Name: קביעת ההתנהגות של אפליה Stimulus זוג אקוסטית שמיעתית גירויים חשמליים באמצעות התניה קלאסית ואת קצב הלב גישה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-06-06T12:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 50 s
Description: למד שיטת התניה קלאסית לזיהוי גירויים אקוסטיים וחשמליים בגרעין השבלול אצל חולדות באמצעות מעקב אחר קצב הלב. טכניקה זו מאפשרת לקבוע אזורים ודפוסי גירוי אופטימליים לשתלים שמיעתיים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המימון למחקר זה סופק על ידי עובר גארנט ורודני וויליאמס הזיכרון קרן La Trobe האוניברסיטה.

<ol><li>Mauger, S. J., Shivdasani, M. N., Rathbone, G. D., Argent, R. E., Paolini, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+in+vivo+investigation+of+first+spike+latencies+in+the+inferior+colliculus+in+response+to+multichannel+penetrating+auditory+brainstem+implant+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neural+Engineering%22%5BJournal%5D)">An in vivo investigation of first spike latencies in the inferior colliculus in response to multichannel penetrating auditory brainstem implant stimulation.</a> Journal of Neural Engineering. 7, 036004-036004 (2010).</li>
<li>Shivdasani, M. N., Mauger, S. J., Argent, R. E., Rathbone, G. D., Paolini, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inferior+colliculus+responses+to+dual-site+intralamina+stimulation+in+the+ventral+cochlear+nucleus%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Comp.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Inferior colliculus responses to dual-site intralamina stimulation in the ventral cochlear nucleus.</a> J. Comp. Neurol. 518, 4226-4242 (2010).</li>
<li>Shivdasani, M. N., Mauger, S. J., Rathbone, G. D., Paolini, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inferior+colliculus+responses+to+multichannel+microstimulation+of+the+ventral+cochlear+nucleus%3A+Implications+for+auditory+brain+stem+implants%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Inferior colliculus responses to multichannel microstimulation of the ventral cochlear nucleus: Implications for auditory brain stem implants.</a> Journal of Neurophysiology. 99, 1-13 (2007).</li>
<li>Lenarz, M., Lim, H. H., Patrick, J. F., Anderson, D. J., Lenarz, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrophysiological+Validation+of+a+Human+Prototype+Auditory+Midbrain+Implant+in+a+Guinea+Pig+Model%5BTitle%5D)+AND+%22JARO%22%5BJournal%5D)">Electrophysiological Validation of a Human Prototype Auditory Midbrain Implant in a Guinea Pig Model.</a> JARO. 7, 383-398 (2006).</li>
<li>Lim, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Auditory+Cortical+Responses+to+Electrical+Stimulation+of+the+Inferior+Colliculus%3A+Implications+for+an+Auditory+Midbrain+Implant%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Auditory Cortical Responses to Electrical Stimulation of the Inferior Colliculus: Implications for an Auditory Midbrain Implant.</a> Journal of Neurophysiology. 96, 975-988 (2006).</li>
<li>Otto, K. J., Rousche, P. J., Kipke, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microstimulation+in+auditory+cortex+provides+a+substrate+for+detailed+behaviors%5BTitle%5D)+AND+%22Hearing+research%22%5BJournal%5D)">Microstimulation in auditory cortex provides a substrate for detailed behaviors.</a> Hearing research. 210, 112-117 (2005).</li>
<li>Gai, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+Tones+in+Reproducible+Noise+Maskers+by+Rabbits+and+Comparison+to+Detection+by+Humans%5BTitle%5D)+AND+%22JARO%22%5BJournal%5D)">Detection of Tones in Reproducible Noise Maskers by Rabbits and Comparison to Detection by Humans.</a> JARO. 8, 522-538 (2007).</li>
