herzschlagfrequenz lässt sich mit Elektroden auf der Brust, den Hand- oder Fußgelenken messen Elektrokardiogramm (EKG) Blutdruck 2 unabhängige Messungen: • Systole (Spitzenwert während der Kontraktion) • Diastole (Minimalwert während Erschlaffung) gemessen wird mit dem Sphygmomanometer Blutvolumen bekannteste Beispiel: gesteigerte Durchblutung der Genitalien bei sexueller Erregung versch. Methoden zur Messung, Sammelbegriff - Plethysmographie z.B. mit Dehnungsmesser oder man schickt Lichtstrahl durchs Gewebe und bestimmt die absorbierte Lichtmenge, denn je mehr Blut in dem Bereich ist, desto mehr Lichtstrahlen werden absorbiert INVASIVE (=eindringende) PHYSIOLOGISCHE UNTERSUCHUNGSMETHODEN 1) STEREOTAKTISCHE CHIRUGIE 2) LÄSIONSMETHODE 3) BILATERALE + UNILATERALE LÄSIONEN 4) ELEKTRISCHE STIMULATIONEN 5) INVASIVE ABLEITUNGSMETHODEN STEREOTAKTISCHE CHIRUGIE Messelektroden oder andere Instrumente werden an bestimmten Orten ins Gehirn eingeführt zur Orientierung - stereotaktischer Atlas stereotaktisches Instrument: • Kopfhalter, der den Kopf und somit das Gehirn in Position hält, da ja hauptsächlich mit Tiren gearbeitet wird • Elektrodenhalter in dem die Messelektrode eingeführt wird LÄSIONSMETHODE Teil des Gehirns Verletzt, zerstört oder entfernt - prüfen welche Funktionen dadurch beeinträchtigt sind versch. Methoden: • Aspirationsläsionen (im Bereich des Rindengewebes wird abgesaugt) • Radiofrequenzläsionen (Läsionen unterhalb des Cortex durch Glaselektrode Wechselstrom im Bereich von Radiofrequenzen geschickt) • Schnitttechniken (mit Skalpell nerven oder Nervenbahnen zu unterbinden ohne ausgedehnte Schädigung) • kryogene Blockade (reversibel, durch Kryosonde wird Kühlmittel gepumpt - um keine Schäden zu hinterlassen über Gefrierpunkt, so werden Neurone unterkühlt und können ihrer Funktion nicht mehr nachgehen) • andere reversible Läsionen z.B. Mikroinjektion von Lokalanästhetika wie Lidocain) Läsionseffekte jedoch schwierig zu interpretieren, da man nie hundertprozentig voraussehen kann ob wirklich nur die gewünschte Läsion erzielt wird oder auch noch anderes Gewebe betroffen ist und sich das beobachtete Verhalten deswegen verändert und nicht nur auf Grund der Läsion der gewünschten Struktur BILATERALE + UNILATERALE LÄSIONEN unilateral: nur in einer Hirnhälfte bilateral: in beiden bei Tierversuchen meist bilaterale Läsionen ELEKTRISCHE STIMULATIONEN um Aufschluss über Funktion neuronaler Strukturen zu bekommen kann man diese auch elektrisch stimulieren , meist durch bipolare Elektrode Dadurch lassen sich eine Reihe von Verhaltenssequenzen wie Essen, Trinken, Schlafen, Kopulieren,... auslösen INVASIVE ABLEITUNGSMETHODEN Intrazelluläre Ableitung ermöglicht eine Aufzeichnung der Veränderung des Membranpotentials des Neurons - bei Tierversuchen werden diese meist unbeweglich gemacht und dann eine Mikroelektrode eingeführt Extrazelluläre Ableitung Mikroelektrode dessen Spitze sich in der Extrazellulärflüsigkeit neben dem Neuron befindet und so dessen Impulse registriert früher konnte man immer nur von einem Neuron ableiten - heute schon von über 100 auf einmal möglich - indem man die Korrelationen zwischen den Signalen analysiert hilfreicher, denn die Theorien über das Zustandekommen von komplexen Verhaltensweisen gehen ja auch davon aus, dass viele Neuronen daran beteiligt sind. Diese werden als Ensembles bezeichnet Summenableitung größere Elektrodenspitze als bei Mikroelektrode Aktionspotentiale von vielen Neuronen werden registriert - Signale in integrierten Schaltkreis - dort addiert Summenableitung ist also die Summe der abgeleiteten Aktionspotentiale pro Zeiteinheit Invasive EEG-Ableitung Signale mit implatierten Elektroden abgeleitet PSYCHOPHARMAKOLOGISCHE METHODEN IM TIERVERSUCH Verwendet werden psychoaktive Wirkstoffe, welche die Wirkung der Neurotransmitter verstärken oder abschwächen. Die daraus entstehenden Verhaltensänderungen werden dann beobachtet. Arten der Applikation: Fütterung Sonde in den Magen Injektion Selektive chemische Selektionen Neurotoxinen (Nervengifte) zerstören Neurone Bei dieser Methode bleiben die Neurone deren Axone in die Nähe des zerstörten Neurons kommen, jedoch weitgehend ungeschädigt. Bsp für Neurotoxin - 6-Hydroxydopamin (6-OHDA) - wird nur von Neurotransmittern aufgenommen, die Dopamin oder Noradrenalin ausschütten Messung der chemischen Aktivität des Gehirns • 2-Desoxyglucose - Technik (2-DG-Technik) • cerebrale Dialyse • Elektrochemie 2-DG-Technik Radioaktives 2-DG wird einem Versuchstier injiziert. Da dieses ähnlich der Glucose ist wird es sofort von den Neuronen aufgenommen, jedoch nicht sofort metabolisiert. Das Tier wird getötet und dessen Gehirn entnommen und geschnitten - aus den Schnittpräparaten werden dann AUTOKADIOGRAPHIEN gemacht d.h. Schnitte werden mit Photoemulsion überzogen und ähnlich wie ein Film entwickelt. Die Stellen die viel 2-DG absorbiert haben sind geschwärzt; die Dichte der Schwärzungen wird dann farbcodiert und somit erhält man Aufschluss über die chemische Aktivität im Gehirn. Cerebrale Dialyse Gemessen wird die extrazelluläre Konzentration neurochemischer Substanzen bei Tieren. Dazu wird ein dünnes Röhrchen ins Gehirn eingeführt. Dieses Röhrchen hat einen kurzen semipermeablen Abschnitt, sodass die extrazelluären Substanzen aus dem umliegendem Gewebe hineindiffundieren können. Diese können dann entweder gleich mittels dem Chromatographen analysiert oder erst einmal eingefroren werden. Bsp: Ratte - erwartet die Ratte Sexualakt oder ist mitten drin erhöhtes Dopaminniveau Elektrochemie Auch hier wird die extrazelluläre Konzentration bei aktiven oder anästhesierten Tieren gemessen. Elektrochemie umfasst eine Reihe von analytischen Techniken, mit denen man die Konzentration neurochemischer Substanzen messen kann. Und zwar befinden sich diese auf der Oberfläche einer Elektrode, wo sie dann oxidieren und der abgegebene Strom mit einem Detektor gemessen wird. Lokalisation von Neurotransmittern und Rezeptoren im Gehirn • Immunocytochemie • In-situ-Hybridisierung Hier werden Hirnschnitte mit markierten Liganden oder DANN bzw RNA-Sonden behandelt. (Ligand - Molekül, dass sich an ein anderes bindet, z.B. an einen Rezeptor) Bei der Immunocytochemie werden Gehirnschnitte mit Farbstoff oder radioaktiv markierten, körperfremden Proteinen (Antigene) behandelt. Aufgrund der natürlichen Immunreaktion des Körpers bilden jeweils bestimmte Neuroproteine Antikörper und diese heften sich an die Antigene. In den Regionen in denen sich dann Radioaktiviät oder Farbstoff angesammelt hat liegen infolge dann die gesuchten Neuroproteine. Die In-situ-Hybridisierung nutzt die Technik der Transkription. Zu bestimmten Basensequenzen von Neuroproteinen werden komplementäre RNA-Stränge gebildet. Diese werden markiert und wieder werden Hirnschnitte damit behandelt. Deren mRNA-Stränge bilden dann Hybridstränge aus und kennzeichnen so die gesuchten Neurone, welche die Neuroproteine ausschütten. GENTECHNIK Inaktivierung