الحث الدقيق والتمييز بين ردود أفعال السعال والعطس في الفئران

Zhimin Ye; Rong Yi; Congping Shang

doi:10.3791/68999

مقالة منهجية

الحث الدقيق والتمييز بين ردود أفعال السعال والعطس في الفئران

DOI:

10.3791/68999

⸱

أكتوبر 3, 2025

Zhimin Ye¹ , Rong Yi¹ , Congping Shang¹^,²^,³

¹School of Basic Medical Sciences, The Fifth Affiliated Hospital, Guangzhou Medical University, ²Guangzhou National Laboratory, ³Bioland Laboratory (Guangzhou Regenerative Medicine and Health Guangdong Laboratory)

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

أنشأت هذه الدراسة نماذج للسعال والعطس في الفئران من خلال تطبيق محفزات محددة على القصبة الهوائية وتجويف الأنف ، وطورت طريقة قائمة على الصوت للتمييز بين سعال الفئران والعطس من خلال تحليل الاختلافات في إشاراتها الصوتية.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

شهد السعال والعطس ، كردود فعل دفاعية تنفسية حيوية ، بحثا في آلياتهما مقيدة بالتحفيز غير المحدد المتأصل في النماذج التقليدية. يمكن للطرق الحالية ، مثل رذاذ الكابسيسين أو حامض الستريك ، أن تنشط في نفس الوقت السعال (بوساطة ألياف القصبة الهوائية C) والعطس (بوساطة الأعصاب ثلاثية التوائم الأنفية) ، مما يؤدي إلى ملاحظات سلوكية مشوشة. على الرغم من أن الدراسات السابقة حاولت التمييز بين السعال والعطس من خلال تحليل أنماط الجهاز التنفسي أو التواضع الصوتية ، إلا أن هذه الدراسات تفتقر إلى النماذج التي يمكن أن تحفز القصبة الهوائية وتجويف الأنف على وجه التحديد. هنا ، قمنا بتطوير نموذج فئران يستخدم تحفيزا خاصا بالموقع للقصبة الهوائية (للحث على السعال) وتجويف الأنف (لتحفيز العطس). باستخدام التسجيلات متعددة الوسائط المتزامنة ، وتخطيط تعدد الأشكال لكامل الجسم (WBP) ، والميكروفونات بالموجات فوق الصوتية عريضة النطاق (0-250 كيلو هرتز) ، والتصوير بالفيديو عالي السرعة (160 إطارا في الثانية) ، قمنا بتحديد التوقيعات الفسيولوجية المميزة للسعال والعطس. كشفت النتائج التي توصلنا إليها أن كلا من السعال والعطس يظهران أنماطا تنفسية أحادية ومزدوجة الذروة ، مع وجود اختلافات كبيرة في تكوين أطياف التردد الصوتي. من خلال إنشاء نظام إحداثي يعتمد على الميزات الصوتية ، تمكنا من التمييز بشكل فعال بين السعال والعطس ، وتعيين هذه النقاط إلى أرباع مختلفة من محور الإحداثيات. أنشأت هذه الدراسة ، من خلال التحفيز المحدد تشريحيا وتحليل السمات الصوتية ، نموذجا للفأر قادرا على التمييز الكمي بين السعال والعطس ، مما يوفر طريقة تجريبية عالية الدقة للتحقيق في ردود أفعال الدفاع عن مجرى الهواء والتطوير العلاجي المستهدف.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعد السعال والعطس من ردود الفعل الدفاعية الحاسمة للجسم لإزالة المواد الغريبة من الجهاز التنفسي ، وغالبا ما تؤدي التشوهات في المسارات العصبية المرتبطة به إلى أمراض مزمنة ، مثل السعال المزمن والتهاب الأنف. يتضمن كلا ردود الفعل مرحلة الشهيق ومرحلة الانضغاط ومرحلة الزفير¹^،². يتم التوسط في منعكس السعال بشكل أساسي عن طريق الخلايا العصبية الحسية في مجرى الهواء التي يعصبها العصب المبهم³^،⁴^،⁵. تتلقى الخلايا العصبية المبهم محفزات ميكانيكية أو كيميائية أو كهربائية من الشعب الهوائية وتنقل الإشارات إلى النواة المفصلية (NTS) في النخاع المستطيل⁶. يدمج NTS هذه المعلومات ثم يعرضها لاحقا على مراكز الجهاز التنفسي في النخاع والجسر⁷. تقوم هذه المراكز في النهاية بتنسيق مجموعات عضلات الجهاز التنفسي ذات الصلة (مثل الحجاب الحاجز والعضلات الوربية وعضلات الحنجرة) لتنفيذ عملية السعال ، وطرد المهيجات والمخاط الضارة المحتملة من الجهاز التنفسي عبر تجويف الفم⁸^،⁹^،¹⁰. يتم التوسط في منعكس العطس بشكل أساسي عن طريق الخلايا العصبية الحسية الأنفية داخل العقدة ثلاثية التوائم¹¹^،¹². تنتقل محفزاتها الميكانيكية أو الكيميائية إلى نواة ثلاثي التوائم في العمود الفقري (SP5) ، والتي تنقل المعلومات بعد ذلك إلى مراكز الجهاز التنفسي¹³^،¹⁴^،¹⁵^،¹⁶. تنظم هذه المراكز العضلات ذات الصلة (مثل عضلات الجهاز التنفسي وعضلات الحنك وعضلات الوجه) لبدء العطس¹⁷. يجبر انفجار الزفير القوي للعطس معظم الهواء على الخروج عبر الأنف لطرد المهيجات⁹^،¹⁸. لا تساعد الأبحاث حول السعال والعطس في توضيح الآليات العصبية للدفاع التنفسي فحسب ، بل توفر أيضا أهدافا علاجية للسعال المزمن والتهاب الأنف. تحقيقا لهذه الغاية ، فإن إنشاء نموذج حيواني قوي وموثوق به له أهمية قصوى.

في السنوات الأخيرة ، برزت الفئران ككائن حي نموذجي محوري لدراسة المسارات العصبية للسعال والعطس¹⁹^،²⁰^،²¹. لا تزال المنهجية الحالية السائدة تتضمن إحداث هذه السلوكيات الانعكاسية عن طريق استنشاق مركبات المنشطات الهباء الجوي⁸^،²⁰^،²². من القيود المهمة لنهج الاستنشاق هذا أن المحفزات تعمل في وقت واحد على كل من تجويف الأنف والقصبة الهوائية ، مما يؤدي إلى تنشيط الأنظمة الحسية الواردة المميزة التي تتوسط العطس (عبر المسار ثلاثي التوائم) والسعال (عبر المسار المبهم). يشكل هذا تحديا كبيرا للتمايز الدقيق لنوع السلوك المستنبض في التجارب. يتضح هذا التناقض في الأدبيات: تعرف بعض الدراسات ردود الفعل التنفسية التي يسببها الكابسيسين في الفئران على أنها عطس²¹ ، بينما أفاد البعض الآخر أن ردود الفعل هذه تشمل كلا من مكونات السعال والعطس⁸^،²².