<li>Miller, C. A., Woodruff, K. E., Pfingst, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+responses+from+guinea+pigs+with+cochlear+implants.+I.+Electrophysiological+and+psychophysical+measures%5BTitle%5D)+AND+%22Hearing+Research%22%5BJournal%5D)">Functional responses from guinea pigs with cochlear implants. I. Electrophysiological and psychophysical measures.</a> Hearing Research. 92, 85-99 (1995).</li>
<li>Beitel, R. E., Vollmer, M., Snyder, R. L., Schreiner, C. E., Leake, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+and+neurophysiological+thresholds+for+electrical+cochlear+stimulation+in+the+deaf+cat%5BTitle%5D)+AND+%22Audiology+%26+Neurotology%22%5BJournal%5D)">Behavioral and neurophysiological thresholds for electrical cochlear stimulation in the deaf cat.</a> Audiology & Neurotology. 5, 31-38 (2000).</li>
<li>Beitel, R. E., Snyder, R. L., Schreiner, C. E., Raggio, M. W., Leake, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrical+cochlear+stimulation+in+the+deaf+cat%3A+comparisons+between+psychophysical+and+central+auditory+neuronal+thresholds%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Electrical cochlear stimulation in the deaf cat: comparisons between psychophysical and central auditory neuronal thresholds.</a> J. Neurophysiol. 83, 2145-2162 (2000).</li>
<li>Vollmer, M., Beitel, R. E., Snyder, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Auditory+detection+and+discrimination+in+deaf+cats%3A+Psychophysical+and+neural+thresholds+for+intracochlear+electrical+signals%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Auditory detection and discrimination in deaf cats: Psychophysical and neural thresholds for intracochlear electrical signals.</a> Journal of Neurophysiology. 86, 2330-2343 (2001).</li>
<li>LeDoux, J. E., Cicchetti, P., Xagoraris, A., Romanski, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+lateral+amygdaloid+nucleus%3A+sensory+interface+of+the+amygdala+in+fear+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">The lateral amygdaloid nucleus: sensory interface of the amygdala in fear conditioning.</a> Journal of Neuroscience. 10, 1062-1069 (1990).</li>
<li>McCreery, D. B., Yuen, T. G., Agnew, W. F., Bullara, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+characterization+of+the+effects+on+neuronal+excitability+due+to+prolonged+microstimulation+with+chronically+implanted+microelectrodes%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">A characterization of the effects on neuronal excitability due to prolonged microstimulation with chronically implanted microelectrodes.</a> IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 44, 931-939 (1997).</li>
<li>Liu, X., McPhee, G., Seldon, H. L., Clark, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Histological+and+physiological+effects+of+the+central+auditory+prosthesis%3A+surface+versus+penetrating+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Hearing+Research%22%5BJournal%5D)">Histological and physiological effects of the central auditory prosthesis: surface versus penetrating electrodes.</a> Hearing Research. 114, 264-274 (1997).</li>
<li>Polikov, V. S., Tresco, P. A., Reichert, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Response+of+brain+tissue+to+chronically+implanted+neural+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Response of brain tissue to chronically implanted neural electrodes.</a> Journal of Neuroscience Methods. 148, 1-18 (2005).</li>
</ol>

