הקלטת תגובות שמיעתיות חשמליות של גזע המוח בעכבר חירש

תקציר

מקור: Navntoft, C. A., et al. ניתוח שתל שבלול ורישומי תגובה שמיעתית של גזע המוח בעכברי C57BL/6. J. Vis. Exp. (2019)

סרטון וידאו זה מדגים את ההליך להשתלת מכשיר שבלול בעכבר מחריש והפעלת גירויים חשמליים כדי להקליט תגובות גזע מוח שמיעתיות. הליך זה מאפשר להבין את המנגנונים הבסיסיים של שמיעה חשמלית ויכול לתרום להתקדמות בטכנולוגיית שתל השבלול ובמדעי המוח השמיעתיים.

פרוטוקול

כל הנהלים הנוגעים למודלים של בעלי חיים נבדקו על ידי הוועדה המוסדית המקומית לטיפול בבעלי חיים ועל ידי ועדת הבדיקה הווטרינרית JoVE.

1. החדרת מערך אלקטרודות שתל שבלול (CI)

הערה: מערך האלקטרודות התוך-שבלול מורכב מארבעה פסי פלטינה (Ø0.2 מ"מ) עם חוט מבודד פלטינה/אירידיום פארילן המסוכך בצינור סיליקון (איור 1).

1. הניחו את כלי השליפה בחתך כדי לגשת מחדש לבולה.
2. הכנס את מערך האלקטרודות לחלון העגול (scala tympani) בעומק שבו טבעת הפלטינה הרביעית ממוקמת ממש בתוך החלון העגול. זה נותן עומק הכנסה של ~ 2 מ"מ, המתאים למיקום תוך שבלול ב~ 30 קילוהרץ.
3. מסלסל את חוט העופרת בתוך הבולה ומדביק את החוט לרקמה שמעל הבולה. סלילת החוט מסייעת לשמור על המערך במקומו לאורך כל הניסוי.
4. בזהירות להסיר את retractor ולסגור את החדרה עם דבק רקמות.
5. בצע חתך קטן (0.5 מ"מ) בצוואר בניצב לקו שבין המקום שבו אלקטרודות התגובה השמיעתית הפעילה והייחוס של גזע המוח (ABR) ישתמשו במספריים רקמתיים. הניחו את כדור הפלטינה בכיס התת עורי וסגרו את החתך הקטן בעזרת דבק רקמות (איור 2).
6. חבר את לוח מערך האלקטרודות לפלטפורמת Animal Stimulator Platform (ASP).

2. תגובת גזע המוח השמיעתית החשמלית (eABR)

הערה: פלטפורמת גירוי בעלי חיים משמשת לגירוי חשמלי של מערך האלקטרודות. ניתן להשתמש במקורות נוכחיים אחרים ובמערכות תוכנה.

1. נקה את אלקטרודות ABR עם תמיסת אתנול 70%. הניחו את האלקטרודות מתחת לעור: פעילות (Ch1) על הקודקוד, התייחסות (-) מתחת לפינה של האוזן האיפסילטרלית, וקרקע ברגל האחורית (איור 2).
2. פתח את תוכנת ASP והגדר את פרדיגמת גירוי הדופק החשמלי. אנו משתמשים בפולס דו-פאזי מאוזן מטען עם מרווח בין-פאזי של 50 μs ו-10 μs המוצג ב-23.3 פעימות לשנייה (pps). הגירוי החשמלי מועבר בתצורת אלקטרודות מונופולרית עם רמות זרם הולכות וגדלות. בסך הכל 400 תגובות ממוצעות בכל רמה נוכחית.
3. הצג את רכבות הפולס החשמליות והקלט את תגובת ה- eABR המעוררת ברציפות באמצעות במת הראש, קדם-המגבר ומעבד השמיעה של Tucker Davis Technologies (TDT).
4. תכננו ונתחו את נתוני ה-eABR באמצעות סקריפט Matlab מותאם אישית (איור 3). התסריט ודוגמה להקלטה מופיעים בתוספת.

תוצאות

איור 1: שתל השבלול של העכבר. (A) מערך האלקטרודות התוך-שבלול מורכב מארבעה פסי פלטינה במרווחים של 0.4 מ"מ בקוטר d: 0 [tip] (d=0.21), 1 (d=0.23), 2 (d=0.25), 3 (d=0.27). רוחבה של כל אלקטרודה הוא 0.2 מ"מ. ארבעת חוטי הפלטינה / אירידיום (90/10) מבודדים פארילן מסוככים בצינור סיליקון. (B) הגדלה של קצה מערך האלקטרודות (ריבוע אדום מנוקד). מערך האלקטרודות וכדור ייחוס פ...

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה

שם	חברה	מספר קטלוג	הערות
חומרה
ראש עכבה נמוך	TDT, FL, ארה"ב (ארצות הברית)	RA4LI
מגבר מקדים מדוזה	TDT, FL, ארה"ב (ארצות הברית)	RA4PA
מעבד שמע RZ6	TDT, FL, ארה"ב (ארצות הברית)
פלטפורמה לגירוי בעלי חיים	ASP, Oticon Medical, ניס, צרפת
ציוד כירורגי
כרית חימום בלולאה סגורה	FHC, Inc. ME, ארה"ב (ארצות הברית)
משחת עיניים	אלקון, CH	Lacrinorm Augengel
אלקטרודות חד פעמיות של מחט תת-עורית	הורייזון, רוצ'סטר אלקטרו-מדיקל בע"מ	S83018-R9, 27G
כלי שליפה לשמירה עצמית (Mini Collibri Retractor)	כלים מדעיים משובחים	#17000-01
טריזי יניקה	Agnthos, SE	#42-886-460
נקודת נייר נספגת (בינונית)	WPI, FL, ארה"ב (ארצות הברית)	#504182
מערך אלקטרודות תוך שבלול	מכון ביוניקס, מלבורן, אוסטרליה	4 ערוצים
חדר סטנדרט ספונגוסטאן	Ferrosan מכשור רפואי	#MS0002
דבק רקמות. Loctite 4161 Superbond	הנקל	חלק מס' 19743
פלטפורמת גירוי בעלי חיים (ASP)	Oticon Medical, Nice, צרפת
תוכנה
BioSigRZ	TDT, FL, ארה"ב (ארצות הברית)
מטלב	MathWorks, MA, ארה"ב (ארצות הברית)
תוכנת ASP	Oticon Medical, Nice, צרפת