von Genen (knockout) Ersatz von Genen Inaktivierung Gene aus den embryonalen Zellen werden entfernt und diese veränderten Zellen dann z.B. in einen Mäuseembryo eingesetzt, durch dessen Weiterzüchtung dann auch ganze homozygote Mäusestämme entstehen können. Doch aus folgenden Gründen ist hier Vorsicht geboten, nicht voreilige Schlüsse zu ziehen, denn • sind die meisten Verhaltensmerkmale polymorph, d.h. durch das Zusammenspielen mehrerer Gene bedingt • kann man durch Fehlen eines Gens häufig andere Gene indirekt mitverändern Ersatz Bsp. Gene aus menschlichen Zellen entfernen und diese dann in das Genom von Mäusen einbauen TRANSGENE MÄUSE Oder z.B. man ersetzt ein Gen durch ein anderes, dass jedoch einige zusätzliche Basen besitzt, die man durch Zugabe bestimmter chemischer Substanzen ein- und ausschalten kann um das Gen dann zu in-/aktivieren. II) VERHALTENSSTUDIEN IN DER BIOPSYCHOLOGIE DIE NEUROPSYCHOLOGISCHE UNTERSUCHUNG VERHALTENSBIOLOGISCHE METHODEN IN DEN KOGNITIVEN NEUROWISSENSCHAFTEN BIOPSYCHOLOGISCHE PARADIGMEN DES VERHALTENS VON TIEREN DEF: Verhalten: Verhalten ist die Summe der sichtbaren Konsequenzen die aus der neuronalen Aktivität hervorgehen Verhaltensparadigma: methodischer Ansatz zur Erforschung bestimmter Verhaltensphänomene Die neuropsychologische Untersuchung Meist werden Testbatterien, bestehend aus einer Reihe von Einzeltests verwendet. Seit den 60er Jahren gibt es die sog. patientenorientierte Testung, deren Ziel es ist nicht nur zwischen hirngeschädigt oder -gesund zu unterscheiden, sondern auch die Art der Defizite genau zu beschreiben. Man beginnt mit der Basistestung um einen Überblick über die allgemeinen kognitiven Fähigkeiten des Probanden zu bekommen, wobei man aber nicht nur auf die eigentliche Leistung sieht, sondern auch die Strategie zur Bearbeitung beobachtet. Tests für die Basisdiagnostik enthalten meist Intelligenz- und Gedächtnistest. Bsp. Wechsler-Intelligenztest (WAIS) Hamburg-Wechsler-Test (HAWIE-R) Die Intelligenz mißt man unter anderem auch um damit die Ergebnisse anderer Tests besser zu interpretieren. Ausserdem kann man dadurch Leistungsschwächen aus den verschiedenen Subtests heraus erkennen. (Eine Schädigung links beeinflußt mißt den Verbalteil, während rechts der Handlungsteil meist der betroffene Teil ist) Beim Gedächtnis unterscheidet man ob Störung • das Kurz- oder Langzeitgedächtnis • die Speicherung von vorhergelerntem - RETROGRAD; oder die nachher gelernten ANTEROGRAD • das Wissen über Welt - SEMANTISCH; oder über Persönliches - EPISODISCH • das explizite (bewußte Inhalte, verbalisierbar) oder Implizites Ged. (selbst nicht erkennbar, unbewußt) betrifft oder jeweils beides Tests zur Aufmerksamkeit und Geschwindigkeit der Informationsverarbeitung einfache Papier- und Bleistifttests, bei denen die Zeit mit Stoppuhr gemessen wird und bewertet wird nach Quantität und Qualität (z.B. d2-Test) • Tests meist so, dass Probanden unter Druck stehen Spezifischere Tests neuropsychologischer Funktionen • Sprache Meist ist die linke Hirnhälfte dominant. Aphasie - zentrale Sprachstörung, die sich als Beeinträchtigung in verschiedenen Komponenten des Sprachsystems, über • expressive (Sprechen + Verstehen) • rezeptive (Lesen + Schrieben) sprachliche Funktionen erstrecken kann. Aachener Aphasietest (AAT) Tokentest darin enthalten: 2 versch. Formen - Kreis und Quadrat 2 Größen: groß und klein 5 Farben - weiß, schwarz, gelb, grün, rot "Berühren sie rotes Qu." - dann "rotes Qu. und grüner großer