ד&quot;ר אנטוניו פאוליני הוא מנהל טכנולוגיות Bioengenesis Pty Ltd, אשר הם נציגי האוסטרלי טאקר דייויס טכנולוגיות המפיצה האוסטרלי של בדיקות NeuroNexus.

הטכניקות המתוארות כאן לספק אמצעי לבדיקת מגוון רחב של משימות אפליה במהירות, עם זמני אימונים קצרים המאפשר אוטומציה משמעותית, ובכך לצמצם זמן החוקר נדרש לעיבוד נתונים. באמצעות נתונים המתקבלים בחישוב מושתל, א.ק.ג. קצב לב (HR) שינוי בשעת הצגת הגירוי יכול להיות אוטומטי. טעויות א.ק.ג. עיבוד (כגון חסר לב פעימה אחת) ניתן לזהות בקלות כמו שהם מייצרים שינויים גדולים spuriously ב לכאורה קצב הלב לתקופה קצרה מאוד, שגיאה כזאת איתור קל מצמצם את הדרישה לבדיקה זמן עתירי נתונים ידנית . הטכניקה המתוארת להשתלה של המכשיר טלמטריה אק&quot;ג באופן עקבי מייצרת הקלטות עם הפרעה קטנה או לא (ראה איורים 1 ו 2). עם זאת, שינויים קטנים יחסית למיקום של עופרת באזור חלל החזה עלול לגרום להפרעות שריר הסמוךוה במיוחד הנשימה הקשורים רעש. אימות המיקום הנכון של מוביל במהלך תהליך ההשתלה, במיוחד אחרי תפירת מוביל במקום, מאפשר התאמות קנס של מיקום עופרת כדי למזער הפרעה. תהליך השתלת מוח לתוך הגרעין שבלול קשה. באמצעות מצגות סדרתי של רעש הלהקה לעבור סינון של תדרים שונים, ולא רעש פס רחב כפי שבעבר שימשו 3, תגובות של אוכלוסיות תאים באתרים אלקטרודה ניתן לסקור במהירות רבה יותר מאשר פחות רעש ספציפי מבחינת התגובה בתדירות די בתגובה. היכולת לזהות במהירות כאשר מגוון מספיק של תדר מכוון אוכלוסיות תאים נגישים הוא קריטי במחקר כאשר אפליה גירוי חשמלי הוא נבדק. אם די בתדירות הפצה מתקבל, אז ההשוואה בין גירוי של אזורי תדרים שונים הוא פשוט לא אפשרי. עם זאת, כבר בתהליךשל משרעת בתדר מיפוי בתגובה נשאר קריטי לספק פרטים לגבי הרוחב של כוונון של אוכלוסיות תאים ו יש לבצע לפני תיקון האלקטרודה במקום. באימון בדיקות התנהגותיות, הכללת גירוי אי (או דומם) התקופה שבין הניסויים, לפני תחילת הגירוי, מאפשר בתגובה הופעת הגירוי הראשוני לבדיקה. בעת השימוש בגירוי עצבי חשמלי, בעקבות הופעת גירוי מספק ראיות זיהוי פשוט של גירוי. לכן, כאשר אין הופעת הגירוי לתגובה, אבל התגובה כאשר גירוי לסירוגין 2 הוא הציג, ניתן להסיק כי רק תמריץ האחרון ניתן לאתר. ללא הכללת תקופה כה שקט, לא תהיה שום דרך לקבוע כי גירוי לשעבר לא זוהה. מגבלה בטכניקה זו בדיקה התנהגותית היא היעדר רגל זעזועים נמסר לאחר הצגת neuraגירוי אני עלול להוביל להתפתחות של סגוליות בפחד ממוזג, כגון פחד באה לידי ביטוי רק כאשר גירוי אקוסטי מוצג. כלומר, בעלי חיים יכולים ללמוד כי ההשפעות חושיים מסוימים של גירוי עצבי קשורים לא מקבל הלם ברגל. לעומת זאת, אספקת מטר זעזועים לאחר הצגת הגירוי העצבי יכול להוביל לפחד ממוזג הגירוי העצבי עצמו, להבדיל מכל צליל, כמו תכונות הגירוי העצבי יכול להיות. התוצאות המתקבלות כאשר לא כולל רגליים בהלם לאחר גירוי עצבי בהחלט מספקים עדות חזקה יותר לגירוי עצבי להיות קול דמוי מאלה באמצעות מטר בהלם לאחר הגירוי העצבי, כמו במקרה הקודם הפחד המותנית יש להכליל מן אקוסטית לגירוי עצבי. עם זאת, את הסיכון לפתח הספציפיות כדי אקוסטית ולא גירוי עצבי קיים. השימוש pass-band סינון רעש כמו גירוי אקוסטי ולא התפרצויות צליל טהור, לשעבר אשריכול לשקף טוב יותר את החוויה התפיסתית של הגירוי העצבי, יכול להפחית את הסיכון לפתח ייחוד כזה. עם זאת, הליך כזה מכניס את המשתנה הנוסף של רוחב פס של מסנן, אשר ישפיע על משימות אפליה. מגבלה נוספת קשורה ההשתלה כל עצבי כרוני, כגון נדרש לבדיקה התנהגותית, הוא השינוי בתפקוד של האלקטרודה או רקמה עצבית הקשורה לאורך זמן. גירוי של רקמה עצבית יכול להוביל גם דיכוי זמני של 13 פעילות עצבית ושינויים רקמות כגון אובדן התא בתגובה 14 ישיר ברקמת המוח על האלקטרודה. 15 הגישה תיאר ההשתלה ובדיקה התנהגותית מספק אמצעי לבחון הן איתור אפליה של גירויים אקוסטיים וחשמליים עם אימון קצר, ואת היכולת להפעיל שליטה על תדר המשפט. הטכניקה של שימוש שינוי HR כמו measurהדואר של פחד מותנה עשויות לחול על בדיקות השמיעה לא רק, אבל כללי יותר בדיקות כל החושים בו גירויים יכול להיות מוצג לכל תקופה דיסקרטית, ובו גילוי של אפליה חושית היא הרצוי.

