鸡幼崽听觉脑干反应的评价
2022年4月1日
我们使用标准的听觉脑干反应（ABR）技术，并将其应用于孵化鸡，这是一种用于听觉功能的早熟鸟类模型。该协议详细概述了动物准备和ABR获取技术，以及可以转化为其他鸟类或啮齿动物模型的步骤。
该协议将临床相关方法与完善的动物研究模型相结合。它将有助于回答有关遗传操作后听觉发育和完善以及听力功能变化的问题。这种技术是无创的，因此不需要手术，可以与其他实验相结合。
此外，只需大约一个小时即可执行。这种方法可用于任何小型鸟类。所以比较生理学是比较比较容易的。
鸡ABR还可以评估遗传操作后对功能性听力的影响。首先获得受精的白色腿角鸡蛋。接下来，在所需的测试日期之前，将鸡蛋在38摄氏度和50%的湿度下孵育21天。
一旦卵孵化，轻轻地将动物放在一个大的称重船上称重。麻醉注射后，将动物放回培养箱中。然后检查脖子是否跛行，并用镊子捏住动物的脚趾。
下一步，使用鸡的翅膀羽毛确定鸡的性别。之后，用棉签涂抹在头部和颈部区域，特别是在鸟的耳朵开口附近，涂抹脱毛霜。现在使用70%异丙醇湿巾擦拭羽毛，任何剩余的脱毛霜以及头颈部的皮肤。
此外，使用70%异丙醇擦拭对皮下电极和直肠探针进行灭菌。将动物置于隔音和电屏蔽室中，确保环境具有最小的电气和声学噪声，以获得最佳录音效果。使用加热垫保持动物体温。
现在插入直肠探头并将动物的头部固定到位，或将喙放在物体上，以避免不必要的运动。接下来确保温度控制室将动物的温度保持在37至41摄氏度之间。使用三个不锈钢、氯化银针电极作为参考电极、有源电极和公共接地电极。
将每个电极皮下放入头部两到三毫米，但不够深，无法穿透颅骨，然后将电极从皮肤中戳出，露出尖端。对于单通道记录，将有源电极放在颅骨上方的中线，最远为耳道尾部。将参比电极放在将传递刺激的耳朵后面，并将接地电极放在颈部对侧耳朵后面。
现在检查电极阻抗。确保整体电极阻抗不超过五千欧姆。此外，将电极间阻抗保持在三千欧姆以下。
对于 ABR 录制，根据采集硬件和软件的不同，请确保在所使用的激励频率范围内校准正确的声级。现在将声音换能器装置移向动物的活动耳朵，并将其放置在耳道中两毫米的浅深度。最后，在测试期间检查动物。
如果结果看起来异常或不存在，请将声音换能器重新定位在耳道中。首先，打开软件获取 ABR 录音。将伪像抑制上限和下限设置为大约25微伏，以便扫描过程中的动物、运动或噪声将从分析中排除该扫描。
收集至少 1024 次扫描以获得宏大的平均响应，这可以在两个记录中完成，每个记录有 512 次扫描。这确保了响应是刺激诱发的和可重复的。在软件的放大器设置中，将增益设置为100， 000，将低通滤波器设置为3， 000赫兹，将高通滤波器设置为100赫兹。
将刺激呈现速率设置为每秒 10 到 20 个刺激，并将点击刺激的持续时间设置为 100 微秒。接下来，将采样率设置为40千赫兹，25微秒以获得最佳分辨率数据，并将激励极化设置为交替。如果记录512扫描，则结合两个单独的测试以创建1，024扫描平均值，并继续以越来越低的强度记录，直到无法再识别诱发电位。
按 5 分贝声压级的步长降低刺激强度，以找到引起诱发电答的最低刺激强度。将 ABR 阈值定义为引发可检测的诱发电响应的最低刺激强度。在安乐死和斩首动物后，通过用70%异丙醇湿巾清洁加热垫，直肠探针和氯化银电极进行实验，确保所有获得的痕迹都已保存。
此图表示单击 ABR.每减少 20 分贝，波 I 峰值延迟增加约 0.3 毫秒。Wave I还给出了所有波形峰值的最大峰值幅度和最低的峰值延迟变异性。
该图显示了音调爆发引起的ABR。最佳响应是在1， 000赫兹时看到的。该图表明，如果不维持体温，ABR的潜伏强度函数是高度可变的，并且通常不准确。
该图显示，与标记为P2的较老幼雏相比，从不到三小时大的幼崽中记录的ABRs具有显着延长的峰值潜伏期和峰值幅度降低。该图比较了具有不同参比电极位置的同一动物中75分贝声压级点击痕迹。乳突放置的波II峰值幅度发生在颈部放置的波II峰值后一毫秒。这种时间差可能反映了相对于电极放置的ABR神经生成的位点。
两只耳朵之间的反应相似，峰值振幅的微小变化可能是由于耳机的位置。左耳和右耳的潜伏期相等，支持孵化鸡中耳朵和脑干半球的同样健康的功能。正确的声音换能器位置可以区分良好和无结果。
鸡ABR应该坚固耐用，具有良好的信噪比。ABR研究在其他鸟类物种中解决的所有问题都可以应用于鸡。此外，胚胎鸡的分子生理学研究可以结合这种体内方法。
概述
本研究采用听觉脑干反应（ABR）技术在孵化鸡中调查听觉功能。该协议详细介绍了动物准备和ABR获取步骤，为其他鸟类或啮齿动物模型提供了潜在应用。
关键研究组成部分
科学领域
- 听觉神经科学
- 非侵入性电生理学
- 比较生理学
背景
- ABR是评估听觉功能的标准技术。
- 孵化鸡作为研究听觉发育的模型。
- 该技术允许探索听力功能变化。
- 由于其非侵入性特性，它适用于遗传操作研究。
研究目的
- 为听觉研究中使用ABR提供协议。
- 评估遗传操作对听觉功能的影响。
- 促进小型鸟类物种间的比较研究。
使用的方法
- 该研究采用听觉脑干反应（ABR）协议。
- 研究对象是孵化鸡，详细步骤包括麻醉准备和电极放置。
- 该协议强调在测试过程中保持最佳温度。
- 关键步骤包括电极校准和声音刺激呈现调整。
- 完成整个过程的时间约为一小时，需要多次记录以确保可靠性。
主要结果
- ABR峰值的潜伏期和幅度受孵化鸡的温度和年龄影响。
- 不同电极位置的区分反应突出了两只耳朵的功能完整性。
- 识别ABR阈值有助于理解听觉敏感度。
- 该研究提供了刺激强度变化如何影响ABR特征的见解。
结论
- 本研究证明了ABR技术在研究鸡听觉功能方面的适用性。
- 它使研究人员能够探索遗传因素对听力的影响而无需使用侵入性方法。
- 研究结果可能为不同物种和实验设置中的未来听觉研究提供信息。
常见问题
Executive Industry Relevance
Auditory brainstem response (ABR) measurement in chicken hatchlings provides a robust, non-invasive platform for evaluating auditory neural synchrony and hearing sensitivity in a genetically tractable vertebrate model. This capability enables early-stage target validation and mechanistic de-risking for auditory pathway research, supporting translational continuity from discovery through preclinical studies. The standardized ABR workflow in chickens facilitates comparative analyses with mammalian models, enhancing predictive confidence for auditory function interventions.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables functional interrogation of auditory pathways in a developmentally mature avian model.