لمواجهة هذا التحدي ، تم تطوير منهجيات متقدمة ، بما في ذلك تحليل أنماط الجهاز التنفسي والمسارات لتصنيف السلوكيات الانعكاسية المميزة⁸. توضح دراسة أخرى أن السعال والعطس يظهران اختلافات ملحوظة في الخصائص الزمنية والطيفية ، مثل المدة وتعديل التردد²². سلط عملهم الضوء على أن السعال يظهر تركيز الطاقة في نطاقات تردد الذروة المنخفضة (20-80 كيلو هرتز) ، بينما يعرض العطس مكونات تتجاوز 90 كيلو هرتز²². تقدم هذه الاختلافات الصوتية إطارا جديدا وغير جراحي للتمييز السلوكي ، مكملا لتحليلات الموجة التنفسية التقليدية. على الرغم من هذه الابتكارات ، لا تزال هناك فجوة حرجة: تفتقر النماذج الحالية إلى الخصوصية التشريحية في توصيل المنبه ، وغالبا ما تربك مسارات انعكاس القصبة الهوائية والأنف. يظهر هذا القيد أننا بحاجة إلى طرق أفضل لاستهداف ردود الفعل التنفسية ودراستها.

أجريت أبحاث حول الآليات الكامنة وراء السعال والعطس الناجم عن التحفيز الميكانيكي والكيميائي للممرات الهوائية على نطاق واسع في نماذج حيوانية كبيرة (مثل القطط)¹⁷. ومع ذلك ، في النماذج الحيوانية الصغيرة (مثل خنازير غينيا والجرذان والفئران) ، استلزمت القيود التقنية عادة الاعتماد على مركبات الهباء الجوي (مثل الكابسيسين أو حامض الستريك) لتحقيق التحفيز الكيميائي.

يقترح هذا البروتوكول طريقة جديدة للحث على سلوكيات شبيهة بالسعال والعطس في الفئران ويؤسس مجموعة جديدة من الطرق لتحديد وتوصيف ردود الفعل التنفسية هذه. يضع هذا النهج استراتيجية للتمييز بين السلوكيات الشبيهة بالسعال والعطس في الفئران من خلال تحديد الأصوات المميزة وتحليل ميزاتها الطيفية وشدتها الصوتية. هذه المنهجية الجديدة لديها القدرة على توحيد القياس الكمي لردود الفعل التنفسية للفئران ، وتعزيز قابلية التكاثر التجريبي ، وتعميق الفهم الميكانيكي للفيزيولوجيا العصبية للسعال والعطس.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم إجراء جميع التجارب وفقا لإرشادات بروتوكول استخدام ورعايتها في مختبر قوانغتشو (GZLAB-AUCP- 2024-04-A10). تم استخدام الفئران الإناث والذكور الخالية من مسببات الأمراض C57BL / 6 ، الذين تتراوح أعمارهم بين 8-10 أسابيع في هذه الدراسة.

1. التحضير التجريبي

تحضير التجارب
1. قم بوضع الفئران في أقفاص مع حرية الوصول إلى الطعام والماء، والحفاظ عليها عند 22 ± 1 درجة مئوية في ظل دورة ضوئية/داكنة قياسية تبلغ 12 ساعة.
تحضير محلول الكابسيسين
1. قم بإذابة 30.5 مجم من مسحوق الكابسيسين في PBS يحتوي على 10٪ إيثانول و 10٪ توين -80 لتحضير محلول مخزون 10 ملليم.
2. محلول مخفف 1: 100 في محلول ملحي فسيولوجي لتحضير محلول عمل 100 ميكرومتر.
تحضير ثلاثي البروموإيثانول (أفرتين)
1. تزن 0.5 جم من ثلاثي البرومويثانول في أنبوب إيبندورف سعة 1.5 مل. أضف 1 مل من 2-ميثيل-2-بيوتانول.
2. احتضان عند 55 درجة مئوية مع التحريض (400-600 دورة في الدقيقة) في الظلام حتى يذوب تماما (~ 20 دقيقة).
3. ضع 40 مل من المحلول الملحي الفسيولوجي في كوب. أثناء التحريك ، أضيفي محلول ثلاثي البروموإيثانول المذاب باتجاه إسقاط. استمر في التقليب حتى تتبدد البلورات الذائبة تماما (~ 40 دقيقة).
4. اضبط الرقم الهيدروجيني إلى 7.0-7.3 باستخدام هيدروكسيد الصوديوم.

2. إنشاء وتسجيل نموذج السلوك الشبيه بالسعال

تحضير قنية الزرع
1. قم بقص إبرة 28 جم (المعرف: 0.19 مم ، OD: 0.35 مم) إلى قنية ~ 5 مم. قم بتنعيم كلا الطرفين بورق كاشطة باستخدام الملقط. قم بتوصيل أحد طرفي أنابيب السيليكون (المعرف: 0.3 مم ، OD: 0.8 مم). قم بتوصيله بحقنة سعة 1 مل واغسل القنية بالماء للتحقق من المباحة.
2. ثني القنية عند 90 درجة بنسبة ذراع 2: 3. أدخل ذراعا أطول في أنبوب السيليكون (المعرف: 0.3 مم ، OD: 0.8 مم ، طول 5 سم ؛ الشكل 1 أ). حدد الطرف المثني لزراعة القصبة الهوائية. قم بتمديد أنبوب السيليكون من القصبة الهوائية إلى الجمجمة للتثبيت (الشكل 1 ب).
إعداد إعداد معدات التسجيل
1. إعداد نظام تخطيط تحجم الجسم بالكامل (WBP) ، مسجل بالموجات فوق الصوتية ، كاميرا عالية السرعة ، مضخة حقن دقيقة.
تعيين مجموعة الماوس
1. قم بتعيين الفئران عشوائيا إلى ثلاث مجموعات (ن = 6 / مجموعة): ط) المجموعة الضابطة: الحفاظ على الحالة الطبيعية غير المعالجة. ب) مجموعة الوسادة: زرع قنية القصبة الهوائية دون تحفيز. ج) مجموعة التحفيز: زرع قنية القصبة الهوائية وإعطاء الكابسيسين للحث على السعال.
إجراء جراحي
1. تخدير الفئران عن طريق الحقن داخل الصفاق من ثلاثي بروموإيثانول (125-250 مجم / كغ) ، وتأكيد التخدير الكامل من خلال عدم وجود استجابة لقرصة إصبع القدم.
2. قم بتأمين استرخاء الفأر المخدر. احلق شعر الجمجمة وعنق الرحم. تطهير باليودوفور. باستخدام مقص جراحي ، قم بقص جزء دائري من فروة الرأس يبلغ قطره حوالي 5 مم لكشف الجمجمة.
3. تحت المجهر: شق جلد عنق الرحم لحوالي 1 سم. تشريح الأنسجة والعضلات بصراحة لكشف القصبة الهوائية. ثقب الأنسجة الرخوة بين الغضاريف الحلقية والقصبة الهوائية باستخدام إبرة 32 جرام. قم بإنشاء فتحة قصبة هوائية بسيطة باستخدام مقص العيون.
  ملاحظة: حافظ على حجم الفتحة كبيرا بما يكفي لقطر القنية لمنع تلف الأنسجة.
4. أدخل قنية معدنية (مغلفة بالسيليكون) ~ 1 مم في تجويف القصبة الهوائية. تقاطع آمن بين القنية والقصبة الهوائية بخياطة 7-0.
  ملاحظة: قلل من عمق الإدخال إلى 1 مم لتجنب التعرض للخطر في الجهاز التنفسي.
5. نفق بصراحة تحت الجلد من الرقبة إلى الجمجمة. قم بتوجيه أنبوب السيليكون إلى الجمجمة وقم بإصلاحه بأسمنت الأسنان.
6. شق عنق الرحم في خياطة. ضع الماوس على وسادة تسخين حتى يصبح واعيا. منزل في قفص لمدة 5 أيام.
7. اغسل قنية القصبة الهوائية / الأنابيب يوميا باستخدام حقنة هوائية سعة 1 مل.
  ملاحظة: يجب حذف التنظيف في غضون 24 ساعة قبل تحريض السعال.
تسجيل السعال
1. قم بتركيب المسبار بالموجات فوق الصوتية بحلقة مانعة للتسرب متوافقة مع المنفذ. أدخل المسبار في منفذ حجرة WBP لضمان التلامس المحكم.
2. قم بتوصيل غرفة WBP ومستشعر التدفق وتدفق التحيز. المعايرة عبر البرنامج.
3. قم بتوصيل أنبوب سيليكون مثبت بالجمجمة بأنبوب تمديد 30 سم. ضع الماوس في حجرة WBP. مد الأنبوب من خلال المنفذ العلوي. ختم المنفذ بطين النمذجة. تحقق من إحكام إغلاق الغرفة من خلال التأكد من أن قمم شكل الموجة التنفسية تقع في حدود 4 ± 2.
4. قم بتحميل حقنة 1 مل مع 5 مل من محلول الكابسيسين. القضاء على فقاعات الهواء. قم بتوصيله بأنبوب التمديد. قم بتركيب المحقنة على مضخة الحقن المجهري واضبط التدفق على 10 ميكرولتر ^{دقيقة -1}.
  ملاحظة: قد يحمل التدفق المفرط الكابسيسين إلى تجويف الأنف.
5. ضع كاميرا عالية السرعة في مواجهة الغرفة. اضبط المسافة والتركيز. اضبط معدل أخذ العينات على 160 إطارا في الثانية (كحد أقصى).
6. ابدأ في وقت واحد برنامج WBP والموجات فوق الصوتية والكاميرا ؛ قم بتشغيل المضخة لنقع الكابسيسين. عدد السعال القياسي لمدة 10 دقائق.

