使用传统的空调和心率的方法刺激听觉声学和电刺激对歧视行为的测定

该程序的总体目标是确定刺激耳蜗核的区域和神经刺激模式，这些区域会产生动物可区分的频率感觉。首先，植入心率监测设备，以测量动物的生理反应。接下来，将一个神经电极植入耳蜗核，通过该电极可以将刺激传递到听觉系统。

然后，动物被调节以检测所呈现的音调的频率差异并产生生理反应。最后，对动物进行检测，以检测听觉系统神经刺激的不同位置和模式。最终，可以获得结果，显示耳蜗核的哪些区域最适合刺激听觉假体和刺激模式。

最适合在此类设备中使用，通过识别始终产生不同频率感觉的刺激位置和模式。与现有方法（例如神经刺激和急性制剂中的记录）相比，该技术的主要优点是可以识别动物实际区分和检测到的刺激目标和技术。这项技术的影响延伸到治疗耳聋的治疗，其中人工耳蜗由于人工耳蜗受损或听觉神经损伤而无法使用。

该技术将有助于确定最能模拟正常声学处理的刺激策略。心电图遥测设备植入后 3 至 5 天，首先给予镇痛和麻醉剂，开始脑电极植入。确认麻醉后，剃掉动物的头部并用 Betadine 磨砂酒精擦拭，然后用 Betadine 擦拭。

将动物放在顺势主题板上。将动物抬起并放置在耳杆之间，然后将第一个耳杆滑入外部声学装置。将第一个耳杆锁定到位。

然后使用大鼠牙钳将第二个耳杆滑入到位。张开动物的下颚，将上门牙钩在牙架上。就位后，将鼻锥滑过鼻子以开始输送 isof 氟，这将在手术期间持续

暴露顶骨后，使用 20% 过氧化物溶液擦洗表面。在纱布垫上，在顶骨最外侧部分钻一个大约 2 毫米见方的孔。使用无菌盐水冲洗孔洞，以去除任何可能损坏在显微镜下工作的电极的骨头、灰尘或骨头碎片，在左顶骨和右顶骨间钻一个小孔。

接下来，将手术钢螺钉拧入每个孔中，在每个螺钉的头部和颅骨之间留出约 0.5 毫米的距离。将耦合扬声器连接到左侧空心耳杆。将电极纵器置于开口上方，使 Cato 喙角为 10 度。

然后用针尖在矢状面上的硬脑膜上切开一个切口。手动将电极插入大脑表面约两毫米。将螺钉连接到高阻抗头部平台的接地和参比电极点。

确保放大器已打开。然后密封录音室，开始循环传输低频和高频带通滤波噪声，最大传输速率为每 200 毫秒一次突发。监测每个通道的神经活动，以检测对噪声的响应。介绍。

继续插入电极，直到总插入距离接近 8 毫米，或者直到看到对噪声呈现的响应。如果已到达耳蜗核，则电极尖端的部位应主要显示对高频刺激的反应。继续插入电极，直到尖端检测到。

对低频刺激或听觉驱动活动的反应停止发生。如果活动停止，电极可能已完全穿过耳蜗核，可能需要修改电极位置。通过在所需频率范围内以 1 到 70 分贝的振幅以频率步长呈现纯音，构建电极位点神经元的频率幅度响应图，每个刺激重复 10 次。

为了保护脑组织和电极，在裸露的电极小腿上方涂上一层薄薄的硅弹性体，使弹性体顺着小腿流下，覆盖小腿和大脑的裸露表面。要将电极固定到位，请涂抹牙科水泥，将电极接地线连接到螺钉上，并进一步涂抹牙科水泥以获得更大的强度。一旦粘接剂变硬，就缝合电极周围的切口，然后将家笼放在加热垫上 24 小时，让动物恢复。

激活遥测设备后，将动物放入测试室中，让它适应五分钟，然后再开始调节。要执行调节程序，以 250 毫秒的脉冲频率重复提供声刺激对中随机选择的一个成员，间隔 250 毫秒的静音，持续 80 到 170 秒。每个刺激演示的上升和下降时间必须为 10 毫秒。

为避免察觉到咔嗒声，请开始交替。声学刺激的第二个成员与第一个成员配对，每个音调持续 250 毫秒，然后是 250 毫秒的沉默。在 10 秒的交替音调呈现周期的 9.5 秒后，进行 0.5 毫秒的足部电击，然后停止音调呈现 30 秒，让心率稳定下来。

继续此过程，直到完成该程序的 48 个周期。为了确保每个音调对有足够的重复次数以进行分析，请确保每个音调对至少出现四次。在异氟醚麻醉下连接神经刺激电缆并激活遥测装置后，让动物在测试前 10 分钟恢复并适应测试室。

为了保持前一天的调节，如前所述，提供交替的声学刺激对，然后进行 0.5 毫秒的足部电击。在让心率稳定后，以 250 毫秒的突发频率重复传递电刺激对中随机选择的一个成员，间隔 250 毫秒的静音 80 到 170 秒。然后开始交替电刺激对的第二个成员，第一个成员呈现每个音调 250 毫秒，然后是 250 毫秒的静音，总共 10 秒。

使用下一个随机选择的电刺激对重复该循环，直到每对电刺激至少以随机间隔进行 20 次试验。插入声学刺激对以保持调节。测试完成后，停用遥测设备，拆下刺激电缆，然后将动物送回家。

这里显示的是正确放置的电极的电生理响应。每个直方图表示一个电极位点的一个频率的数据，每列代表电极阵列两个柄上的 25 毫秒时间段。仅在响应相当窄的频率带时，才能在每个单独的电极位点检测到响应，但这些窄带分布在很宽的频率范围内。

这样的分布是最佳的，因为大脑的许多不同频率相关区域可以独立地受到刺激。理想情况下，电极放置应导致在多个通道上检测到对声刺激的神经反应，声音振幅低至 10 分贝，如通道 10 处的电生理反应所示。这里显示的是电极活动位置不当的电极上的电生理响应发生在电极阵列的每个柄的尖端，但在每个电极位置引发活动的声学刺激频率几乎没有变化。

这种植入不能刺激不同的频率层进行鉴别测试。在这里，从交替电刺激呈现开始后的 8 秒到 8 秒显示单个轨迹和平均心率比例数据。这些数据是在第七次测试期间收集的，包括 12 次电刺激演示。

在引入第二个神经刺激后，心率迅速显着降低，随后心率显着升高，表明动物已经检测到第一个和第二个刺激之间的差异。响应的误差程度和方差显示在比例均值加标准误差图中，第二次刺激呈现后下降和上升的显着性可以使用 95% 置信区间进行验证 在尝试此过程时，重要的是要记住，动物可以检测到的任何外部刺激都可能导致心率的变化 增加结果的可变性 测试和条件反射应在一个一致且隔离良好的环境，以最大限度地减少这些影响 开发后。这项技术为仿生学领域的研究人员铺平了道路，以探索更好的方法来在各种感觉系统中对大脑进行电刺激，以提供与行为相关的反应。