- Supports mechanistic de-risking by quantifying neural synchrony and hearing thresholds post-manipulation.
- Facilitates cross-species comparison for target validation in auditory research portfolios.
Screening & Assay Development
- Provides a reproducible, quantitative assay for auditory function using standardized electrode and stimulus configurations.
- Ensures assay readiness through robust signal-to-noise ratios and artifact rejection protocols.
- Supports scalability and platform reuse across avian and potentially rodent models.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant endpoints by enabling in vivo assessment of auditory deficits or interventions.
- Maintains translational continuity by mirroring ABR protocols used in mammalian and human studies.
- Informs risk-adjusted advancement decisions for auditory therapeutic candidates.
Pipeline & Workflow Integration
The chicken ABR protocol integrates into the discovery-to-preclinical continuum, bridging early mechanistic studies and translational research in auditory biology.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification for auditory system development and function.
- Screening: Delivers quantitative, reproducible readouts for evaluating genetic or pharmacological manipulations.
- Analytics: Provides latency and amplitude measurements for statistical comparison across experimental conditions.
- Translational Research: Enables alignment with preclinical and clinical ABR endpoints for cross-species relevance.
- Enterprise Reuse: Establishes a standardized, reusable workflow for auditory function assessment in avian models.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in auditory target validation.
- Operational Value: Delivers standardized, reproducible, and scalable ABR measurements suitable for high-throughput studies.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision-making and capital efficiency by enabling early de-risking of auditory targets.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of auditory research programs.
Implementation Considerations
- Requires expertise in electrophysiology and animal handling for precise electrode placement and data acquisition.
- Demands access to sound isolation chambers, calibrated stimulus delivery systems, and analytical software for ABR analysis.
- Necessitates cross-team standardization of electrode configurations and artifact rejection thresholds.
- Adaptable to other small avian species with consideration for anatomical and developmental differences.
- Accuracy depends on maintaining physiological body temperature and minimizing movement artifacts during recording.
