Mnemonic and behavioural effects of biperiden, an M1-selective antagonist, in the rat

Abstract

Vzhledem k přetrvávajícímu nedostatku spolehlivých zvířecích modelů kognitivních poruch s dobrou translační validitou, soustředí se současný výzkum na vývoj nových způsobů a nástrojů pro imitaci příznaků lidských neurodegenerativních onemocnění u hlodavců. Biperiden, M1-selektivní antagonista muskarinových receptorů, byl nedávno navržen jako potenciální nástroj pro vytváření rychlých screeningových modelů paměťových poruch obdobných těm u pacientů s Alzheimerovou chorobou. Jelikož je vysoce selektivní pro M1 receptor, převládající typ muskarinových acetylcholinových receptorů v mozku, účastnící se kognitivních procesů, bylo spekulováno, že by mohl ovlivňovat pouze kognici, aniž by vyvolával vedlejší sensorimotorické účinky. Studie zabývající se využitelností tohoto farmaka ukázaly různé, často protichůdné výsledky. My jsme se rozhodli rozšířit množství experimentálních dat a zhodnotit validitu biperidenu v několika variantách Morrisova vodního bludiště. Výsledky této studie neukázaly žádný signifikantní efekt biperidenu na kognitivní flexibilitu, testovanou v přeučení (reversal). V delayed-matching-to-position testu, hodnotícím pracovní paměť, byl nalezen rozdíl mezi skupinami; nelze však jednoznačně určit, zda šlo o narušení paměti. Žádný deficit nebyl pozorován v úloze s viditelným ostrůvkem,...

Due to the persisting lack of reliable animal models of cognitive impairment with good translational validity, researches strive to discover new ways and tools to replicate symptoms of human neurodegenerative diseases in rodents. Recently, biperiden, an M1- selective muscarinic antagonist, has been proposed as a potential tool for generating fast screening models of mnemonic deficits such as seen in patients with Alzheimer's disease. Being highly selective for the M1 receptor, a predominant type of muscarinic acetylcholine receptors in the brain involved in cognitive processes, it has been speculated to possibly only influence cognition without causing sensorimotor side effects. Studies assessing the usability of this drug reported conflicting results. We have decided to expand the experimental data and evaluate biperiden's validity in several variants of the Morris water maze. The results of this study showed no significant effect of biperiden on cognitive flexibility, tested by reversal learning. In delayed-matching-to-position paradigm, which tests assesses working memory, we found a difference in performance between the two experimental groups; however, it cannot be unequivocally attributed to a memory impairment. No effects were observed in visible platform task, confirming a lack of...