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם </td><td> חברה </td><td> מודל </td><td> תגובות </td></tr><tr><td> PowerLab </td><td> ADInstruments </td><td> ML880 </td><td> רשומות נתונים שהתקבלו משדר TR40 מושתל </td></tr><tr><td> SmartCtrl כרטיס בקר </td><td> מד Associates </td><td> DIG-716B </td><td> שולט קאמרית מבחן התנהגותי, כולל הלם ברגל </td></tr><tr><td> מודולרי מבחן התנהגותי קאמרית </td><td> מד Associates </td><td> ENV-009 </td><td> החדר בגודל בדיקה: 30.5cm x 39.4cm </td></tr><tr><td> מרתיעה גנרטור הגירוי </td><td> מד Associates </td><td> ENV-410B </td><td> מספק מרתיעה מטר הלם על הרצפה מתכת בר הכלוב באמצעות יחידת מצב מוצק מערבל </td></tr><tr><td> לתכנות מחליש </td><td> TDT </td><td> PA5 </td><td> שולט amplitude האות האקוסטי נמסר על מנת להבטיח יציבות המשרעת על פני תדרים </td></tr><tr><td> רמקול אלקטרוסטטי הנהג </td><td> TDT </td><td> ED1 </td><td> מניע את הרמקולים אלקטרוסטטית (EC1, ES1) </td></tr><tr><td> חינם שדה אלקטרוסטטי רמקול </td><td> TDT </td><td> ES1 </td><td> צלילים מוצגים באמצעות הרמקול בחדר מבחן התנהגותי </td></tr><tr><td> רמקול אלקטרוסטטי יחד </td><td> TDT </td><td> EC1 </td><td> צלילים מוצגים באמצעות הרמקול במהלך ניתוח השתל העצבי </td></tr><tr><td> ממריץ מאגר תחנה </td><td> TDT </td><td> RX7 </td><td> בקרת משלוח של גירוי עצבי חשמלי (בשימוש עם MS16) </td></tr><tr><td> Microstimulator </td><td> TDT </td><td> MS16 </td><td> מספק רב גירוי עצבי חשמלי </td></tr><tr><td> עיבוד תחנת הבסיס </td><td> TDT </td><td> RZ2 </td><td> רשומות הפעילות העצבית במהלך השתלת מוח (באמצעות PZ2 מגבר קדם) </td></tr><tr><td> מגבר קדם </td><td> TDT </td><td> PZ2-256 </td><td> 256 ערוצים עכבה גבוהה מגבר קדם </td></tr><tr><td> למכשיר מקלט טלמטריה </td><td> טלמטריה מחקר </td><td> TR162 </td><td> מקבל אות דיגיטלי TR40, וממיר את הפלט אנלוגי מוגבר </td></tr><tr><td> רל מושתלת מכשיר טלמטריה </td><td> טלמטריה מחקר </td><td> TR40 </td><td> המכשיר משדר מושתל, דגימה ב 2kHz </td></tr><tr><td> Multifunction מעבד </td><td> טאקר דייויס טכנולוגיות (TDT) </td><td> RX6 </td><td> המשמש ליצירת גירויים אקוסטיים </td></tr><tr><td> ורטקס Castavaria </td><td> ורטקס שיניים </td><td></td><td> אקריליק שיניים פעם לתקן את האלקטרודה במקום </td></tr><tr><td> קוויק, סיל דבק, צמיגות נמוכה </td><td> Precision של מכשירים בעולם </td><td></td><td> אלסטומר הסיליקון השתמשו כדי לצפות את שוקי אלקטרודה </td></tr><tr><td> רב האלקטרודה </td><td> NeuroNexus </td><td> a2x16-10mm 100-500-413 </td><td> 2-32-שוק הערוץ מערך אלקטרודות תאי המשמש להשתלה. האתרים אלקטרודה הופעלו לייצר ציפוי של תחמוצת אירידיום לקראת גירוי. </td></tr></tbody></table>

קביעת ההתנהגות של אפליה stimulus זוג אקוסטית שמיעתית גירויים חשמליים באמצעות התניה קלאסית ואת קצב הלב גישה

Behavioral Determination of Stimulus Pair Discrimination of Auditory Acoustic and Electrical Stimuli Using a Classical Conditioning and Heart-rate Approach

הכנות בעלי החיים חריפה שימשו במחקר פרוספקטיבי חוקרת עיצובים אלקטרודה וטכניקות גירוי להשתלבות פרוטזות שמיעה עצביים, כמו גזע המוח השמיעתית שתלים 1-3 ואת המוח התיכון השמיעה שתלים 4.5. בעוד ניסויים חריפה יכול לתת תובנה ראשונית ליעילות של השתל, בודקים את בעלי החיים המושתלים כרוניים ער מספקת את היתרון של בדיקת המאפיינים פסיכופיסיות של התחושות הנגרמת באמצעות התקנים מושתלים 6,7. מספר טכניקות כגון מיזוג זכתה מבוסס אופרנטית 6-8, הימנעות מותנה 9-11, או מיזוג פחד קלאסית 12 שימשו ספק אישור התנהגותי של גילוי של תכונות הגירוי הרלוונטי. בחירת הטכניקה כוללת היבטים איזון כולל יעילות זמן (לעתים קרובות עניים בשכר בסיס גישות), את היכולת לבחון ריבויגירוי מייחס בו זמנית (מוגבל הימנעות אוויר), ואמינות מידה של גירויים חוזרים ונשנים (אילוץ הפוטנציאל כאשר אמצעים פיזיולוגיים מועסקים). הנה, פחד קלאסית מיזוג השיטה ההתנהגותית מוצגת אשר עשוי לשמש בעת ובעונה אחת מבחן הן גילוי של גירוי, ואפליה בין שני גירויים. קצב הלב משמש כאמצעי של תגובת הפחד, אשר מפחית או מבטל את הדרישה וידאו זמן רב המקודד התנהגות הקפאה או אמצעים אחרים (אם כי צעדים כאלה יכולים לכלול לספק ראיות מתכנסת). בעלי חיים היו מותנים באמצעות טכניקות אלה בשלוש שעות 2 פגישות מיזוג, כל מתן 48 ניסויים גירוי. לאחר מכן 48-ניסיון הפעלות בדיקות שימשו לבדיקת זיהוי של גירוי כל זוגות שהוצגו, ואפליה בין גירויים מבחן החברות של כל זוג. שיטה זו התנהגות מוצגבהקשר של ניצול שלה במחקר תותבת השמיעה. השתלה של התקנים טלמטריה רל מוצג. לאחר השתלת אלקטרודות במוח לתוך הגרעין שבלול, מונחה על ידי ניטור של תגובות עצביות לגירויים אקוסטיים, ואת הקיבעון של האלקטרודה למקום לשימוש כרונית מוצג באופן דומה.

