Learning capacity and memory of normal andToxoplasma-infected laboratory rats and mice

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Abstract
An experimentalToxoplasma-infection affects the learning performance and the memory of laboratory rats and mice. The investigations vielded the following results: Maze experiments with rats showed that infection significantly reduces the learning performance of the infected animals. However, no significant differences were found between infected rats inoculated at varying times prior to training. In contrast to the learning capacity, memory does not seem to be impaired at all by infection. Compared to rats, the learning capacity of mice is much more conspicuouly retarded by aToxoplasma-infection. In the memory test, the infected animals remained significantly below the performance level of the controls on all days, indicating that their memory was severely affected. A significant correlation was established between the learning performance of the mice and the number of brain cysts. It is assumed that the cysts contribute to the impirment of learning ability. The fact that animals infected for a longer period usually show improved test performances further supports this assumption. This coincides with the decrease in brain cysts. Nevertheless, the clusters of necrosis developing together with the cysts in the nervous tissue might also cause learning retardation. In mice, infection with an avirulentToxoplasma-strain does not always take a wholly asymptomatic course. When observing the animals closely, a few of them could be seen to run in ‘circles’ with their heads bent to one side when moving and sitting, which might be interpreted as an ampairment of the sense of balance. Another effect of theToxoplasma-infection in the animal species used is the significantly reduced activity observed on many days of training. Eine experimentelleToxoplasma-Infektion beeinflußt die Lern-und Gedächtnisleistung von Laboratoriumsratten und-mäusen. Die Untersuchungen führten zu folgenden Ergebnissen: Die Labyrinthversuche mit Ratten zeigen, daß die Infektion eine signifikante Verringerung der Lernleistung der infizierten Tiere bewirkt. Darüber hinaus sind jedoch bei Ratten keine signifikanten Unterschiede zwischen infizierten Tieren feststellbar, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten vor der Dressur infiziert worden sind. Das Gedächtnisvermögen scheint im Gegensatz zum Lernvermögen von der Infektion völlig unbeeinflußt zu bleiben. Im Vergleich zu Ratten sind Mäuse von einerToxoplasma-Infektion in ihrer Lernfähigkeit wesentlich stärker betroffen. Im Gedächtnistest bleiben die infizierten Tiere an allen Tagen signifikant unter der Leistung der Kontrolltiere, was auf eine starke Verminderung des Gedächtnisvermögens schließen läßt. Zwischen der Lernleistung der Mäuse und der Anzahl vonToxoplasma-Cysten im Gehirn läßt sich eine signifikante Korrelation nachweisen. Vermutet wird, daß die Cysten die Beeinträchtigung des Lernverhaltens zumindestens mit verursachen. Dafür spricht, daß diejenigen Tiere, die schon länger infiziert sind, in der Regel wieder etwas bessere Testleistungen erbringen. Das stimmt zeitlich mit der Abnahme der Hirncysten überein. Jedoch können auch die sich parallel zu den Cysten entwickelnden Nekroseherde im Nervengewebe die Lernbehinderung bewirken. Bei Mäusen verläuft die Infektion mit einem avirulentenToxoplasma-Stamm nicht ausnahmslos asymptomatisch. Bei genauer Beobachtung lassen sich bei einigen Tieren “Kreislaufen” und ein zu einer Seite geneigtes Laufen bzw. Sitzen beobachten, was als Störung des Gleichgewichtssinnes interpretiert wird. Eine weitere Auswirkung derToxoplasma-Infektion bei den verwendeten Tierarten ist eine an vielen Dressurtagen beobachtete, signifikant geringere Aktivität.