Kreis"... so läßt sich prüfen, ob der Patient in der Lage ist einfache bis komplexe Anweisungen zu verstehen Tests zur Sprachlaterität Natriumamytaltest Anästhetikum wird in die Halsschlagader injiziert, erst links dann rechts. Wenn bei dies auf der sprachdominanten Seite geschieht - ca. 2min stumm Dichotische Hörtests Durch Stereokopfhörer bekommt Proband gleichzeitig am linken und am rechten Ohr je 3 Zahlen vorgesprochen. Nach einer kurzen pause wird er gebeten, diese wiederzugeben. Kimura stellte 1973 heraus, dass man sich bei diesem Tests die Zahlen des kontralateral zur sprachdominanten Hemisphäre liegenden, eher merkt. Höhere exekutive Funktionen Wisconsin-Karten-Sortier-Test um Schädigungen des Frontalhirns zu entdecken: 1-4 Symbole (Dreieck, Stern, Kreis, kreuz) derselben Farbe (rot, grün, blau, gelb) - Aufgabe diese zu sortieren, wobei das Prinzip anfänglich nach jedem Sortierschritt variiert --Y Schädigung im Frontalhirn: Probanden brauchen meist 100 Sortierschritte und länger. Sie haben anscheinend Probleme damit, dass zuvor richtig gelöste Aufgeben nicht länger gültig sein müssen ... PERSEVATION Verhaltensbiologische Methoden in den kognitiven Neurowissenschaften Einsatz der Computerwissenschaftler jeder komplexe Prozess ist aus sog. Basisprozeßen zusammengesetzt jeder Basisprozeß entspricht der neuronalen Aktivität in einem bestimmten Hirnareal Hauptziele der Computerwissenschaftler: diese zu identifizieren und Computermodelle entwerfen, die wie Basisprozeße interagieren können, um dann komplexere Vorgänge zu erzeugen. Artificial Intelligence AI Subtraktionstechnik Man läßt dem Probanden eine Aufgabe lösen - macht PET - auf diesem erkennt man dann die Bereiche, die der Proband zur Lösung der Aufgabe einsetzt aber auch anderer, wie z.B... die er für das Sprechen der Wörter, das lesen,... braucht Nun nimmt man verschiedene aufgaben, die im Idealfall immer nur einen einzigen kognitiven Basisprozeß unterscheiden subtrahiert man diese dann von einer anderen Aufgabe erhält man ein Differenzbild, welches dann nur die Bereiche des Gehirns anzeigt, die man zum eigentlichen lösen der Aufgabe einsetzt. Rauschen (Hunger, Fliege auf Bildschirm...) wird mit Hilfe der Signalmittelung so weit wie möglich verringert. Biopsychologisches Paradigma des Verhaltens von Tieren Laborratten stehen hier im Mittelpunkt Paradigmen für die Bewertung von artspezifischem Verhalten dieses Verhalten umfasst Verhaltensweisen, die innerhalb einer Art, zumindest in einem bestimmten Alter und Geschlecht bei fast jedem Individuum gleich vorkommen (Essen, Trinken, Kopulieren, Körperpflege, Nestbauen, ...) Beobachtungen von Labortieren im Open-field-test (Verhalten wird in einer großen leeren Box registriert) • Bewegungsaktivität des Tieres wird aufgezeichnet • Anzahl der Exrementpartikel (Bolus) auch geringe Aktivitätswerte und hohe Boluszahlen werden als Indiz für Angst gedeutet Ängstliche Ratten entfernen sich ausserdem meist nicht von den Wänden der Testbox und zeigen kaum Körperpflegeaktivitäten. Meist reagieren die Ratten bei mehrmaligen WH in dieser Box jedoch immer weniger ängstlich. Tests zum Aggressions- und Defensivverhalten dominantes Männchen einer Rattenkolonie und keiner Eindringling Verhalten des dominanten wird als aggressiv, die des Eindringlings als defensiv betrachtet. Dieses Defensivverhalten dient häufig dazu, die anxiolytischen (Angst reduzierenden) Effekte von Psychopharmaka zu testen (Labyrinth mit offenen und geschützten