يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

قياس الحدقة لتقييم الإحساس السمعي في خنازير غينيا

2.4K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/64581

⸱

يناير 6, 2023

 ,  ,  , 

في هذه المقالة

ملخص

يقترح قياس الحدقة ، وهو تقنية بسيطة وغير جراحية ، كطريقة لتحديد عتبات السمع في الضوضاء في السمع الطبيعية والنماذج الحيوانية لمختلف الأمراض السمعية.

الملخص

التعرض للضوضاء هو السبب الرئيسي لفقدان السمع الحسي العصبي. ولدت النماذج الحيوانية لفقدان السمع الناجم عن الضوضاء نظرة ثاقبة ميكانيكية في الأمراض التشريحية والفسيولوجية الأساسية لفقدان السمع. ومع ذلك ، فإن ربط العجز السلوكي الذي لوحظ في البشر الذين يعانون من فقدان السمع بالعجز السلوكي في النماذج الحيوانية لا يزال يمثل تحديا. هنا ، يقترح قياس الحدقة كطريقة تمكن من المقارنة المباشرة للبيانات السلوكية الحيوانية والبشرية. تعتمد الطريقة على نموذج غريب المعدل - تعويد الموضوع على العرض المتكرر للحافز وتقديم حافز منحرف بشكل متقطع يختلف بطريقة بارامترية عن التحفيز المتكرر. الفرضية الأساسية هي أنه إذا تم اكتشاف التغيير بين التحفيز المتكرر والمنحرف من قبل الموضوع ، فسوف يؤدي ذلك إلى استجابة تمدد حدقة العين أكبر من تلك التي يثيرها التحفيز المتكرر. يتم إثبات هذا النهج باستخدام مهمة تصنيف النطق في خنازير غينيا ، وهو نموذج حيواني يستخدم على نطاق واسع في الأبحاث السمعية ، بما في ذلك في دراسات فقدان السمع. من خلال تقديم أصوات من فئة نطق واحدة كمحفزات قياسية وفئة ثانية كمحفزات غريبة مضمن في الضوضاء بنسب إشارة إلى ضوضاء مختلفة ، ثبت أن حجم اتساع حدقة العين استجابة لفئة الكرة الغريبة يختلف بشكل رتيب مع نسبة الإشارة إلى الضوضاء. يمكن بعد ذلك استخدام تحليلات منحنى النمو لتوصيف المسار الزمني والأهمية الإحصائية لاستجابات اتساع حدقة العين هذه. في هذا البروتوكول ، يتم وصف الإجراءات التفصيلية لتأقلم خنازير غينيا مع الإعداد ، وإجراء قياس الحدقة ، وتقييم / تحليل البيانات. على الرغم من أن هذه التقنية موضحة في خنازير غينيا ذات السمع الطبيعي في هذا البروتوكول ، يمكن استخدام الطريقة لتقييم الآثار الحسية لأشكال مختلفة من فقدان السمع داخل كل موضوع. قد ترتبط هذه التأثيرات بعد ذلك بالتدابير الفيزيولوجية الكهربية المتزامنة والملاحظات التشريحية اللاحقة.

المقدمة

يمكن أن يتأثر قطر التلميذ (PD) بعدد كبير من العوامل ويعرف قياس PD الذي يتغير بمرور الوقت باسم قياس حدقة العين. يتم التحكم في مرض باركنسون بواسطة العضلة العاصرة للقزحية (المشاركة في الانقباض) والعضلة الموسعة للقزحية (المشاركة في التمدد). يتم تعصيب عضلة الانقباض بواسطة الجهاز السمبتاوي وتتضمن إسقاطات كولينية ، في حين أن موسع القزحية يعصب بالجهاز الودي الذي يتضمن إسقاطات نورادرينالية وكولينية1،2،3. الحافز الأكثر شهرة للحث على تغييرات PD هو انقباض النصوع ويمكن أن تنتج استجابات التمدد للتبؤذ عن طريق الاختلافات في شدة الضوء المحيط2. يتغير PD أيضا كدالة للبعد....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

بالنسبة لجميع الإجراءات التجريبية ، احصل على موافقة من اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدام الحيوانات (IACUC) والالتزام بإرشادات المعاهد الوطنية للصحة لرعاية واستخدام المختبر. في الولايات المتحدة الأمريكية ، يخضع الممارسون العامون بالإضافة إلى ذلك للوائح وزارة الزراعة الأمريكية (USDA). تمت الموافقة على جميع الإجراءات الواردة في هذا البروتوكول من قبل جامعة بيتسبرغ IACUC والتزمت بإرشادات المعاهد الوطنية للصحة لرعاية واستخدام المختبر. في هذه التجربة ، تم استخدام ثلاثة ذكور من النوع البري ، والأطباء العامين المصطبغين الذين تتراوح أعمارهم بين 4 و 10 أشهر ، مع ~ 600-1000 غرام من الوزن.