3. إنشاء وتسجيل نموذج السلوك الشبيه بالعطس

إعداد المعدات التجريبية
1. قم بإعداد أنبوب PE معقم واحد (المعرف: 0.5 مم ، OD: 1 مم) للتثبيت كقنية تحفيز على عظم أنف الفئران.
2. قم بإعداد خيوط نايلون معقمة بقطر 0.25 مم لتحفيز الأنف عبر القنية. استند إلى طريقة معايرة Vonfrey ، عندما يتم الضغط على الفتيل الذي يبلغ طوله 5 سم عموديا على ميزان حتى ينحني إلى حوالي 45 درجة ، تكون القوة المقاسة 0.6 جم.
إعداد معدات التسجيل
1. جاهز لنظام تخطيط تعدد التنفس لكامل الجسم (WBP) ومسجل الموجات فوق الصوتية وكاميرا واحدة عالية السرعة.
تعيين مجموعة الماوس
1. قم بتعيين الفئران عشوائيا إلى ثلاث مجموعات (ن = 6 / مجموعة): ط) مجموعة التحكم: الحفاظ على حالة خط الأساس غير المعالجة. ب) مجموعة الوسادة: تثبيت قنية الأنف دون تحفيز. ج) مجموعة التحفيز: تثبيت قنية الأنف + إثارة العطس عن طريق تحفيز الفتيل.
إجراء جراحي
1. تخدير الفئران عن طريق الحقن داخل الصفاق من ثلاثي بروموإيثانول (125-250 مجم / كغ) ، وتأكيد التخدير الكامل من خلال عدم وجود استجابة لقرصة إصبع القدم.
2. حلق الشعر على الجمجمة الجمجمية وجسر الأنف.
3. قم بتأمين الماوس في إطار تجسيمي. تطهير باليودوفور. شق الجلد فوق الجمجمة وعظم الأنف. كشف عظم الأنف.
4. قم بعمل ثقب بحجم 0.5 مم في التقاطع بين عظم الأنف والعملية الجانبية لغضروف الحاجز الأنفي باستخدام مثقاب دقيق. كشف الغشاء المخاطي للأنف.
  ملاحظة: حدد حجم الثقب إلى 0.5 مم لمنع تلف الأنسجة.
5. ارفع الغشاء المخاطي للأنف برفق بإبرة 32 جرام. كشف تجويف الأنف.
6. قم بتركيب أنبوب PE في الذراع التجسيمية. ضع طرف الأنبوب متدفقا مع فتحة الشفرات. قم بتثبيت الأنبوب على عظم الأنف بأسمنت الأسنان.
7. ضع الماوس على وسادة تسخين حتى يعود الوعي.
تسجيل العطس
1. قم بتوصيل حجرة WBP ومستشعر التدفق وتدفق التحيز وفقا للدليل. المعايرة باستخدام البرامج.
2. قم بتركيب المسبار بالموجات فوق الصوتية مع حشية مكيفة مع المنفذ. أدخل المسبار في الغرفة. تحقق من إحكام الإغلاق.
3. انقل الماوس إلى حجرة WBP. قم بتمديد أنبوب PE من خلال المنفذ العلوي. أغلق المنفذ بطين النمذجة حول الأنبوب. تحقق من إحكام إغلاق الغرفة من خلال التأكد من أن قمم شكل الموجة التنفسية تقع في حدود 4 ± 2.
4. ضع كاميرا عالية السرعة في مواجهة الغرفة. اضبط المسافة والتركيز. اضبط معدل أخذ العينات على 160 إطارا في الثانية (كحد أقصى).
5. قم بتقديم خيوط نايلون قطرها 0.25 مم من خلال أنبوب ناعم في تجويف الأنف إلى أعماق 0-3 مم. يبلغ طول جزء الفتيل البارز من الأنبوب المحمول باليد 5 سم. أثناء التحفيز ، اضغط على هذه الطرف الحر حتى تنحني إلى 45 درجة ، مما يوفر ~ 0.6 جم من القوة إلى الغشاء المخاطي للأنف لمدة 1 ثانية ، كرر مرة واحدة كل 30 ثانية. سجل استجابات العطس لمدة 10 دقائق.

4. السعال والعطس الناجم عن الكابسيسين في الفئران

تعيين المجموعة
1. قسم الفئران إلى مجموعات جراحة وجراحة وجراحة وهمية (ن = 5 / مجموعة). مجموعة الوهم: تعريض الأعصاب الغربالية الأمامية الثنائية وتحت الحجاج. مجموعة الجراحة: تحويل الأعصاب الغربالية الأمامية الثنائية وتحت الحجاج.
البخاخات بالموجات فوق الصوتية
1. تحضير الغرفة السلوكية (20 سم × 14 سم × 17 سم).
2. ضع المسجل بالموجات فوق الصوتية والكاميرا للمراقبة المثلى.
3. قم بتحميل البخاخات بمحلول 100 ميكرومتر من محلول الكابسيسين. قم بتوصيل 30 ثانية من النبضات الهباء الجوي كل 2 دقيقة لمدة 10 دقائق.
4. سجل السلوكيات باستمرار باستخدام مسجل الموجات فوق الصوتية والكاميرا.

