NEUROCHEMICAL AND MOLECULARGENETIC BACKGROUND OF CHANGES IN RAT EXPLORATORY BEHAVIOR AFTER EXPOSURE TO NEONATAL HYPOXIA

Uslijed različitih komplikacija tijekom trudnoće i prijevremenog poroda može doći do nastanka hipoksije koja predstavlja rizik za hipoksijsko-ishemijsku ozljedu mozga čije posljedice ovise o vremenu nastanka, jačini i lokalizaciji ozljede. S ciljem razvoja životinjskog modela blage hipoksijske ozljede mozga, Wistar štakore izložili smo akutnoj hipoksiji (8% O2, 2h) prvog postnatalnog dana (PND1). U dobi PND30-PND45, štakore smo izložili nizu bihevioralnih testova, a žrtvovanje je izvršeno u dobi PND50 nakon čega su prikupljeni uzorci moždanog debla za određivanje razine katekolamina te talamusa, somatosenzoričkog korteksa i hipokampusa za određivanje diferencijalne genske ekspresije. Rezultati su pokazali kako akutna neonatalna hipoksija uzrokuje promjenu u eksploratornom ponašanju štakora koju prati povišena razina dopamina u moždanom deblu te promjene u ekspresiji dopaminskih receptora u talamusu i somatosenzoričkom korteksu. Hipoksija je uzrokovala i povišenu ekspresiju gena koji sudjeluju u dopaminskoj signalizaciji u talamusu, ekscitaciji i inhibiciji u somatosenzoričkom korteksu te neuromodulaciji prostornog pamćenja u hipokampusu. Pretpostavljamo da u podlozi promijenjenog eksploratornog ponašanja stoji poremećeno somatosenzoričko procesiranje koje nastaje djelovanjem hipoksije izravno na somatosenzorički korteks ili neizravno putem narušene talamo-kortikalne komunikacije i/ili otežano prostorno pamćenje uzrokovano strukturnim promjenama u hipokampusuVarious complications during pregnancy and preterm birth can lead to hypoxia posing a risk of hypoxic-ischemic brain injury, with consequences depending on the time of onset, severity, and location of the injury. In order to develop an animal model of mild hypoxic brain injury, Wistar rats were exposed to acute hypoxia (8% O2, 2h) on the first postnatal day (PND1). The animals were submitted to a battery of behavioral tests at PND30-PND45, and sacrificed at PND50. Brainstem samples were collected to determine catecholamine levels, and thalamus, somatosensory cortex and hippocampus to determine differential gene expression. The results showed that acute neonatal hypoxia caused a change in the exploratory behavior of rats, accompanied by elevated levels of dopamine in the brainstem and increased dopamine receptor gene expression in the thalamus and somatosensory cortex. Hypoxia also caused increased expression of genes involved in: dopamine signaling in the thalamus, excitation and inhibition in the somatosensory cortex, and neuromodulation of spatial memory in the hippocampus. We assume that the observed changes in exploratory behavior may represent a consequence of disturbed somatosensory processing, caused either by the direct effect of hypoxia on the somatosensory cortex or indirect effect through impaired thalamo-cortical communication, and/or the consequence of impaired spatial memory caused by structural changes in the hippocampus