Neurol Rehabil 2017; 23 (1): 27-32 SCHWERPUNKTTHEMA
Was sagt der Tierversuch über die Dosis- Wirkungs-Beziehung bei der Rehabilitation von Lern- und Gedächtnisstörungen?
H. Hildebrandt1,2
1 Universität Oldenburg, Department of Psychology
2 Zentrum für Neurologie, Klinikum Bremen-Ost
Zusammenfassung
Die Dosis-Wirkungs-Beziehung ist eine offene Frage der motorischen und mehr noch der kognitiven Rehabilitation. In diesem Minireview werden tierexperimentelle Studien, in denen mit künstlichen Läsionen und einer therapeutischen Intervention mittels »enriched environment« (EE) gearbeitet wurde, analysiert, ob sie eine solche Beziehung für die Verbesserung der Gedächtnisleistung nahelegen. Das Ergebnis zeigt, dass in dieser Frage für verschiedene ätiologische Muster unterschieden werden muss.
1. Bei künstlichen Hirntraumen mit einer diffusen und partiellen Einbeziehung gedächtnisrelevanter Areale liegt die Existenz einer Dosis-Wirkungs-Beziehung nahe. Sowohl für eine höhere Intensität von EE pro Tag, für eine höhere Komplexität pro Einheit als auch für eine höhere Extensität von EE wurde eine Steigerung der Leistungsverbesserung dokumentiert.
2. Bei für Gedächtnisstörungen eher »systemisch« bedingten Läsionen wie dem unilateralen Infarkt der rechten Media, die keine relevanten Areale des erweiterten hippokampalen Systems mit Sauerstoff versorgt, kommt es unter EE nach einer bestimmten Zeit zu einer weitgehenden Normalisierung des Defizits. Einen klaren Zusammenhang mit der Therapieintensität gibt es hier nicht außer in dem Sinne, dass eine Verbesserung ohne EE, d.h. im Tierversuch bei partieller Deprivation, nicht auftritt.
3. Bei operativen Läsionen in gedächtnisrelevanten Hirnarealen ist nach EE eine Verbesserung der Leistung nicht immer gesichert – hier scheinen Ausmaß und »Zentralität« der betroffenen Areale eine wesentliche Rolle zu spielen. Je nach Lage der Läsion gibt es zudem Hinweise auf eine späte Wirksamkeit von langandauernder EE bzw. umgekehrt auch auf einen frühen und dosisunabhängigen Einfluss.
Insofern kann eine Dosis-Wirkungs-Beziehung im Tierversuch für das künstliche Schädelhirntrauma als weitgehend gesichert gelten, bei anderen ätiologischen Gruppen könnte die Dosis-Wirkungs-Beziehung, je nach Läsionstyp und Lage, nicht linearer Natur sein.
Schlüsselwörter: Rehabilitation, Gedächtnisstörung, Schlaganfall, Schädel-Hirn-Trauma, Tierversuch, Dosis-Wirkungs-Beziehung
What is the animal experiment about the dose-response relationship in the rehabilitation of learning and memory disorders?
H. Hildebrandt
Abstract
The existence of a dose-response relationship is still an open question in motor and especially cognitive rehabilitation. In this review, studies on animals with artificial brain lesions and the use of enriched environment (EE) treatment are analyzed to evaluate whether the results suggest a doseresponse relationship for memory rehabilitation. The results show that any answer to this question has to distinguish between different etiologies. A dose-response relationship is probable for partial and diffuse lesions of memory-relevant brain areas due to brain trauma. Studies showed that a higher number of EE hours per day, additional stimulating elements during EE and more extensive EE improve recovery. In the case of more unspecific lesions that do not specifically affect memory-relevant brain areas, such as an artificial stroke involving the right middle cerebral artery, EE leads to a more or less complete recovery. There is no direct relationship with the intensity or extensiveness of EE, except that without EE, i. e., with standard cage holding, there will be no recovery. For biochemical lesions or removal of memory-relevant brain areas an improvement may be impossible. But depending on the localization and completeness of the lesion, EE may lead to a partial recovery after an extended period of time. If the affected brain areas are not really central for memory processes, sometimes the recovery produced by EE resembles that of an artificial stroke. Therefore, a doseresponse relationship may be assumed for brain trauma, but in the case of artificial stroke and removal of brain areas this relationship seems to be non-linear.
Keywords: rehabilitation, memory disorder, stroke, traumatic brain injury, animal study, dosis-response relationship
© Hippocampus Verlag 2017
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