5. عملية تحليل البيانات

تحليل تتبع الجهاز التنفسي لكامل الجسم (WBP)
1. قم باستيراد الملفات النصية المسجلة ل WBP إلى برنامج Spike2 ومزامنتها مع الإشارات الصوتية.
2. قم بتحليل الإشارات الصوتية المقابلة لأنماط التنفس أحادية الذروة والمزدوجة الذروة ، وسجل مدة مرحلة الضغط لكل نمط.
3. حدد أدنى نقطة في مرحلة الزفير كنقطة منتصف ، وخذ البيانات من نصف ثانية قبل وبعد لحساب متوسط القيمة.
تحليل شكل الموجة الصوتية
1. قم باستيراد الملفات الصوتية إلى برنامج Spike2 ، وحدد صوت السعال أو العطس الفردي ، وقم بتصديرها بتنسيق TXT (مع ضبط معدل أخذ العينات على 100 كيلو هرتز ومدة 0.1 ثانية).
2. قم باستيراد ملفات TXT إلى Excel ، وقم بتحويلها إلى القيم المطلقة للإشارات الصوتية.
3. استخدم برنامج GraphPad Prism لتنعيم القيم المطلقة لأشكال الموجة الصوتية باستخدام شريحة تنعيم مع 50 نقطة.
  ملاحظة: للتأكد من أن المنحنى يقترب من البيانات الأصلية مع تجنب نقاط الانعطاف المفرطة ، يعد تحديد شريحة تجانس من 50 نقطة هو الأمثل. تظهر المنحنيات التي تم إنشاؤها بقيم أكبر من 50 نقطة انحرافا ضئيلا عن منحنى 50 معلمة.
4. استنادا إلى أشكال الموجة السمعية السلسة ، احسب الميل k من نقطة البداية إلى أعلى نقطة.
التحليل الطيفي السمعي
1. استيراد الملفات الصوتية إلى برنامج Spike2.
2. حدد نقطتي البدء والنهاية لصوت السعال أو العطس الفردي للتحليل الطيفي ، وقم بتصدير نتائج التحليل الطيفي.
3. استخدم GraphPad Prism لإنشاء منحنيات التحليل الطيفي وحساب المساحة الموجودة أسفل المنحنيات.
4. احسب نسبة المنطقة الموجودة أسفل المنحنى بين نطاقي التردد 30-60 كيلو هرتز و 0-30 كيلو هرتز للتمييز بين السعال والعطس.
حساب الفهرس المركب
1. قم بإجراء تحويل لوغاريتم طبيعي (ln) على المنحدر k ونسبة المساحة تحت منحنى التحليل الطيفي لتعزيز قابلية تمييز البيانات.

6. التحليل الإحصائي

تم تقديم البيانات كمتوسط ± SEM. تم إجراء مقارنات إحصائية بين مجموعتين باستخدام اختبار t وتحليل مستمر وتحليل مستمر ثنائي الاتجاه ، مع اعتبار P < 0.05 ذات دلالة إحصائية. تم إجراء جميع التحليلات باستخدام برنامج GraphPad Prism.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

في هذه الدراسة ، أجرينا تحليلا مفصلا لأنماط الجهاز التنفسي لسلوكيات سعال الفئران والعطس باستخدام تقنيات تخطيط تحجم الجسم بالكامل (WBP) وتقنيات التسجيل بالموجات فوق الصوتية. أظهرت النتائج أن الفئران التي خضعت لجراحة القصبة الهوائية أو الأنف تظهر استجابة مماثلة للسعال والعطس للضوابط الساذجة. ومع ذلك ، فإن الكابسيسين (الكيميائي) والتحفيز الميكانيكي يثيران بشكل فعال ردود أفعال السعال والعطس في هذه المعدة جراحيا (الشكل 2 أ ، ب). كشفت نتائج WBP أن كلا السلوكين أظهرا أنماطا أحادية ومزدوجة الذروة ، مع ظهور إشاراتهما الصوتية خلال مرحلة الطرد من نمط الجهاز التنفسي (الشكل 3 أ ، ج ، ه ، ز). كشف مزيد من التحليل بالموجات فوق الصوتية عن ملامح صوتية مميزة: أظهرت أصوات السعال بداية مفاجئة مع ذروة الشدة التي تحدث على الفور ، في الغالب ضمن نطاق تردد 0-30 كيلو هرتز ، ومدة أقصر (الشكل 3 ب ، د ؛ دعم الفيديو S1). أظهرت أصوات العطس تراكم شدة تدريجي إلى أقصى سعة ، وتوزيع تردد النطاق العريض (0-80 كيلو هرتز) ، والمدة الطويلة (الشكل 3F ، H ؛ دعم الفيديو S2). كشف التحليل الإحصائي أن متوسط مرحلة الضغط لسلوك السعال أحادي الذروة كان 32.39 ± 0.73 مللي ثانية ، وهو أقصر بكثير من سلوك السعال المزدوج الذروة عند 53.17 ± 2.29 مللي ثانية (الشكل 4 أ ، ب ، ج). كان متوسط مرحلة الضغط لسلوك العطس أحادي الذروة 44.03 ± 1.84 مللي ثانية ، وهو أقل من متوسط قيمة سلوك السعال المزدوج الذروة ، بينما كان متوسط مرحلة الضغط لسلوك العطس المزدوج الذروة 74.24 ± 1.29 مللي ثانية ، وهو أطول بكثير من سلوك العطس أحادي الذروة (الشكل 4E ، F ، G). بالإضافة إلى ذلك ، كانت نسبة حدوث نمط الذروة المفردة في سلوك السعال 77.55 ± 2.10٪ (الشكل 4 د) ، بينما في سلوك العطس ، شكل نمط الذروة الواحدة 32.42 ± 5.88٪ فقط ، مع نمط الذروة المزدوجة الذي يشكل 67.58 ± 5.88٪ (الشكل 4H). أشار التحليل الإحصائي لمدة الصوت إلى وجود اختلافات ذات دلالة إحصائية بين أوقات السعال والعطس الصوتية ، ولكن كان هناك تداخل كبير بين الاثنين (الشكل 5 أ). من خلال التحليل الطيفي لصوت الموجات فوق الصوتية للسعال والعطس ، وجدنا أن طيف تردد صوت السعال كان مركزا بشكل أساسي في نطاق 0-30 كيلو هرتز ، بينما كان لصوت العطس نسبة أعلى في نطاق 0-60 كيلو هرتز (الشكل 5 ب). على الرغم من أن صوت السعال يحتوي أيضا على ترددات في نطاق 30-120 كيلو هرتز ، إلا أن نسبة الترددات المنخفضة كانت دائما أعلى من نسبة الترددات العالية. لذلك ، استخدمنا منحدر شدة الصوت من نقطة البداية إلى القيمة القصوى (الشكل 5 ج) كإحداثي رأسي ونسبة الطاقة من 30-60 كيلو هرتز إلى 0-30 كيلو هرتز (الشكل 5 د) كإحداثي أفقي لإنشاء نظام إحداثيات ، والذي يمكنه التمييز بشكل فعال بين صوت السعال والعطس. بالإضافة إلى ذلك ، لم تكن هناك فروق ذات دلالة إحصائية بين السعال الفردي والمزدوج وكذلك العطس أحادي ومزدوج الذروة في نظام الإحداثيات هذا (الشكل 5E).