היישום של הפרדיגמה התניה קלאסית פחד התנהגותי על השמיעה תותבת מחקר בחולדות מתואר. פרדיגמה זו מספקת מנגנון לזיהוי הן גילוי של, ואפליה בין, אקוסטית ברורים גירויים חשמליים באמצעות קצב הלב כמדד התוצאה.

קביעת ההתנהגות של אפליה Stimulus זוג אקוסטית שמיעתית גירויים חשמליים באמצעות התניה קלאסית ואת קצב הלב גישה

הכנות חיות בשיטה אקוטית (Acute animal preparations) שימשו במחקרים שבדקו באופן פרוספקטיבי עיצובי אלקטרודות וטכניקות גרייה לצורך שילובם במערכות עצביות...

המטרה הכוללת של הליך זה היא לזהות אזורים לעירור של הגרעין הקוכלארי ותבניות של עירור עצבי, אשר מייצרות תחושות תדר שניתן להבחין ביניהן על ידי בעל החיים. ראשית, מושתלים מכשירים לניטור קצב הלב כדי לאפשר מדידה של התגובות הפיזיולוגיות של בעל החיים. לאחר מכן, מושתלת אלקטרודה עצבית, דרכה ניתן להעביר עירור למערכת השמיעה, אל תוך הגרעין הקוכלארי.לאחר מכן, בעל החיים עובר התניה לזיהוי הבדלי תדרים בצלילים המושמעים ולהפגנת תגובה פיזיולוגית. לבסוף, נבדק בעל החיים ליכולתו לזהות מיקומים ותבניות שונות של גירוי עצבי של מערכת השמיעה. בסופו של דבר, ניתן לקבל תוצאות המראות אילו אזורים בגרעין הקוכלארי מתאימים ביותר לגירוי לצורך פרוטזות שמיעה ותבניות גירוי.מתאים ביותר לשימוש במכשירים כאלה באמצעות זיהוי מיקומים ותבניות של גירוי המייצרים באופן עקבי תחושות תדר מובחנות. היתרון המרכזי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות, כגון גירוי והקלטה עצבית בהכנה אקוטית, הוא האפשרות לזהות מטרות וטכניקות גירוי אשר אכן מובחנות ומזוהות על ידי בעל החיים. ההשלכות של טכניקה זו משתרעות עד לטיפול בחירשות במקרים בהם לא ניתן להשתמש בשתלי קוכלאה, בין אם כתוצאה מקוכלאה פגועה או נזק לעצב השמיעתי.טכניקה זו תסייע בקביעת אסטרטגיות גירוי המחקות באופן המיטבי עיבוד אקוסטית נורמלי. שלושה עד חמישה ימים לאחר השתלת מכשיר טלמטריה לאלקטרוקרדיוגרמה, התחילו בהשתלת אלקטרודות במוח על ידי מתן אנלגזיה ואנהסטזיה תחילה. לאחר אישור ההרדמה, גלחו את ראש בעל החיים ונגבו עם אלכוהול Betadine scrub, ולאחר מכן עם Betadine.הניחו את בעל החיים על פלטת חימום שומרת חום (homeo themic plate). הרימו ומקמו את בעל החיים בין מוטות האוזניים והחליקו את מוט האוזניים הראשון אל תוך התעלת השמיעה החיצונית. נעלו את מוט האוזניים הראשון במקומו.לאחר מכן, החלק את מוט האוזן השני למקומו באמצעות פינצטת שיני חולדה. פתח את לסונה של בעל החיים והסב את השיניים החותכות העליונות מעל מחזיק השיניים. ברגע שהן במקום, החלק את קונו האף מעל האף כדי להתחיל בהגשת isof fluorine, אשר תימשך לאורך כל הניתוח.לאחר חשיפת עצם הפריאטלית (parietal bone), קרצפו את הפני השטח באמצעות תמיסת peroxide בריכוז 20%. על גבי רפידת גזה, קדחו חור של כ-שני מילימטרים רבוע בקצה הלטרלי ביותר של עצם האינטר-פריאטלית (inter parietal bone). שטפו את החור באמצעות סליין סטרילי כדי להסיר שאריות עצם, אבקה או רסיסי עצם שעלולים לפגוע באלקטרודה. בעבודה תחת מיקרוסקופ, קדחו חור קטן בעצם הפריאטלית השמאלית ובעצם האינטר-פריאטלית הימנית.