Orten - nach Einfluss der Psychopharmaka erhöht sich der Anteil der zeit, die die Ratten in den offenen Bereichen verbringen signifikant) Tests zum Sexualverhalten beziehen sich meist auf den Kopulationsakt selbst ist Weibchen empfängnisbereit Lordosehaltung (drückt Rücken durch, Hinterteil empor, Schwanz beiseite) Männchen besteigt meinige Male das Weibchen bevor er dann ejakuliert Indikatoren wären dann also • Häufigkeit der Einführungen • Ansteigehäufigkeit • Zeitraum zwischen Ejakulation und Wiederaufnahme des Besteigens bzw beim Weibchen • Lordosequotient: Anteil der Besteigungen bei denen diese Haltung eingenommen wird • wie stark der Rücken gebogen wird Traditionelle Konditionierungsparadigmen Lernparadigmen spielen wichtige Rolle: Interesse der Psychologen dadurch läßt sich ein spezifisches Verhalten auslösen und steuern erfährt man viel über sensorische, motorische, motivationelle und kognitive Zustand der Tiere und kann daraus viel ableiten • klassische Konditionierung konditionierter Reiz (Ton) mit unkonditioniertem Reiz (Futter) verknüpft (Speichelfluss) • operante Konditionierung Belohnung und Bestrafung unbedingter Reflex Seminatürliche Lernparadigmen bei Tierexperimenten Lernsituationen die die natürliche Umwelt eines Tiers nachahmen Konditionierte Geschmacksaversion basiert darauf, dass viele Tiere eine Abneigung gegen bestimmtes Futter / Geschmack entwickeln, wenn sie darauf Übelkeit erlitten Exp. Ratten - schmackhafte Flüssigkeit - danach Brechmittel In der natürlichen Umwelt brauchen sie die um zu überleben. Auch Menschen können bedingte Geschmacksaversionen entwickeln. z.B Krebspatienten Abneigung gegen Nahrung die sie vor Chemotherapie zu sich nahmen Dieses Wissen über Geschmacksaversionen stellt 3 Lernprinzipien in Frage Konditionierung ist schrittweiser Prozeß zeitliche Kontiguität erforderlich Kond.schema muss immer nach dem selben Grundschema ablaufen doch Ratten lernen nicht alles so schnell wie diese Geschmacksaversionen - z.B. Geschmack Elektroschock zusammenhänge lernen sie nicht so schnell Radiales Labyrinth Nagern haben gut entwickelte Fähigkeiten zur räumlichen Orientierung, wahrscheinlich orientieren sie sich anhand von Raummerkmalen. Exp. Ratte in Labyrinth - zentrale Plattform und Gänge - in den Gängen Futterschalen (leer oder gefüllt) - Ratte kann sich nach einigen Tagen die die Futterschalen merken die immer voll sind, und auch wen sie sie einmal leergefressen haben suchen sie sie selten ein zweites mal auf - dreht man das Labyrinth - nicht mehr so.. Sie müssen sich also anhand von Raummerkmalen ausserhalb dieses Labyrinths orientieren. Morrisches Wasserlabyrinth trübes Wasser Plattform erreichen - wieder ins Wasser doch an anderer Stelle - doch Ratten lernen äußerst schnell immer schnellen Weg zur Plattform zu erkennen Konditioniertes defensives Vergraben Elektroschock - schon nach einem einzigen Versuchsdurchgang lernt fast jede Ratte sich vor diesem zu schützen und vergräbt das Objekt dass ihr den schock gab mit Streu - jedoch bei Käfigen die z.b.. in Maschendrahtboden-Käfigen aufwuchsen ist diese Phänomen normalerweise nicht so entwickelt. Schlußbemerkung Es ist wichtig, dass sich alle der genannten Methoden in gewisser Weise ergänzen um Verhalten möglichst gut erforschen zu können und man darf nicht vergessen, dass meistens nicht nur gewünschtes Verhalten, sondern auch eine Reihe andere Verhaltensweisen manipuliert werden, da Verhalten ja die Summe verschiedener Basisprozesse ist.
