记录聋小鼠电诱发听觉脑干反应

摘要

来源：Navntoft, C. A.，等。C57BL/6小鼠的耳蜗植入手术及电诱发听觉脑干反应记录。J. Vis. Exp. (2019)

本视频展示了在听力丧失的小鼠中植入人工耳蜗装置并施加电刺激以记录听觉脑干反应的操作流程。该方法有助于理解电刺激听觉的基本机制，并可推动人工耳蜗技术及听觉神经科学的发展。

方案

所有涉及动物模型的实验程序均已通过当地机构动物护理委员会和 JoVE 兽医审查委员会的审核。

1. 耳蜗植入体（CI）电极阵列的植入

注意： 耳蜗内电极阵列由四个铂金环带组成（Ø0.2 mm）的铂/铱聚对二甲苯绝缘导线，外层以硅胶管屏蔽（图1).

1. 将牵开器工具放入切口，以重新暴露鼓室。
2. 将电极阵列插入圆窗（鼓阶），插入深度以第4个铂金环刚好位于圆窗内侧为准。此时插入深度约为 2 mm，对应耳蜗内的位置约为 30 kHz 区域。
3. 将导线在鼓室内盘绕，并用组织胶将导线固定在鼓室上方的组织上。盘绕导线有助于在整个实验过程中保持电极阵列的稳定。
4. 小心移除牵开器，并使用组织胶封闭切口。
5. 用组织剪在颈部做一垂直于即将放置听觉脑干反应（ABR）活动电极与参考电极连线方向的小切口（0.5 mm）。将铂金接地球电极置入皮下 pocket，并用组织胶封闭小切口（图 2）。
6. 将电极阵列板连接至动物刺激平台（ASP）。

2. 电听觉脑干反应（eABR）

注意：使用动物刺激平台对电极阵列进行电刺激。也可使用其他电流源和软件系统。

1. 用 70% 乙醇溶液清洁 ABR 电极。将电极置于皮下：刺激电极（Ch1）位于头顶，参考电极（-）置于同侧耳廓下方，接地电极置于后肢（图 2）。
2. 打开 ASP 软件并定义电脉冲刺激范式。我们采用电荷平衡的双相脉冲，每相持续 50 μs，相间间隔 10 μs，刺激频率为 23.3 脉冲/秒（pps）。电刺激以单极电极构型施加，并逐步增加电流强度。在每个电流强度下共平均 400 次反应。
3. 通过 Tucker Davis Technologies（TDT）前置放大器、预放大器和听觉处理器持续呈现电脉冲序列，并记录诱发的 eABR 反应。
4. 通过自定义的 Matlab 脚本绘制和分析 eABR 数据（图 3）。该脚本及一段示例记录数据见补充材料。

结果

图1：小鼠耳蜗植入体。（A）耳蜗内电极阵列由四个铂金环带组成，间距为0.4 mm，直径 d：0 [尖端] (d=0.21)，1 (d=0.23)，2 (d=0.25)，3 (d=0.27)。每个电极的宽度为0.2 mm。四根铂铱合金（90/10）电极导线采用聚对二甲苯绝缘，并封装于硅胶管中。（B）电极阵列尖端的放大图（红色虚线框）。电极阵列与一个铂金参考球连接至印刷电路板。比例尺 = 1 mm。

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
硬件
低阻抗前置放大器	TDT, FL, USA	RA4LI
Medusa 前置放大器	TDT, FL, USA	RA4PA
RZ6 听觉处理器	TDT, FL, USA
动物刺激平台	ASP, Oticon Medical, Nice, France
手术器械
闭环加热垫	FHC, Inc. ME, USA
眼药膏	Alcon, CH	Lacrinorm Augengel
一次性皮下针电极	Horizon, Rochester Electro-Medical Inc.	S83018-R9, 27G
自持式牵开器（Mini Collibri Retractor）	Fine Science Tools	#17000-01
吸引楔形头	Agnthos, SE	#42-886-460
可吸收纸尖（中号）	WPI, FL, USA	#504182
耳蜗内电极阵列	Bionics Institute, Melbourne, Australia	4通道
Spongostan Standard	Ferrosan Medical Devices	#MS0002
组织胶水 Loctite 4161 Superbond	Henkel	部件编号 19743
动物刺激平台（ASP）	Oticon Medical, Nice, France
软件
BioSigRZ	TDT, FL, USA
Matlab	MathWorks, MA, USA
ASP 软件	Oticon Medical, Nice, France