بعد ذلك ، استخدمنا طرق التصنيف المذكورة أعلاه لتصنيف سلوكيات السعال والعطس الناجمة عن بخاخات الكابسيسين في الفئران. وجدنا أن سلوكيات السعال والعطس الناجمة عن بخاخات الكابسيسين تتداخل مع تلك التي يثيرها التحفيز المحدد على نفس مواضع الإحداثيات (الشكل 5F ، G). بعد قطع الأعصاب الواردة الحسية الأنفية (الأعصاب الغربالية الأمامية والأعصاب تحت الحجاجية) ، قلل بخاخات الكابسيسين بشكل كبير من الإشارات الصوتية المرتبطة بالعطس بينما ظلت الملامح الصوتية المتعلقة بالسعال غير متأثرة (الشكل 5H ، I).

figure-results-1
الشكل 1: رسم تخطيطي للعملية في نموذج القصبة الهوائية المحفزة وتجويف الأنف. (أ) التمثيل التخطيطي للقسطرة المزروعة في القصبة الهوائية. (ب) تظهر الطائرات الأمامية (اليسرى) والإكليلية (اليمنى) موضع القسطرة المزروعة في القصبة الهوائية للفأر. (ج) يظهر المستوى السهمي موضع زرع القسطرة في تجويف الأنف وموضع تحفيز ألياف الفتيل. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-2
الشكل 2: القياس الكمي للسلوكيات الشبيهة بالسعال والعطس الناجمة عن التحفيز الخاص بالموقع. (أ) القياس الكمي للعطس للمجموعة الضابطة الطبيعية ، والمجموعة الوهمية ، ومجموعة التحفيز الأنفي الميكانيكي. أظهرت المجموعة الزائفة تكرار عطس مماثل للضوابط. أثار التحفيز الأنفي الميكانيكي زيادة كبيرة في أحداث العطس. (ب) القياس الكمي للسعال للمجموعة الضابطة العادية ، والمجموعة الوهمية ، ومجموعة تحدي القصبة الهوائية الكابسيسين. لم تظهر المجموعة الوهمية فرقا معنوي في تكرار السعال مقارنة بالمراقبين. كبخاخات تحفيز القصبة الهوائية زيادة كبيرة في عدد السعال. يتم تمثيل البيانات على أنها متوسط ± SEM ، *** P < 0.001 ، **** P < 0.0001. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-3
الشكل 3: آثار الجهاز التنفسي ومخطط الذبذبات الصوتي للسعال والعطس. (أ) صور تمثيلية توضح ذروة تتبع الجهاز التنفسي الفردية والتسجيل الصوتي أثناء السعال الناجم عن الكابسيسين. (ب) راسم الذبذبات الصوتي (العلوي) والمخطط الطيفي (أسفل) للتسجيل الصوتي للسعال في A. (ج) صور تمثيلية تبين القمم المزدوجة وتتبع الجهاز التنفسي والتسجيل الصوتي أثناء السعال الناجم عن الكابسيسين. (د) راسم الذبذبات الصوتي (الأعلى) والرسم الطيفي (أسفل) للتسجيل الصوتي للسعال في C. (ه) صور تمثيلية تظهر ذروة أثر الجهاز التنفسي الفردية والتسجيل الصوتي أثناء العطس الناجم عن التحفيز الميكانيكي. (و) راسم الذبذبات الصوتي (الأعلى) والرسم الطيفي (أسفل) للتسجيل الصوتي للعطس في E. (ز) صور تمثيلية تبين القمم المزدوجة وتتبع الجهاز التنفسي والتسجيل الصوتي أثناء العطس الناجم عن التحفيز الميكانيكي. (ح) راسم الذبذبات الصوتي (العلوي) والرسم الطيفي (أسفل) للتسجيل الصوتي للعطس في G. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-4
الشكل 4: القمم المفردة والمزدوجة لآثار الجهاز التنفسي للسلوكيات الشبيهة بالسعال والعطس. (أ) متوسط (الأحمر) والفردية (الرمادية) والمتوسطة (الحمراء) آثار الجهاز التنفسي للسلوكيات الشبيهة بالسعال مع ذروة تنفسية واحدة (ن = 52). (ب) متوسط (الأحمر) والفردية (الرمادية) ومتوسطة (الأحمر) آثار الجهاز التنفسي للسلوكيات الشبيهة بالسعال مع قمم تنفسية مزدوجة (ن = 29). (ج) مدة مراحل ضغط قمم الجهاز التنفسي المفردة والمزدوجة للسعال الناجم عن الكابسيسين (الذروة المفردة ن = 52 ، القمم المزدوجة ن = 29). (د) متوسط نسبة آثار ذروة الجهاز التنفسي الفردي والمزدوج في السعال (ن = 6 فئران). (ه) متوسط (أحمر) وفردي (رمادي) ومتوسط (أحمر) آثار الجهاز التنفسي للسلوكيات الشبيهة بالعطس مع قمم تنفسية مفردة (ن = 40). (و) متوسط (أحمر) وفردي (رمادي) ومتوسط (أحمر) آثار الجهاز التنفسي للسلوكيات الشبيهة بالعطس مع قمم تنفسية مزدوجة (ن = 74). (ز) مدة مراحل ضغط قمم الجهاز التنفسي المفردة والمزدوجة للعطس الناجم عن التحفيز الميكانيكي (الذروة الفردية ن = 40 ، القمم المزدوجة ن = 74). (ح) متوسط نسبة آثار ذروة الجهاز التنفسي الفردي والمزدوج في العطس (ن = 6 فئران). يتم تمثيل البيانات على أنها متوسط ± SEM ، **** P < 0.0001. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-5
الشكل 5: تصنيف التردد والشكل الموجي لرسم الذبذبات الصوتي للسعال والعطس. (أ) القياس الكمي لفترات السعال والعطس بالموجات فوق الصوتية. (ب) متوسط تحليل الطيف للعطس الناجم عن التحفيز الميكانيكي (ن = 69 ، أسود) والسعال الناجم عن الكابسيسين (ن = 140 ، أحمر). (ج) رسم تخطيطي تمثيلي لحساب ميل راسم الذبذبات الصوتي. يكشف التحليل المقارن لشريحة التنعيم أنه عند 25 نقطة ، يحجب التجانس المفرط ميزات البيانات الأصلية ، في حين أن القيم التي تتجاوز 50 نقطة (على سبيل المثال ، 75 نقطة) تظهر تداخلا كبيرا مع منحنى 50 شريحة ولكنها تقدم نقاط انعطاف إضافية. (د) رسم تخطيطي تمثيلي لحساب نسبة المساحة، باستخدام نتائج التحليل الطيفي لحساب المساحة تحت منحنيات تردد مختلفة في منشور اللوحة البيانية. نسبة المساحة تساوي المنطقة الواقعة تحت منحنى 30-60 كيلو هرتز والمنطقة الواقعة تحت منحنى 0-30 كيلو هرتز. (ه) تصنيف التردد والشكل الموجي للعطس الناجم عن التحفيز الميكانيكي ورسم الذبذبات الصوتية للسعال الناجم عن الكابسيسين، حيث يمثل المحور Y أس ميل شكل الموجة الصوتية من خط الأساس إلى الذروة، ويمثل المحور x أس نسبة الموجات الصوتية بين 30-60 كيلو هرتز و0-30 كيلو هرتز. (و) متوسط تحليل الرسم الطيفي للعطس الناجم عن رذاذ الكابسيسين (ن = 36 ، أسود) والسعال الناجم عن رذاذ الكابسيسين (ن = 42 ، أحمر). (ز) تصنيف التردد والشكل الموجي للعطس الناجم عن رذاذ الكابسيسين (ن = 36 ، أسود) والسعال الناجم عن رذاذ الكابسيسين (ن = 42 ، أحمر) ، حيث يمثل المحور y أس ميل شكل الموجة الصوتية من خط الأساس إلى الذروة ، ويمثل المحور x أس نسبة الموجات الصوتية بين 30-60 كيلو هرتز و 0-30 كيلو هرتز. (ح) بيانات إحصائية عن منعكس العطس الناجم عن الكابسيسين في الفئات ذات الأعصاب الغربالية الأمامية وتحت الحجاج المقطوعة مقابل مجموعة الجراحة الوهمية. (ط) بيانات إحصائية عن منعكس السعال الناجم عن الكابسيسين في المجموعات ذات الأعصاب الغربالية الأمامية وتحت الحجاج المقطوعة مقابل مجموعة الجراحة الصورية. يتم تمثيل البيانات على أنها متوسط ± SEM ، ** P < 0.01 ، ****P < 0.0001. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الفيديو التكميلي 1: فيديو لسلوك يشبه السعال متزامن مع مخطط طيف الصوت الخاص به ، ويتم عرضه بسرعة عادية وسرعة 0.1x. الرجاء النقر هنا لتنزيل هذا الملف.

