Universität zu Köln

Soós, Julien (2019). Zentrale Dysrhythmie und Zirkadiane Dependenz in der Alzheimer Erkrankung. PhD thesis, Universität zu Köln.

Preview

PDF Monography - final BIBLIOTHEK.pdf - Accepted Version Download (4MB) | Preview

Abstract

Die Alzheimer-Demenz (AD) ist eine multifaktorielle neurodegenerative Erkrankung, die zu fortschreitendem Gedächtnisverlust und schließlich zum Tod führt. In dieser Arbeit wurde ein APPswePS1dE9 Alzheimer-Mausmodell mit computergesteuerter stereotaktischer 3D-Elektrodenpositionierung und implantierbarer Langzeit- Video- EEG- Radiotelemetrie analysiert mit Berücksichtigung des zirkadianen Rhythmus, um in beiden Geschlechtern Oberflächen- und Tiefen- EEG- Aufnahmen des primären Motorkortex M1 und des hippocampalen CA1- Bereichs durchzuführen. Neben der motorischen Aktivität wurden EEG- Aufzeichnungen mit einem auf Fast-Fourier-Transformation (FFT) basierenden Ansatz auf elektroenzephalographische Anfallsaktivität (Seizure) und Frequenzcharakteristika analysiert. Im Gegensatz zu den weiblichen APP-Mäusen, zeigten die männlichen APPswePS1dE9- Alzheimer-Mäuse eine erhöhte motorische Aktivität während des Dunkelzyklus. Die computergestützte automatische Erkennung von Anfällen zeigte geschlechtsabhängig schwere elektroenzephalographische Anfallsaktivität, sowohl in der M1- als auch in der CA1-Region. Generell war die Anfallsaktivität in dem APP-Mausmodell durch eine hohe Variabilität gekennzeichnet, die bereits zuvor für andere AD-Mausmodelle beschrieben wurde. Die Frequenzanalyse der Oberflächen- als auch der Tiefen- EEG- Aufnahmen zeigte komplexe Veränderungen der Theta- und Gamma-Aktivität, die eindeutig alters- und geschlechtsspezifische Merkmale aufwiesen. Folglich sind Veränderungen in der Theta- und Gamma-Architektur und der zentralen Rhythmizität ein wesentliches Merkmal bei APPswePS1dE9-Tieren. Diese Arbeit zeigt erstmals eine systematische geschlechtsspezifische Bewertung der Übererregbarkeit (Seizure-) und Frequenzanalyse der kortikalen M1- und hippocampalen CA1-Region in APPswePS1dE9-Mäusen und Kontrollen mit Hilfe von implantierbarer Video- EEG- Radiotelemetrie. Geschlechtsspezifische zentrale Dysrhythmien und Nervensystemveränderungen in APPswePS1dE9 weisen auf eine funktionale Rolle bei Verhaltens- und kognitiven Defiziten hin und könnten in Zukunft als frühe Biomarker einer AD dienen.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Translated abstract:	Abstract Language Alzheimer’s disease (AD) is a multi-factorial neurodegenerative disease, leading to a progressive memory loss and eventually to death. In this work we used an APPswePS1dE9 mouse model to find new potential markers for Alzheimer’s. Therefore we evaluated a long- term video- EEG- radiotelemetry in consideration of the circadian Periodicity. After a subcutaneous implantation of a transmitter to the male as well as female APPswePS1dE9 mice to perform a long-term surface and deep intracerebral EEG recordings from the primary motor cortex M1 and the hippocampal CA1 region we analyzed the data for motoric activity, seizure activity and frequency characteristics using a Fast Fourier Transformation (FFT) based approach. The male APPswePS1dE9 mice showed an increased motor activity during the dark cycle, whereas the female did not show any significance concerning their motor activity. The computerized seizure detection software revealed strong encephalographic seizure activity in the cortical M1-Region as well as in the hippocampal CA1-Region in subject to gender specification. Generally, there was a high variability within the seizure activity in our APP mouse model, which has been approved for other Alzheimer’s mouse models before. We could show clear gender and age characteristics, such as alteration in theta and gamma activity, for the frequency analysis of both surface and deep EEG recordings. Thus, alterations in theta and gamma architecture and central rhythmicity are main aspects of the central nervous systems peculiarity in APPswePS1dE9 animals. Here we initially present a systematic gender – specific evaluation of the hyperexcitability / seizure analysis and frequency analysis in APPswePS1dE9 mice and controls using implantable video- EEG radiotelemetry under unrestraint conditions. The APPswePS1dE9 gender-specific central dysrhythmia and network alterations indicate a functional role in behavioral and cognitive decline and might serve as early biomarkers for AD in the future. English
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Soós, Julien julien-soos@gmx.de UNSPECIFIED UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-99775
Date:	July 2019
Language:	German
Faculty:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences
Divisions:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences > Department of Biology > Zoologisches Institut
Subjects:	Natural sciences and mathematics Medical sciences Medicine
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language EEG UNSPECIFIED Telemtrie UNSPECIFIED Alzheimer UNSPECIFIED
Date of oral exam:	16 August 2019
Referee:	Name Academic Title Büschges, Ansgar Prof. Dr. Nawrot, Martin Prof. Dr.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/9977