Aus der Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin. (Deutsches Schwindel- und Gleichgewichtszentrum) der Ludwig-Maximilians-Universität München

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1 Aus der Klinik und Poliklinik für Nuklearmedizin (Deutsches Schwindel- und Gleichgewichtszentrum) der Ludwig-Maximilians-Universität München Direktor: Prof. Dr. med. Peter Bartenstein Darstellung und therapeutische Modulation der zerebralen Plastizität nach bilateraler audio-vestibulärer Schädigung im Rattenmodell: Eine vergleichende [18F]FDG-pPET-Verhaltensuntersuchung Dissertation zum Erwerb des Doktorgrades der Humanbiologie an der Medizinischen Fakultät der Ludwig-Maximilians-Universität zu München vorgelegt von Eva Katharina Elisabeth Eilies Aus Würzburg 2016

2 In h a l t sv e r z e ic h n is I. EINLEITUNG...1 II. LITERATURÜBERSICHT Das Gleichgewichtssystem Aufbau Physiologie Winkelbeschleunigung Translationsbeschleunigung Neuronale Verarbeitung des Gleichgewichtsorgans Schwindel Definition und Ursachen Vestibulärer Schwindel Zentraler vestibulärer Schwindel Peripherer vestibulärer Schwindel Benigner paroxysmaler Lagerungsschwindel Neuritis vestibularis Morbus Meniere Vestibularisparoxysmie Das Vestibularsyndrom in der Tiermedizin Zentrales Vestibularsyndrom Paradoxes Vestibularsyndrom Peripheres Vestibularsyndrom Bilaterale Vestibulopathie Bilaterales Vestibularsyndrom in der Tiermedizin Vestibuläre Kompensation Definition Kompensation der bilateralen Vestibulopathie Therapie Galvanische Stimulation Historisches Galvanische Stimulation White-noise galvanische Stimulation...22

3 6. Positronen-Emissions-T omographie Grundlagen der Positronen-Emissions-Tomographie Physikalische Grundlagen Radioaktivität Herstellung künstlicher Radioaktivität Kernreaktor Zyklotron Positronenstrahler ß-Zerfall Arten von Positronenstrahlern Annihilation PET: Funktion und Aufbau Fluor-2-desoxy-D-Glukose ([18F]FDG) Verhalten in der Zelle Neuroimaging Regionaler Glukosestoffwechsel (rcmrglu) Tiermodell der chemischen Labyrinthektomie Zielstellung III. MATERIAL UND METHODEN Material Chemikalien Lösungen Geräte Datenverarbeitung Tiermodell Versuchstiere und Haltung Anästhesie und Analgesie Chemische bilaterale Labyrinthektomie Tötung und Gewebeentnahme Euthanasie Transkardiale Perfusion Verhaltensanalyse V erhaltenstest...42

4 Open-Field Ganganalyse Galvanische white-noise Stimulation Positronen-Emissions-T omographie Datenanalyse Statistische Auswertung IV. ERGEBNISSE Vestibuläre Kompensation nach bilateraler Labyrinthektomie Untersuchung des ungerichteten Lokomotionsverhaltens im Open-Field Untersuchung des gerichteten Ganges im CatWalk Ergebnisse der Untersuchung des regionalen zerebralen Glukosestoffwechsels (rcmrglu) Galvanische white-noise Stimulation nach bilateraler Labyrinthektomie Untersuchung des ungerichteten Lokomotionsverhaltens im Open-Field Untersuchung des ungerichteten Lokomotionsverhaltens im longitudinalen Verlauf Untersuchung des ungerichteten Lokomotionsverhaltens prae/post Stimulation Ergebnisse der Baseline-Messung prae/post Stimulation Ergebnisse GVS versus Sham-GVS prae/post Stimulation Untersuchung des gerichteten Ganges im CatWalk Untersuchung des gerichteten Ganges im longitudinalen Verlauf Untersuchung des gerichteten Ganges prae/post Stimulation Ergebnisse der Baseline-Messung prae/post Stimulation Ergebnisse GVS versus Sham-GVS prae/post Stimulation Ergebnisse der Untersuchung des regionalen zerebralen Glukosestoffwechsels (rcmrglu) Unterschied zwischen ungerichteter und gerichteter Bewegung Vergleich Open-Field und CatWalk: BL versus Sham Vergleich Open-Field und CatWalk: GVS versus Sham-GVS... 83

5 V. DISKUSSION Evaluation der Methodik der bilateralen chemischen Labyrinthektomie Ungerichtetes Lokomotionsverhalten im Open-Field Gerichtete Ganganalyse im CatWalk Untersuchung des regionalen zerebralen Glukosemetabolismus Erniedrigung des regionalen zerebralen Glukosemetabolismus in den Nuclei vestibuläres Erniedrigung des regionalen zerebralen Glukosemetabolismus in den Colliculi inferiores Erhöhung des regionalen zerebralen Glukosemetabolismus im Hippocampus Korrelation von Open-Field, CatWalk und [18F]FDG-pPET in Hinblick auf die vestibuläre Kompensation Therapie der bilateralen Vestibulopathie: Galvanische white-noise Stimulation Effekt der galvanischen white-noise Stimulation auf das ungerichtete Lokomotionsverhalten Effekt der galvanischen white-noise Stimulation auf die gerichtete Ganganalyse Auswirkungen galvanischer white-noise Stimulation auf den regionalen zerebralen Glukosemetabolismus Therapeutischer Effekt galvanischer white-noise Stimulation VI. ZUSAMMENFASSUNG VII. SUMMARY VIII. LITERATURVERZEICHNIS IX. EIDESTATTLICHE VERSICHERUNG X. DANKSAGUNG...126

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