الفيديو التكميلي 2: فيديو لسلوك يشبه العطس متزامن مع مخطط طيف الصوت الخاص به ، ويتم عرضه بسرعة عادية وسرعة 0.1x. الرجاء النقر هنا لتنزيل هذا الملف.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

في هذه الدراسة ، نجحنا في إحداث سلوكيات السعال والعطس في الفئران عن طريق تحفيز القصبة الهوائية على وجه التحديد باستخدام الكابسيسين وتحفيز تجويف الأنف ميكانيكيا⁸^،¹⁷. قمنا بجمع البيانات بشكل متزامن من تخطيط تعدد الأشكال لكامل الجسم (WBP) ، والتسجيلات الصوتية والفيديو ، ووجدنا أن نسب تردد الصوت ومنحدرات شدة الصوت يمكن أن تفرق بشكل فعال بين سلوكيات السعال والعطس في الفئران⁸^،²³.

نظرا للطبيعة الدقيقة للإجراءات الجراحية المعنية ، يجب إيلاء اهتمام خاص لعدة خطوات حاسمة. أولا ، أثناء جراحة القصبة الهوائية ، يجب أن تكون القنية المزروعة داخل القصبة الهوائية رقيقة قدر الإمكان وإدخالها على عمق ضحل لتجنب انسداد مجرى الهواء ، مما قد يؤدي إلى ضائقة في التنفس أو حتى الوفاة. علاوة على ذلك ، نظرا لأن الإفرازات داخل القصبة الهوائية يمكن أن تسد القسطرة بسهولة ، فإن إزالة القسطرة اليومية أمر بالغ الأهمية. عند إعطاء الكابسيسين ، يجب التحكم في سرعة الحقن بعناية لمنع التدفق الرجعي إلى تجويف الأنف ، مما قد يؤدي إلى ردود أفعال العطس. ثانيا ، أثناء جراحة زراعة عظام الأنف ، يعد حجم الثقب المحفور أمرا بالغ الأهمية لتجنب التلف المفرط للفأر. يجب وضع القسطرة على مستوى عظم الأنف دون إدخالها بعمق شديد ، لمنع التهيج المفرط لتجويف الأنف أو التداخل مع التنفس الطبيعي. في النهاية ، يعد تنفيذ الإجراءات الجراحية الدقيقة أمرا ضروريا للتجربة. من خلال تقليل إصابة الفأر ، لا يمكن تسريع التعافي فحسب ، بل يمكن أيضا تسجيل استجابات سلوكية تجريبية أكثر دقة. تساعد هذه الطرق الجراحية على تعزيز موثوقية النموذج وضمان بيانات عالية الجودة ، وبالتالي توفير أساس تجريبي متين لدراسة سلوكيات انعكاسات الجهاز التنفسي مثل السعال والعطس.

تقليديا ، اعتمدت نمذجة سلوك السعال على رذاذ مركبات مثل الكابسيسين وحمض الستريك للحث على السعال²⁴^،²⁵. ومع ذلك ، فإن هذا النهج يحمل قيودا ملحوظة: فهو لا يثير السعال فحسب ، بل قد يؤدي أيضا في نفس الوقت إلى ردود أفعال العطس⁸^،²². علاوة على ذلك ، لوحظ تباين كبير بين الأفراد في الحساسية للمنبهات الهباء الجوي²⁶ ، ولم تظهر مجموعة فرعية من الفئران أي استجابة للسعال على الإطلاق. في المقابل ، يحقق نموذج التحفيز الميكانيكي الجديد الذي تم تطويره في هذه الدراسة سلوكيات مستقرة تشبه السعال مع السماح بالتخصيص المرن للمنبهات من خلال مشغلات قابلة للتبديل. وبالمثل ، فإن نماذج العطس التقليدية التي تستخدم عوامل الهباء الجوي تعاني من ضعف الخصوصية السلوكية ، لأنها تثير في كثير من الأحيان السعال الجانبي²² ، مما يعقد التمايز بين ردود الفعل التنفسية المميزة هذه.

أنشأت الدراسات السابقة نماذج لسعال الفأر والعطس باستخدام الكابسيسين ، وميزت بين الاثنين بناء على خصائص أنماط الجهاز التنفسي (القمم المفردة أو المزدوجة) المسجلة بواسطة تخطيط تحجم الجسم بالكامل (WBP) ⁸. تشير بيانات بحثنا إلى أنه في سلوك السعال المستحث ، شكل نمط التنفس أحادي الذروة 77.55 ± 2.10٪ من الحوادث ، بينما في سلوك العطس ، شكل نمط الذروة الواحدة 32.42 ± 5.88٪. تؤكد هذه النتائج أن طريقة التصنيف القائمة على أنماط تنفس WBP فعالة في معظم الحالات ولكنها تظهر قيودا ولا تسمح بالتمايز التام بين السلوكيين. بالإضافة إلى ذلك ، حاولت بعض الدراسات التمييز بين السعال والعطس باستخدام خصائص المدة والتردد للإشارات السمعية²². على الرغم من أن متوسط مدة الإشارات الصوتية لسلوك العطس عادة ما يكون أطول من السعال ، إلا أن هناك تداخلا كبيرا بين فترات الأحداث الفردية. لذلك ، فإن الاعتماد على مدة الصوت كمؤشر مميز قد يفتقر إلى التمييز الكافي. علاوة على ذلك ، لم يكشف التحليل الطيفي للسعال والعطس عن حدود واضحة: قد يظهر السعال الخفيف فقط كإشارات منخفضة التردد ، في حين أن السعال الشديد يمكن أن ينتج أصواتا تتضمن مكونات عالية التردد ، مع خصائص طيفية مشابهة لتلك الخاصة بالعطس. والجدير بالذكر أن أحداث السعال تظهر باستمرار نسبة أعلى من الطاقة منخفضة التردد. في المقابل ، قد توفر نسبة الطاقة عالية التردد إلى طاقة التردد المنخفض (نسبة طاقة التردد العالي إلى المنخفض) ميزة صوتية أكثر تمييزا للتمييز بين سلوكيات السعال والعطس.

