تحفيز Optogenetic من العصب السمعي

الهدف العام من هذا الإجراء هو تحفيز العصب السمعي للحيوانات بصريا مع الخلايا العصبية العقدية الحلزونية المعدلة بصريا. يتم تحقيق ذلك عن طريق تحضير محفز LED صغير أزرق أو ألياف ضوئية مقترنة بليزر أزرق. الخطوة التالية من الإجراء هي تقييم القوقعة باستخدام نهج الجراحة المجهرية الأذنية الرجعية.

الخطوة الثالثة هي وضع المحفز البصري لتسجيل استجابات جذع الدماغ التي يتم استثارها بصريا. الخطوة الأخيرة هي الوصول إلى القولون السفلي لتسجيل النشاط المستحث بصريا. في النهاية ، يمكن أن تظهر النتائج تحفيزا ناجحا للجهاز السمعي من خلال تسجيلات استجابات جذع الدماغ السمعي وإمكانات المجال المحلي.

في القولون السفلي التحفيز البصري الوراثي لعصب المدقق. كبديل للكهرباء ، تعد غرسات القوقعة الصناعية بدقة أفضل للتردد والكثافة. هذا له أهمية كبيرة لأبحاث المدققين ، لكن الآثار المترتبة على هذه التقنية تمتد نحو تحسين استعادة السمع لدى الصم.

يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في البحث السمعي ، مثل دور نشاط النمط في تحسين تطور العظام ، ومتطلبات التكامل الطيفي في توطين الخلية ، ومدى التفاعل بين إسقاطات الإطار الخاصة بالتردد. في النظام السمعي المركزي ، يعد العرض المرئي للإجراء أمرا بالغ الأهمية حيث يصعب تعلم تحديد المواقع والتوجيه المناسبين لمصباح LED الصغير أو الألياف الضوئية. يستخدم محفز LED الصغير مصباح LED أزرق مع سطح نشط 200 ميكرون مربع ، وأسلاك اللحام الأولى إلى الصمام الصغير.

بعد ذلك ، باستخدام إيبوكسي ، قم بتغليف LED وتوصيله ، واتركه يجف طوال الليل. بمجرد المعالجة ، قم بتغذية الأسلاك من خلال قطر خارجي بقطر واحد ملليمتر. استعارة الشعيرات الدموية الزجاجية السيليكات.

يوفر الزجاج الاستقرار الميكانيكي والعزل الكهربائي. ختم تقاطع الشعيرات الدموية ومصباح LED المطلي بالإيبوكسي مع وضع أكثر من الإيبوكسي للشعرية بحيث يمكن تركيبها على مناور. تحقق الآن من التوصيلات الكهربائية.

أولا ، قم بإعداد ثلاثة أسلاك نحاسية. اغمس أحد طرفي كل منها في حمام كلوريد الصوديوم بنسبة 0.9٪. ثم قم بتوصيل نهاياتها الأخرى بمكبر صوت A BR.

راقب الإشارة باستخدام راسم الذبذبات. بعد ذلك ، قم بتوصيل مؤشر LED الصغير بالمحفز المخصص للاختبار. اغمر المحفز المتصل ب micro LED في الحمام وقم بتشغيل مؤشر LED لمدة 20 دقيقة على الأقل.

أثناء تحفيز شاشة LED ، راسم الذبذبات للقطع الأثرية. تجاهل أي مصابيح LED معيبة. تخدير فأر عمره من أربعة إلى 10 أسابيع.

يعبر هذا الماوس عن قناة opsin اثنين تحت مروج الفخذ 1.2 10 دقائق. بعد حقن التخدير ، تحقق من منعكس انسحاب لتأكيد مستوى التخدير الجراحي. ثم ضع المرهم على العينين وابدأ الجراحة.

أولا ، قم بحلق المنطقة الأذنية الرجعية بعناية لاتخاذ نهج من الفولا ، تجويف الأذن الوسطى المملوء بالهواء. ضع الماوس على وسادة تدفئة في الجانب الجراحي باستخدام ملقط صغير. قم بتشريح عضلات الرقبة بعناية ، وهي platysma و sternoclaydomastoid و scalenes.

الآن فضح الفقاعة. إنه هيكل كروي عظمي مع حلقة على السطح حيث يوجد الغشاء الطبلي. باستخدام إبرة الأنسولين ، قم بعمل ثقب أسفل الحلقة مباشرة من الفتحة.

قم بإزالة العظم الذي يغطي الفقاعة. استخدم Rons الناعم والملقط الدقيق لتعريض القاعة الاحترافية للقوقعة في هذه العملية. بعد ذلك ، ابدأ القوقعة. الفغر.

قم أولا بحلق الكبسولة العظمية دون تعطيل المتاهة الغشائية. افتح الآن نافذة صغيرة من 500 إلى 800 ميكرون في منعطف القوقعة الصناعية الثاني بعيدا عن الشريان الثابت وفتحة القمة. يمكن أن تمزق القمة القوقعة وتكسر الموديس.

الاستعداد لقياس استجابات جذع الدماغ السمعية البصرية الوراثية أو OABR. أولا ، أدخل أقطاب إبرة في المواقع التالية أسفل الصيوان ، وعلى الرأس ، وعلى الظهر بالقرب من الساقين مع توصيل الأقطاب الكهربائية بمكبر للصوت. تضخيم إمكانات الفرق بين الرأس والإبر تحت الجلد الخثارية.