בשלב הבא, הברגו בורג פלדת נירוסטה כירורגית לתוך כל חור, כך שיישאר רווח של כ-0.5 millimeters בין ראש כל בורג לגולגולת. חברו את הרמקול המצמד (coupling speaker) למוט האוזן החל השמאלי. מקמו את המניפולטור של האלקטרודה מעל הפתח בזווית Rostral של 10 מעלות.לאחר מכן, באמצעות קצה מחט, בצעו חתך בקשרה (dura) במישור הסגיטלי. הכניסו את האלקטרודה ידנית לעומק של כ-2 mm לתוך פני השטח של המוח. חברו את הברגים לנקודות ההארקה והרפרנס של שלב הראש (head stage) בעל העכבה הגבוהה.וודאו שהמגבר דלוק. לאחר מכן, אטמו את תא ההקלטה והתחילו בהגשה מחזורית של רעש מסונן בטווח תדרים נמוך, בינוני וגבוה, בקצב הגשה מקסימלי של פרץ אחד כל 200 milliseconds. עקבו אחר הפעילות העצבית בכל ערוץ כדי לזהות תגובות לרעש. הצגה.המשך בהחדרת האלקטרודה עד שהמרחק הכולל שהוחדר מתקרב לשמונה מילימטרים או עד שניתן להבחין בתגובות להצגת רעש. אם הגעת לנרכיאה הקוכלארית (cochlear nucleus), נקודות בקצה האלקטרודה אמורות להראות תגובות בעיקר לגירויים בתדר גבוה. המשך להחדיר את האלקטרודה עד שהקצה יגלה תגובה.התגובות לגירויים בתדר נמוך או לפעילות המונעת משמיעה מפסיקות להתרחש. אם הפעילות פסקת, ייתכן שהאלקטרודה עברה לחלוטין דרך הגרעין הקוכלארי (cochlear nucleus) וייתכן שיהיה צורך לתקן את מיקום האלקטרודה. בצעו מיפוי תגובת תדר-אמפליטודה של הנוירונים באתרי האלקטרודה על ידי הצגת טונים טהורים במדרגות תדר לאורך טווח התדרים הרצוי, בעוצמות של 1 עד 70 דציבלים עם 10 חזרות של כל גירוי.כדי להגן על רקמת המוח ועל האלקטרודה, יש למרוח שכבה דקה של אלסטומר סיליקון מעט מעל גבי השאפטים (shanks) החשופים של האלקטרודה, כך שהאלסטומר יזרום מטה לאורך השאפטים ויצפה הן את השאפטים והן את פני השטח החשופים של המוח. כדי לקבע את האלקטרודה במקומה, יש למרוח מלט דנטלי, לחבר את חוט ההארקה של האלקטרודה לברגים ולמרוח מלט דנטלי נוסף לחיזוק. לאחר שהמלט התקשה, יש לתפור את החתך מסביב לאלקטרודה, ולאחר מכן להניח את כלוב הבית על פד חימום למשך 24 שעות כדי לאפשר לבעל החיים להחלים.לאחר הפעלת מכשיר הטלמטריה, הניחו את בעל החיים בתא הבדיקה ואפשרו לו להסתגל במשך חמש דקות לפני תחילת ההתנייה. כדי לבצע את הליך ההתנייה, הגישו באופן חוזר את אחד האיברים שנבחרו אקראית מזוג הגירויים האקוסטיים במקצבים של 250 millisecond, המופרדים על ידי 250 millisecond של שתיקה, למשך 80 עד 170 שניות. לכל הצגת גירוי חייב להיות זמן עלייה וירידה של 10 millisecond.כדי למנוע תפיסה של נקישה, התחילו בהחלפה. את האיבר השני של זוג הגירויים האקוסטיים עם הראשון, כאשר כל צליל מוצג למשך 250 milliseconds, ולאחריו שתיקה של 250 milliseconds. לאחר 9.5 seconds מתוך תקופה של ten second של הצגת צלילים לסירוגין, ניתן הלם חשמלי לכף הרגל למשך 0.5 millisecond, ולאחר מכן הפסיקו את הצגת הצלילים למשך 30 seconds כדי לאפשר לדופק להתייצב.המשיכו בתהליך זה עד להשלמת 48 מחזורים של הפרוצדורה. כדי להבטיח מספר חזרות מספיק של כל זוג צלילים לצורך ניתוח, ודאו שכל זוג צלילים מוצג לפחות ארבע פעמים. לאחר חיבור כבל הגירוי העצבי והפעלת מכשיר הטלמטריה תחת הרדמה באיזופלורן, אפשרו לבעל החיים להתאושש ולהתרגל לתא הבדיקה במשך 10 דקות לפני תחילת הבדיקה.