Datenerfassung und -analyse in Brainstem Evokierte Reaktion Audiometrie bei Mäusen

Andreas Lundt; Julien Soos; Christina Henseler; Muhammad Imran Arshaad; Ralf Müller; Dan Ehninger; Jürgen Hescheler; Agapios Sachinidis; Karl Broich; Carola Wormuth; Anna Papazoglou; Marco Weiergräber

doi:10.3791/59200

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Methodenartikel

Datenerfassung und -analyse in Brainstem Evokierte Reaktion Audiometrie bei Mäusen

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DOI:

10.3791/59200

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10. Mai 2019

Andreas Lundt¹^,² , Julien Soos¹ , Christina Henseler¹ , Muhammad Imran Arshaad¹ , Ralf Müller³ , Dan Ehninger⁴ , Jürgen Hescheler⁵ , Agapios Sachinidis⁵ , Karl Broich⁶ , Carola Wormuth¹^,⁷ , Anna Papazoglou¹ , Marco Weiergräber¹

¹Experimental Neuropsychopharmacology, Federal Institute for Drugs and Medical Devices, ²KBRwyle GmbH, ³Cognitive Neurophysiology, Department of Psychiatry and Psychotherapy, Faculty of Medicine, University of Cologne, ⁴Molecular and Cellular Cognition, German Center for Neurodegenerative Diseases (DZNE), ⁵Institute of Neurophysiology, Faculty of Medicine, University of Cologne, ⁶Federal Institute for Drugs and Medical Devices (BfArM), ⁷Thescon GmbH

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Brainstem evozierte Reaktion Audiometrie ist ein wichtiges Werkzeug in der klinischen Neurophysiologie. Heutzutage wird die Hirnstamm-Evokologie auch in der Grundlagenforschung und in präklinischen Studien angewendet, an denen sowohl pharmakologische als auch genetische Tiermodelle beteiligt sind. Hier bieten wir eine detaillierte Beschreibung, wie auditive Hirnstammreaktionen erfolgreich bei Mäusen aufgezeichnet und analysiert werden können.

Zusammenfassung

Brainstem evozierte Reaktion Audiometrie (BERA) ist von zentraler Bedeutung in der klinischen Neurophysiologie. Da andere evozierte Potential-Techniken (EP) wie visuell evozierte Potentiale (VEPs) oder somatosensorische evozierte Potentiale (SEPs) ausgelöst werden, werden die auditiv evozierten Potentiale (AEPs) durch die sich wiederholende Darstellung identischer Reize ausgelöst, elektroenzephalographische (EEG) Reaktion, deren anschließend gemittelt wird, was zu deutlichen positiven (p) und negativen (n) Verformungen führt. Beim Menschen können sowohl die Amplitude als auch die Latenz einzelner Peaks verwendet werden, um Veränderungen der Synchronisation und Leitungsgeschwindigkeit in den zugrunde liegenden neuronalen Schaltkreisen zu charakterisieren. Wichtig ist, dass AEPs auch in der Grundlagen- und Präklinischen Wissenschaft angewendet werden, um die auditive Funktion in pharmakologischen und genetischen Tiermodellen zu identifizieren und zu charakterisieren. Darüber hinaus werden Tiermodelle in Kombination mit pharmakologischen Tests genutzt, um mögliche Vorteile bei der Behandlung von sensorineuralem Hörverlust (z. B. alters- oder lärminduzierte Hördefizite) zu untersuchen. Hier bieten wir eine detaillierte und integrative Beschreibung, wie man auditive Brainstem-evovoked Responses (ABRs) bei Mäusen mit Click- und Tone-Burst-Anwendung aufzeichnet. Ein besonderer Schwerpunkt dieses Protokolls liegt auf vorexperimentellen Tierhaltung, Anästhesie, ABR-Aufzeichnung, ABR-Filterprozessen, automatisierter Wavelet-basierter Amplitudenwachstumsfunktionsanalyse und Latenzerkennung.

Einleitung

Ein zentraler Aspekt der Hirnphysiologie ist seine Fähigkeit, Umweltinformationen zu verarbeiten, die zu unterschiedlichen intrinsischen oder extrinsischen Ergebnissen führen, wie Lernen, Gedächtnis, emotionale Reaktionen oder motorische Reaktionen. Verschiedene experimentelle und diagnostische Ansätze können verwendet werden, um die elektrophysiologische Reaktionsfähigkeit einzelner neuronaler Zelltypen oder Cluster/Ensembles von Neuronen innerhalb einer stimulusbezogenen neuronalen Schaltung zu charakterisieren. Diese elektrophysiologischen Techniken decken verschiedene raumzeitliche Dimensionen auf der Mikro-, Meso- und Makroskala¹ab. Der Mi....