عينة عند 50 كيلو هرتز وقم بتصفية الاستجابات بين واحد و 10،000 هرتز لتحفيز القوقعة العابرة. قم بتركيب مصباح LED صغير أو ألياف ، إلى جانب مؤشر LED الصغير الذي يمسك به مناور ميكانيكي. ضعه بعناية في مكانه.

تصور إمكانات الفرق على راسم الذبذبات. ضعه بالقرب من إعداد التسجيل بحيث يسهل تحسين موضع المحفز البصري. استخدم متوسط الإشارة وقم بتخزين البيانات على جهاز كمبيوتر لتحليلها دون اتصال.

الآن قم بتحسين موضع واتجاه مؤشر LED الصغير باستخدام الاستجابات لنبضات من ثلاث إلى 10 مللي ثانية من التيار عند واحد إلى خمسة هرتز. خيار آخر هو التحفيز بالليزر بواسطة ليزر موجة مستمرة 473 نانومتر متصل بألياف ضوئية 250 ميكرومتر. يتطلب ذلك تحكما تناظريا سريعا في طاقة الليزر أو جهاز بصري.

باستخدام غالق سريع ، ضع الألياف باستخدام مناور دقيق مباشرة على فغرة القوقعة وقم بتثبيتها بأسمنت الأسنان للتحفيز داخل القوقعة. أدخل الألياف من خلال النافذة المستديرة في s Scala.Tempe. قم بتحسين موضع الألياف واتجاهها عن طريق استنباط استجابات بنبضات من ثلاث إلى 10 مللي ثانية من 10 إلى 30 مللي واط عند واحد إلى خمسة هرتز.

يعد وضع المحفز الخطوة الأكثر أهمية للبروتوكول. يجب نقل الضعف الجنسي الصغير أو الألياف الضوئية بصبر حتى يتضح OABR. بمجرد إجراء استجابات جيدة لجذع الدماغ السمعي البصري ، قم بإصلاح الألياف باستخدام غراء سيانواكريليت أو بواسطة أسمنت الأسنان.

بالنسبة لهذا البروتوكول ، استخدم إطارا تجسيما وقم بإعداد الماوس عن طريق فتح الجمجمة فوق الكتلة السفلية. باستخدام المجهر ، ضع مسبار تسجيل فوق الكولوس السفلي وأدخله بحيث تكون القناة العلوية مرئية على السطح. الآن ، قم بتضخيم إمكانات الفرق بين القنوات الفردية لمصفوفة التسجيل والمسمار المرجعي والعظم الجداري.

استخدم معدل عينة يبلغ 32 كيلو هرتز ، ومرشح تمرير منخفض 300 هرتز واحفظ البيانات. يعد فغر القوقعة الأمثل أمرا بالغ الأهمية ويزيد من احتمالية نجاح التجربة. هذا يعني أن النافذة منتظمة وصغيرة ولا توجد إصابة في هياكل القوقعة الصناعية الداخلية.

على سبيل المثال ، يشير النزيف إلى تلف STR ssis باستخدام قناة Rodin اثنين من الفئران المعدلة وراثيا. يتم التعبير عن قناة Rodin الثانية في الخلايا العصبية العصابة الحلزونية داخل إضاءة الضوء الأزرق القوقعة إما عن طريق micro LED أو عن طريق الليزر يثير البصريات الوراثية الكبيرة A BR ، والتي تختلف عن الصوت A BR في السعة والشكل الموجي البصري الوراثي. يحتوي BR على سعات أكبر من البصريات الصوتية A BR.

وبالتالي فإن BR أكثر قابلية للمقارنة مع A BR الكهربائية. قد يقوم كلاهما بتجنيد المزيد من الخلايا العصبية العقدية الحلزونية أو إثارة تنشيط أكثر تزامنا للخلايا العصبية العقدية الحلزونية. تم التحقق من انتشار النشاط من خلال المسار السمعي عن طريق التسجيلات خارج الخلية في الجهاز السمعي المركزي. على سبيل المثال ، أثار التحفيز البصري الوراثي للقوقعة نشاطا عصبيا في الدماغ المتوسط السمعي.

الاستقرار الميكانيكي والعزل الكهربائي الآمن لمحفزات LED الدقيقة ، بالإضافة إلى تجنب التدفق المفرط للكربون ، عاملا حاسما للاستخدام الناجح للبصريات الوراثية للقوقعة. أثناء محاولة هذا المحترف ، من المهم أن تتذكر تجنب إصابة الشريان المدقع في الإيبولا. بمجرد إتقان التسجيلات من القولون السفلي ، يمكن إجراؤها في حوالي ثلاث ساعات إذا تم إجراؤها بشكل صحيح.

باتباع هذا الإجراء أ ، يمكن تنفيذ طرق مثل تسجيلات الوحدة الواحدة في القولون السفلي. سيمهد التحفيز البصري الوراثي للمسار السمعي الطريق للأبحاث في علم الأعصاب السمعي لطرح أسئلة لم يكن من الممكن معالجتها سابقا بالتحفيز الصوتي أو الكهربائي. نأمل أيضا أن تترجم هذه التقنية إلى إعادة تأهيل سريري لضعف السمع.