يعالج ابتكارنا هذه القيود من خلال التحفيز الميكانيكي المقيد مكانيا. يوضح النموذج السلوكي المكرر مزايا مزدوجة: (1) الدقة على مستوى المليمتر في مجسات تطبيق التحفيز المستقرة ، و (2) الخصوصية السلوكية المحسنة. علاوة على ذلك ، يكشف تحليلنا المكثف لصوتيات السعال والعطس أن هذه السلوكيات تظهر ملامح مميزة لشدة الصوت ، مع وجود اختلافات ذات دلالة إحصائية في نسب الطاقة عالية التردد إلى المنخفضة. علاوة على ذلك ، يكشف تحليلنا الصوتي الشامل لأحداث السعال والعطس عن ملامح مميزة لشدة الصوت بين هذه السلوكيات ، مصحوبة باختلافات ذات دلالة إحصائية في نسب طاقة التردد العالي إلى المنخفض. علاوة على ذلك ، فإن طريقة التصنيف هذه ممكنة أيضا في التسجيلات الصوتية لسلوكيات السعال والعطس الناجمة عن رذاذ الكابسيسين. بشكل جماعي ، مكنت هذه المعلمات الصوتية من تطوير مساحة ميزة متعددة الأبعاد تضع معيارا موضوعيا وقابلا للقياس الكمي للتمييز بين السعال والعطس. تضع النتيجة معيارا جيدا للتحقيق في آليات الدفاع عن مجرى الهواء مع تقليل المربكات وتحسين قابلية التكاثر. هذا لا يحل التحديات طويلة الأمد في أبحاث انعكاس الجهاز التنفسي فحسب ، بل يفتح أيضا طرقا لدراسات التعديل العصبي الدقيقة للدوائر العصبية للسعال والعطس.

على الرغم من أن هذه الطريقة تحفز بشكل فعال سلوكيات السعال والعطس لدى الفئران ، إلا أنها لا تزال تعاني من بعض القيود. بالمقارنة مع تحريض البخاخات ، قد تتسبب الجراحة في درجة معينة من إصابة الفئران ، على الرغم من أننا نسعى جاهدين لتقليل الضرر أثناء العملية. ومع ذلك ، لا يزال بإمكان الجراحة إثارة سلوكيات السعال والعطس بثبات ، مما يشير إلى أن الجراحة نفسها لا تقلل من حساسية الفئران لهذه المحفزات. ظهرت التحديات التقنية أيضا في التنميط الظاهري السلوكي. تتطلب دقة الإشارة الصوتية معايرة دقيقة لموضع الميكروفون من الموضوع لموازنة نسب الإشارة إلى الضوضاء مع تجنب تشبع السعة. علاوة على ذلك ، فإن دمج قسطرة توصيل التحفيز مع غرف تخطيط تعدد الأجزاء لكامل الجسم (WBP) استلزم تصميمات متخصصة: يجب أن تمتد القسطرة من أعلى الغرفة دون إعاقة حركات الفأر الطبيعية أو توصيل المنبه. باختصار ، على الرغم من قيود الطريقة الجراحية ، إلا أنها توفر وسيلة فعالة لإحداث سلوكيات السعال والعطس في الفئران بثبات ، ومن خلال عملية تجريبية مصممة بعناية ، يمكن تقليل إصابة الفأر لضمان جمع البيانات السلوكية الدقيقة.

في الختام ، من خلال هذه التلاعبات الجراحية الدقيقة والتصميم التجريبي الصارم ، أنشأنا نموذجا يحفز سلوكيات السعال والعطس في الفئران بثبات ، مما يوفر أساسا تجريبيا موثوقا به لمزيد من الدراسة لهذين السلوكيين الانعكاسيين التنفسيين.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يتم دعم هذا العمل من قبل البرنامج الوطني للبحث والتطوير الرئيسي في الصين (STI2030-Major Projects-2021ZD0202400 إلى CS) ، والمؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (32422032 و 32271069 إلى CS) ، وخطة الدعم الخاص في قوانغدونغ (2023TQ07A609 إلى CS) ، والمشروع الرئيسي لمختبر قوانغتشو الوطني (MP-GZNL2024A02001-02 والمنحة رقم. GZNL2024A02001 إلى CS). يتم أرشفة جميع البيانات في مختبر قوانغتشو الوطني.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسم	الشركة	رقم فهرسي	التعليقات
خيط نايلون 0.25 مم			https://item.taobao.com/item.htm?app =weixin & bc_fl_src=share-1041234389 826863-2-1& bxsign=scdVy4Xlh07ZND yojKnPqZ8vQnR_0pjarQFoQH9h636l au-W1sONf-RPbGobT6VinB8J0CrFC xRXoB-tghl13JMFQh3DrBLpqflgMRg DY2repq1fcQGIoPm4AuDfQSUQXE p& cpp=1& h5_spm=a-tb-item.b-tb-ite m& id=595514372480& share_crt_ v=1& shareurl=true& short_name=h .hIi5xvPc8rHTjez& sp_tk=eDdVczR SSG1vODU٪3D& spm=A2159R.13 376460.0.0& tbSocialPopKey=shar eItem& tk=x7Us4RHmo85& UN=B3 859EB62EF44248BD7BAB98FFeb2 63& un_site=0& ut_sk=1.ZZv9EYy wWWkDAI٪2FaThaoYLYt_2164 6297_1755074424775.TaoPassw ord-WeiXin.1& wxsign=tbwr_qqSc esj7OBC_MTN-urBRm3r6GFm9t SERXxmOXNfgDGI3usP8mgVRu QmtuQ3LRrt9OkMGFP3XV55Hpp DzZZUQ4jUaki80cL79BKkrc85YE 5VYZfdiqppGkhao6kzkKF& x-SSR = صحيح
إبرة 28G			https://item.taobao.com/item.htm؟ app=weixin& bc_fl_src=share-1041 234389566731-2-1& bxsign=scdfvM o7l21o6H5xXAgtKjf4TGT54QtHpk ED6yQRvvPvkGUKWiNyteUooM8e 6wcMmSKQpRsUCHjVo1q6Cliyp61 S3Nr1VadjTYKEJ1_SxSFZln_zI-0U omdKkkegvM6O5Rr& cpp=1& h5_sp m=a-tb-item.b-tb-item& id=670272 286239& share_crt _v=1& shareurl=true& short_name= h.hIiUFWFOj35n1LJ& sp_tk=eHFJ QTRSSE9xZDc٪3D& spm=A2159 R.13376460.0.0& tbSocialPopKey= shareItem& tk=xqIA4RHOqd7& UN =B3859EB62EF44248BD7BAB98FF EB263& un_site=0& ut_sk=1.ZZv9 EYywWWkDAI٪2FaThaoYLYt_2 1646297_1755074424775.TaoPa ssword-WeiXin.1& wxsign=tbwwJc wF20yLPkLax6kR7BPCJ3uPXx_ KPLTBjHUIph1nmN96mu0vYRC 0-DQxpG6mWPKWPZwSElseb HTR6nMzL7zthSG_67CIodTi_3i bFk7SKNFmbLeg1MVSDl9YzKs axPI& x-SSR = صحيح
2-ميثيل-2-بوتانول	سيغما-ألدرتش	240486-100ML
مسجل آفيسوفت USGH	أفيسوفت		للتسجيل بالموجات فوق الصوتية
حقن الدماغ المجسم	الدفع الخلفي	68801
الكابسايسين	MCE	HY-10448
التوازن الإلكتروني	شنغهاي تشو جينغ	BSM-220.4
منشور جراف باد	جراف بادسوفتوير		يستخدم في الرسوم البيانية وتحليل البيانات
نظام الكاميرا عالية السرعة	فيلر	20102748
يودوفور	LIRCON		https://www.lircon.cn/products_details/218.html
مضخة الحقن الدقيق	زيماينانوتيك	XMSP-C
نمذجة الطين			https://detail.tmall.com/item.htm? app=weixin& bc_fl_src=share-10 41234985980666-2-1& bxsign=s cdTRuE_YDJUf3ImFGBBqpft8S OgQqVocuYNmXEUcLyxiJX85R eVH8uZxdnVBKeXGONiCQ_Fc UDXoNcDga8mP3sClXi1CKRn R6SHFSitGVUGOFOA7eGoZT 38cLXHb8wUW-S& cpp=1& h5_ spm=a-tb-item.b-tb-item& id=61 1429671875& share _crt_v=1& shareurl=true& short _name=h.hs0LTq88ockDBN6&; sp_tk=cldZNjRSREhKUDU٪3 D& spm=A2159R.13376460.0.0 & tbSocialPopKey=shareItem& tk=rWY64RDHJP5& un=b385 9EAB62EF44248BD7BAB98FFeb 263& un_site=0& ut_sk=1.ZZv9 EYywWWkDAI٪2FaThaoYLYt _21646297_1755091386528.T aoPassword-WeiXin.1& wxsign =tbwPFmvLRyYmleaKSyVP7W t1XJnfAXUas_u1d5JJPUA91z9 4BTPKze3BbE2bNJHvC4-agGF ARD4JFW0c8hjdn7Z1Mfk1qgIZ VJ2SaGNFy8b809h3okigHQkp8 LhDopd5-VF& x-ssr=true
جهاز التنشيط	يويل	M105	لتتذرة الكابسيسين
أنابيب PE	الدفع الخلفي	62323
أنابيب السيليكون			https://item.taobao.com/item.htm؟ id=618505617112& pisk=gFrice1c WPu1u5K6Stm15sEF8l7d5cijiSK xMmhV8XlBXSntDD-EBYH2ux8Z Ty27ifBf5cUniWPn_S2fCxl4gScY WwI8CRij0_Uc2ge6-dJRw5xZ3p Wqex8NpV5Fxrz-0_CR2epE51n 4Mg0bwy8EFXkZ3m8NK2krnmmk Z7jWnTxDWuCPq09XnnYxw_xu qLMksIm8q7n-ULYH-QCuZ72W nhX8Z0mPqY9DjTjoq0b1J0bq4A k5cCgtoXJh0xA0iaJbW0nvrQQhu QN-D0k4n8bR-tn-4xA2cQfKHqZ hzPf3-MWSpjm2En5hLag-nY44 7HxVGjhoT8yZsXkCkMVmK_4z q-OSaKccirl3lD1igu5Zm5PvfFJo aOzGS7w1IKlE-obgHT1yLKfuuo5 CB0fUuLW08vBK-cWa4gxVesglW 8U8O0ngpWb8XlVkIKbKQBDHRe 4RzM9XHPNgZdACRK9YXlVkIKb BhKUOj7vMOw& spm=A21XTW.291 78619.0.0
برنامج سبايك2	سبايك2		يستخدم في تتبع الجهاز التنفسي وتحليل الصوت
سبينفيو	فيلر		يستخدم لتسجيل الفيديو عالي السرعة
تريبروموإيثانول	سيغما-ألدرتش	T48402-100G
ألتراساوندغيت 116Hme	أفيسوفت	116Hme/63
برمجيات WBP admiad	تقنية السحب		يستخدم لتسجيل WBP
نظام تصوير الجسم المتعدد للجسم في WBP	تقنية السحب	2403-3204

