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(1) "Animal Personality"
Wir konnten zeigen, dass es zu einer starken Stratifizierung des Verhaltens von Mäusen kommt, wenn sie in großen sozialen Gruppen gehalten werden. Dabei unterscheidet sich nicht nur das Verhalten dominanter Männchen stark von dem Verhalten unterlegener Tiere, sondern es lassen sich auch individuelle stabile Verhaltensmuster finden. Subjektiv entsteht für den Beobachter der Eindruck, einzelne Tiere anhand solcher individueller Verhaltensmerkmale unterscheiden und ihnen sogar persönlichkeitsähnliche Eigenschaften zuordnen zu können. Während bei vielen Haustierbesitzern der Begriff "Tierpersönlichkeit" unwidersprochen bleibt, war eine wissenschaftliche Annäherung an dieses Thema jedoch lange Zeit kontrovers. Mittlerweile konnte in Computersimulationsstudien gezeigt werden, dass auch verschiedene Verhaltensvarianten innerhalb einer Population evolutionsstabil vererbt werden können. Neben den möglichen genetischen Komponenten von "Animal personality", werden zunehmend auch nicht-genetische Faktoren, die zu verschiedenartigen "Persönlichkeitstypen" führen könnten, diskutiert. Auf diese Weise könnten zum Beispiel auch individuelle Unterschiede zwischen genetisch identischen Tieren aus Inzuchtlinien erklärbar werden. Einen solchen Zusammenhang zwischen Variabilität und "Animal personality" konnten wir kürzlich aufzeigen, indem kontextunabhängige und zeitstabile individuelle Konstanz im Verhalten nachgewiesen wurde (Lewejohann et al. 2011). Die Daten legen damit nahe, dass die gefundene Varianz in den Daten mehr als eine nur zufällige Variabilität ist und durch Konzepte wie "Animal personality" erklärt werden kann. Hieraus ergebende sich aber auch Grenzen für die Standardisierbarkeit tierexperimenteller Studien, die bei der zukünftigen Planung und Durchführung biomedizinischer Forschung bedacht werden müssen.
(2) "Behavioral phenotyping"
Die Maus ist ohne Zweifel einer der wichtigsten Modellorganismen in der biomedizinischen Forschung. Heutzutage ist es praktisch möglich, jedes beliebige Gen bei Mäusen an- oder auszuschalten sowie nicht originäre DNA-Sequenzen in das Mausgenom einzubauen. Wenn nicht gerade überlebenswichtige Gene ausgeschaltet werden, wachsen die Tiere in der Regel unauffällig heran, häufig ohne dass ein eindeutiger Phänotyp, der mit der genetischen Manipulation korrespondiert, ausgemacht werden kann. Somit erweist sich die Verhaltenscharakterisierung dieser Mäuse zunehmend als ein Engpass: Während eine exponentiell steigende Zahl an Mauslinien kreiert wird, erfolgt deren verhaltensbiologische Charakterisierung oft gar nicht oder nur rudimentär.
Häufig ist zudem im Vorhinein überhaupt nicht klar, in welchen Funktionskreisen und in welchem Umfang mögliche Verhaltensunterschiede erwartet werden können. Hier gestaltet sich die Verhaltenscharakterisierung mitunter besonders aufwendig. Neben reinen Verhaltenstests ist es ein überaus vielversprechendes Verfahren, das Spontanverhalten der Tiere im Heimatkäfig zu beobachten (Lewejohann et al. 2010). Seit einigen Jahren gibt es in diesem Zusammenhang Bestrebungen, die Datenaufnahme im Heimatkäfig zu automatisieren. Einer der erfolgreichsten Ansätze basiert auf der RFID-Technologie, bei der den Mäusen kleine passive Transponder unter das Nackenfell injiziert werden. Kommen diese Transponder in Kontakt mit dem Magnetfeld von Leseantennen, so übertragen sie einen individuellen Erkennungscode. Aufbauend auf dieser Technik ist es neben der automatisierten Erfassung des Spontanverhaltens auch möglich gezielte experimentelle Abläufe im Heimatkäfig der Tiere durchzuführen. |
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Lewejohann L, Skryabin BV, Sachser N, Prehn C, Heiduschka P, Thanos S, Jordan U, Dell'Omo G, Vyssotski AL, Pleskacheva MG, Lipp HP, Tiedge H, Brosius J, Prior H (2004): Role of a neuronal small non-messenger RNA: behavioural alterations in BC1 RNA-deleted mice. Behavioural Brain Research 154: 273-289.
Lewejohann L, Reinhard C, Schrewe A, Brandewiede J, Haemisch A, Görtz N, Schachner M, Sachser N (2006): Environmental bias? Effects of housing conditions, laboratory environment and experimenter on behavioral tests. Genes, Brain and Behavior 5: 64-72.
Bacher M, Dodel R, Aljabari B, Keyvani K, Marambaud P, Kayed R, Glabe C, Görtz N, Hoppmann A, Sachser N, Klotsche J, Schnell S, Lewejohann L, Al-Abed Y (2008): CNI-1493 inhibits Aß production plaque formation and cognitive deterioration in an animal model of Alzheimer’s disease. The Journal of Experimental Medicine 205 (7): 1593-1599.
Heiming RS, Jansen F, Lewejohann L, Kaiser S, Schmitt A, Lesch KP, Sachser N (2009): Living in a dangerous world: The shaping of behavioral profile by early environment and 5-HTT genotype. Frontiers in Behavioral Neuroscience 3: 26.
Lewejohann L, Damm OS, Luetjens CM, Hämäläinen T, Simoni M, Nieschlag E, Gromoll J, Wistuba J (2009): Impaired recognition memory in male mice with a supernumerary X chromosome. Physiology & Behavior 96: 23-29.
Lewejohann L, Hoppmann A., Kegel P, Kritzler M, Krüger A, Sachser N (2009): Behavioral phenotyping of a murine model of Alzheimer's disease in a semi-naturalistic environment using RFID tracking. Behavior Research Methods 41, 850-856.
Lewejohann L, Kloke, V, Heiming RS, Jansen F, Kaiser S, Schmitt A, Lesch KP, Sachser N (2010) Social status and day-to-day behavior of male serotonin transporter knockout mice. Behavioural Brain Research 211: 80-88.
Lewejohann L, Pickel T, Sachser N, Kaiser S (2010): Wild genius – domestic fool? Spatial learning abilities of wild and domestic guinea pigs. Frontiers in Zoology 7:9.
Lewejohann L, Zipser B , Sachser N (2011): 'Personality' in laboratory mice used for biomedical research: a way of understanding variability? Developmental Psychobiology 53: 631-640.
Hohoff C, Gorji A, Kaiser S, Willscher E, Korsching E, Ambrée O, Arolt V, Lesch KP, Sachser N, Deckert J, Lewejohann L (2013): Effect of acute stressor and serotonin transporter genotype on amygdala first wave transcriptome in mice. PLoS one.
ausgewählte Kooperationen
- Prof. Dr. Richard Brown, Psychology Department, Dalhousie University Halifax, Nova Scotia, Canada
- Prof. Dr. John P. Capitanio, California National Primate Research Center, University of California, Davis, USA
- Prof. Dr. Gerd Kempermann, CRTD — DFG Forschungszentrum für Regenerative Therapien, Dresden
- Prof. Dr. Klaus-Peter Lesch, Dr. Angelika Schmitt, Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie Molekulare und Klinische Psychobiologie, Universität Würzburg
- Prof Dr. Stefan Schlatt, Dr. Joachim Wistuba, CERA, UKM Münster
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