1. الإجراء الجراحي

  1. قم بإجراء جميع تجارب....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

تم إجراء قياس حدقة العين في ثلاثة أطباء عامين مصطبغين من الذكور ، ووزنهم ~ 600-1000 جم على مدار التجارب. كما هو موضح في هذا البروتوكول ، لتقدير عتبات تصنيف الاستدعاء في الضوضاء ، تم استخدام نموذج غريب الأطوار لعرض التحفيز. في نموذج الكرة الغريبة ، تم استخدام المكالمات التي تنتمي إلى فئة واحدة (الأنين) المضمنة في الضوضاء البيضاء عند نسبة الإشارة إلى الضوضاء كمحفزات قياسية (الشكل 2 أ) ، والمكالمات من فئة أخرى (wheeks) المضمنة في الضوضاء البيضاء في نفس نسبة الإشارة إلى الضوضاء (الشكل 2 أ) كمحفز.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

يوضح هذا البروتوكول استخدام قياس الحدقة كطريقة غير جراحية وموثوقة لتقدير العتبات السمعية في الحيوانات التي تستمع بشكل سلبي. باتباع البروتوكول الموضح هنا ، تم تقدير عتبات تصنيف الاستدعاء في الضوضاء في الممارسين العامين العاديين. تم العثور على العتبات المقدرة باستخدام قياس الحدقة لتكون متسقة مع تلك التي تم الحصول عليها باستخدام التدريب الفعال62. ومع ذلك ، مقارنة بالتدريب الفعال ، كان بروتوكول قياس الحدقة واضحا نسبيا وسريعا في إعداد البيانات والحصول عليها. استغرقت كل جلسة اكتساب بيانات (لكل مستوى SNR.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للكشف عنه.

شكر وتقدير

تم دعم هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة (R01DC017141) ، ومؤسسة بنسلفانيا ليونز لأبحاث السمع ، وأموال من أقسام طب الأنف والأذن والحنجرة وعلم الأعصاب ، جامعة بيتسبرغ.

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
لوحة الإخراج التناظريةMeasurement Computing Corporation ، Norton ، MAPCI-DDA02 / 12
رغوة عديمة الصدىSonex One ، Pinta Acoustic ، مينيابوليس ، ميكروفون مكثف MN
Behringer ، Willich ، ألمانياC-2
ميكروفون المجال الحرBruel & amp Kjaer, Denmark) اكتب 4940 
MatlabMathworks, Inc., Natick, MA2018a إصدار
الكاميرا البعيدة أحادية العين ونظام الإضاءةArrington Research, Scottsdale, AZMCU902مصفوفة LED بالأشعة تحت الحمراء + كاميرا مع مرشح الأشعة تحت الحمراء
جهاز إدخال / إخراج متعدد الوظائف  ناشيونال إنسترومنتس، أوستن، تكساسPCI-6229
معالج الواجهة العصبيةتموج نيورو، سولت ليك سيتي، يوتاكشافة
مستشعر الحركة الكهرضغطيةSparkFun Electronics، Niwot، COSEN-10293
صمام قرصة شركة Cole-Palmer Instrument Co. ، Vernon Hills ، ILEW98302-02
مخفف قابل للبرمجةTucker-Davis Technologies ، Alachhua ، FLPA5
Silicon TubingCole-Parmer~ 3 مم
غرفة تخفيف الصوتIAC Acoustics
Speaker كامل النطاقTang Band Speaker ، تايبيه ، تايوانW4-1879
مكبر للصوت ستيريوتاكر ديفيس تكنولوجيز ، ألاتشوا ، فلوريداSA1
منضدية -التحكم في الاهتزاز البصري CleanTop TMC / Ametek ، Peabody ،
Viewpoint softwareViewPoint ، Arrington Research ، سكوتسديل ، أريزونا
MA

المراجع

  1. Steinhauer, S. R., Siegle, G. J., Condray, R., Pless, M. Sympathetic and parasympathetic innervation of pupillary dilation during sustained processing. International Journal of Psychophysiology. 52 (1), 77-86 (2004).
  2. Strauch, C., Wang, C. A., Einhäuser, W., Vander Stigchel, S., Naber, M.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

استكشف المزيد من المقالات

نموذج خنزير غينيافقدان السمع الناجم عن الضوضاءنموذج أودبولاستجابة تمدد حدقة العيننسبة الإشارة إلى الضوضاءتصنيف التصويتات الصوتيةالتسجيل الفيزيولوجي الكهربائيعتبة التعرف على الصوت