על מנת לשמר את ההתניה מהיום הקודם, הגישו זוג גירויים אקוסטיים לסירוגין כפי שתואר בעבר, ולאחריהם הלם חשמלי ברגל למשך 0.5 millisecond. לאחר מתן זמן לדופק להתייצב, הגישו רכיב אחד שנבחר באופן אקראי מתוך זוג גירויים חשמליים באופן חוזר, בפעימות של 250 millisecond, המופרדות על ידי 250 millisecond של שתיקה, למשך 80 עד 170 שניות. לאחר מכן, התחילו להגיש לסירוגין את הרכיב השני של זוג הגירויים החשמליים עם הרכיב הראשון, תוך הצגת כל צליל למשך 250 millisecond, ולאחריו שתיקה של 250 millisecond, למשך 10 שניות בסך הכל.חזור על המחזור עם זוג הגירויים החשמליים הבא שנבחר באופן אקראי, עד שיועברו לפחות 20 ניסיונות עבור כל זוג במרווחי זמן אקראיים. שלב זוג גירויים אקוסטיים כדי לשמר את ההתניה. עם סיום הבדיקה, בטל את פעולת מכשיר הטלמטריה, נתק את כבל הגירוי והחזר את בעל החיים לכלובו.מוצגת כאן התגובה האלקטרופיזיולוגית של אלקטרודה שהוצבה כראוי. כל היסטוגרמה מציגה נתונים עבור תדר אחד באתר אלקטרודה אחד, וכל עמודה מייצגת פרק זמן של 25 millisecond בשני השנקים של מערך האלקטרודות. תגובות מזוהות בכל אתר אלקטרודה בודד רק בתגובה לפס תדרים צר למדי, אך פסי תדרים צרים אלו מפוזרים על פני טווח תדרים רחב.התפלגות כזו היא אופטימלית מכיוון שניתן לעורר באופן עצמאי אזורים שונים במוח הקשורים לתדרים שונים. באופן אידיאלי, מיקומי האלקטרודות צריכים להוביל לגילוי תגובות עצביות לגירוי אקוסטי במספר ערוצים, גם בעוצמת קול נמוכה של 10 decibels, כפי שמופיע בתגובה אלקטרופיזיולוגית זו בערוץ 10. מוצגת כאן תגובה אלקטרופיזיולוגית של אלקטרודה שמוקמה באופן לקוי; פעילות מתרחשת בקצותיו של כל shank במערך האלקטרודות, אך קיים שינוי מועט בתדר הגירוי האקוסטי המעורר פעילות בכל אחד מאתרי האלקטרודות.השתלה כזו אינה מאפשרת גירוי של שכבת תדר נפרדת לצורך בדיקות הבחנה. כאן מוצגים עקבות בודדים ונתונים של קצב לב ממוצע פרופורציונלי משמונה שניות לפני ועד שמונה שניות אחרי תחילת הצגת גירויים חשמליים לסירוגין. נתונים אלה נאספו במהלך מפגש הבדיקה השביעי וכללו 12 הצגות של גירויים חשמליים.ירידה משמעותית בקצב הלב מתרחשת במהירות לאחר הצגת הגירוי העצבי השני, ולאחריה עלייה משמעותית בקצב הלב, מה שמעיד על כך שהחיה זיהתה את ההבדל בין הגירוי הראשון לשני. מידת השגיאה והשונות בתגובה מוצגות בגרף של הממוצע הפרופורציונלי בתוספת השגיאה הסטנדרטית, וניתן לאמת את המובהקות של הירידה והעלייה בעקבות הצגת הגירוי השני באמצעות רווחי סמך של 95%. בעת ביצוע פרוצדורה זו, חשוב לזכור שכל גירוי חיצוני שהחיה מסוגלת לזהות עלול להוביל לשינויים בקצב הלב ולהגביר את השונות בתוצאות; יש לבצע את הבדיקות וההתנייה בסביבה עקבית ומבודדת היטב כדי למזער השפעות אלו. לאחר פיתוחה, טכניקה זו סוללת את הדרך לחוקרים בתחום הביוניקה לבחון דרכים טובות יותר לגירוי חשמלי של המוח במגוון מערכות חושיות כדי להפיק תגובות רלוונטיות מבחינה התנהגותית.