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Umayahara, Y., et al. Clinical significance of cough peak flow and its non-contact measurement via cough sounds: a narrative review. Appl Sci (Basel). 10 (8), 2782(2020).
Nonaka, S., Unno, T., Ohta, Y., Mori, S. Sneeze-evoking region within the brainstem. Brain Res. 511 (2), 265-270 (1990).
Canning, B. J., et al. Anatomy and neurophysiology of cough: chest guideline and expert panel report. Chest. 146 (6), 1633-1648 (2014).
Mazzone, S. B., Undem, B. J. Vagal afferent innervation of the airways in health and disease. Physiol Rev. 96 (3), 975-1024 (2016).
Canning, B. J., et al. Identification of the tracheal and laryngeal afferent neurones mediating cough in anaesthetized guinea-pigs. J Physiol. 557 (Pt 2), 543-558 (2004).
Driessen, A. K., et al. A role for neurokinin 1 receptor-expressing neurons in the paratrigeminal nucleus in bradykinin-evoked cough in guinea-pigs. J Physiol. 598 (11), 2257-2275 (2020).
Lu, H., Cao, P. Neural mechanisms underlying the coughing reflex. Neurosci Bull. 39 (12), 1823-1839 (2023).
Gannot, N., et al. A vagal-brainstem interoceptive circuit for cough-like defensive behaviors in mice. Nat Neurosci. 27 (9), 1734-1744 (2024).
Bourouiba, L., Dehandschoewercker, E., Bush, J. W. M. Violent expiratory events: on coughing and sneezing. J Fluid Mech. 745, 537-563 (2014).
Al-Biltagi, M., Bediwy, A. S., Saeed, N. K. Cough as a neurological sign: what a clinician should know. World J Crit Care Med. 11 (3), 115-128 (2022).
Korpás, J., Tomori, Z. Cough and other respiratory reflexes. , Karger, Basel. (1979).
Rui, Y., et al. The sneeze reflex in physiological and pathological states: a mini review. Front Neurosci. 19, 1598027(2025).
Batsel, H. L., Lines, A. J. Discharge of respiratory neurons in sneezes resulting from ethmoidal nerve stimulation. Exp Neurol. 58 (3), 410-424 (1978).
Wallois, F., Bodineau, L., Macron, J. M., Marlot, D., Duron, B. Role of respiratory and non-respiratory neurones in the region of the NTS in the elaboration of the sneeze reflex in cat. Brain Res. 768 (1-2), 71-85 (1997).
Hersch, M. Loss of ability to sneeze in lateral medullary syndrome. Neurology. 54 (2), 520-521 (2000).
Cauna, N., Hinderer, K. H., Wentges, R. T. Sensory receptor organs of the human nasal respiratory mucosa. Am J Anat. 124 (2), 187-209 (1969).
Simera, M., et al. Interactions of mechanically induced coughing and sneezing in cat. Respir Physiol Neurobiol. 205, 21-27 (2015).
Burke, W. Why do we sneeze. Med Hypotheses. 78 (4), 502-504 (2012).
Hiramatsu, Y., et al. The mechanism of pertussis cough revealed by the mouse-coughing model. mBio. 13 (2), e0319721(2022).
Chen, L., et al. Establishment of a mouse model with all four clinical features of eosinophilic bronchitis. Sci Rep. 10 (1), 10557(2020).
Li, F., et al. Sneezing reflex is mediated by a peptidergic pathway from nose to brainstem. Cell. 184 (14), 3762-3773.e10 (2021).
Lu, H., et al. Brainstem opioid peptidergic neurons regulate cough reflexes in mice. Innovation (Camb). 5 (6), 100721(2024).
Ludlow, C. L. Laryngeal reflexes. J Clin Neurophysiol. 32 (4), 284-293 (2015).
Laude, E. A., Higgins, K. S., Morice, A. H. A comparative study of the effects of citric acid, capsaicin and resiniferatoxin on the cough challenge in guinea-pig and man. Pulm Pharmacol. 6 (3), 171-175 (1993).
Nascimento, L. A., Fonseca, L. F., Rosseto, E. G., Santos, C. B. Development of a safety protocol for management of thirst in the immediate postoperative period. Rev Esc Enferm USP. 48 (5), 834-843 (2014).
Meisel, A., et al. Detection of mouse cough based on sound monitoring and respiratory airflow waveforms. PLoS One. 8 (3), e59263(2013).

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الحث الدقيق والتمييز بين ردود أفعال السعال والعطس في الفئران

في هذه المقالة

ملخص

الملخص

المقدمة

البروتوكول

النتائج

المناقشة

الإفصاحات

شكر وتقدير

المواد

المراجع

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

مقالات ذات صلة