behavioral-determination-stimulus-pair-discrimination-auditory

Research

JoVE Journal

Neuroscience

מדעי המוח

בדו"ח זה, אנו מציעים מערכת אוטומטי לחלוטין תכליתי מאוד המסוגל בו זמנית בדיקות רב קוגניטיביים התנהגויות ורישום הפעילות העצבית של מכרסמים.

מערכת אוטומטי לחלוטין תכליתי מאוד עבור בדיקת ריבוי פונקציות קוגניטיביות ורישום פעילות עצבית במכרסמים

שיטה מהירה וזולה לקביעת ההתנהגות של שמיעת פרמטרים כמו סף שמיעה, שמיעת ליקויים או תפיסות פנטום (טינטון סובייקטיבי) הוא תאר. הוא משתמש בעיכוב דופק מראש של התגובה בלה אקוסטית וניתן ליישם בקלות במחשב אישי באמצעות ספירה לתכנות / DA-ממיר וחיישן piezo.

הגדרת עלות נמוכה לaudiometry התנהגות במכרסמים

פרוטוקול זה מתאר כיצד להשתיק באופן זמני ומרחוק פעילות עצבית באזורי מוח נפרדים בזמן שחולדות עוסקות במשימות למידה וזיכרון. הגישה משלבת פרמקוגנטיקה (Designer-Receptors-Exclusively-Activated-by-Designer-Drugs) עם פרדיגמה התנהגותית (התניה חושית) שנועדה להבחין בין מרכיבים שונים של למידה.

שיטה להשתקה מרחוק עצבית פעילות במכרסמים בשלבים בדידים של למידה

בקרת קשב כוללת שיפור של אותות מטרה והנחתה של אותות מסיחי דעת. אנו מתארים גישה למדידה בנפרד אך במקביל, את הנוירופיזיולוגיה של השתתפות והתעלמות בקשב בין-מודאלי מתמשך, תוך שימוש במצב בקרה פסיבי שבמהלכו אף אחד מהתהליכים אינו מעורב באופן רציף.

מדידה של אותות חשמליים מהתעלמות והשתתפות בתהליכי בקרת קשב

למידת הימנעות הסעות-תיבה-מבוססת היטב במדעי המוח התנהגותיים. פרוטוקול זה מתאר כיצד ניתן לשלב הסעות תיבה לומדת במכרסמים עם microstimulation אתר ספציפי החשמלי intracortical (ICMS) ובו זמנית בchronical הקלטות vivo ככלי ללמוד היבטים רבים של למידה ותפיסה.

שילוב הסעות-Box הדרכה עם אלקטרו Cortex הקלטה וגירוי ככלי לחקר תפיסה ולמידה

מאמר זה מתאר הליך למדידת רגישות דיון 2 עד 4 ילדים בת. ילדים מאומנים לבצע תגובות מבוססות לשחק כאשר הם שומעים אות יציאתי. ספים נאמדים בתוך פרדיגמת שתי מרווח, שתי אלטרנטיבה הבחירה-הכפויה, בהתבסס על תצפיות של התנהגויות של הילד.

ערכה התנהגותית של שמיעה ב 2 עד 4 ילדים בת: נוהל דו מרווח, אובזרוור מבוסס שימוש תגובות Play מבוסס אלפו

המחקר הנוכחי מציעה פרוטוקול לחקור את ההסתגלות משמאל האודישן הפוכה מושגת רק על ידי מכשירים שכאלו, באמצעות דימות מוחי, אשר יכול להיות כלי יעיל עבור לחשוף את יכולת ההתאמה של בני אדם לסביבה הרומן ב תחום השמיעה.

שיטה ללמוד ההסתגלות משמאל הפוך האודישן

פסיכופיזיקה חיוני לימוד תפיסת התופעה באמצעות מידע חושי. כאן אנו מציגים פרוטוקול ביצוע משימה הבחירה הכריח שני-מרווח כפי מיושם בדוח הקודם על פסיכופיזיקה האנושי שבו המשתתפים מוערך משך הזמן של מרווחי חזותי, שמיעתי או אודיו-ויזואלי של רכבות aperiodic של פולסים.

פעילות בחירה הכריח שני-מרווח להשוואות החושים

פרוטוקול זה נועד לחקור את השינויים האלקטרופיזיולוגיים הבסיסיים הקשורים ללמידה אצל נבדקים עם חירשות עמוקה לאחר תקופת אימון קצרה בהחלפה חושית אודיו-מישושית על ידי יישום טכניקת הפוטנציאל הקשורה לאירוע.

הערכה של אימון החלפה חושית אודיו-מישושית במשתתפים עם חירשות עמוקה באמצעות טכניקת הפוטנציאל הקשורה לאירוע

פרוטוקול זה מציג תיבה התנהגותית מבוססת מיקרו-בקר להערכת עיכוב קדם-דחף (PPI) על ידי איסוף נתוני תאוצה מחיישן מתחת לקופסה. נתונים אלה מעריכים ליקויים בשער חושי בחולדות מבודדות חברתית, עם שיטה נוספת לסנכרון נתונים עם פעילות עצבית כדי לקדם מחקרים נוירופיזיולוגיים על הפרעות התנהגות.

פיתוח קופסה התנהגותית להערכת עיכוב קדם-דופק ופעילות עצבית במודלים של בעלי חיים פסיכיאטריים

למד שיטת התניה קלאסית לזיהוי גירויים אקוסטיים וחשמליים בגרעין השבלול אצל חולדות באמצעות מעקב אחר קצב הלב. טכניקה זו מאפשרת לקבוע אזורים ודפוסי גירוי אופטימליים לשתלים שמיעתיים.

קביעת ההתנהגות של אפליה Stimulus זוג אקוסטית שמיעתית גירויים חשמליים באמצעות התניה קלאסית ואת קצב הלב גישה

גלה סרטונים נוספים