Method Article

Acquisizione e analisi dei dati nel cervello evocato Audiometria di risposta nei topi

DOI:

10.3791/59200

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May 10th, 2019

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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 This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

L'audiometria di risposta evocata dal tronco encefalico è uno strumento importante nella neurofisiologia clinica. Al giorno d'oggi, l'audiometria di risposta evocata dal tronco encefalico viene applicata anche nella scienza di base e negli studi preclinici che coinvolgono modelli animali farmacologici e genetici. Qui forniamo una descrizione dettagliata di come le risposte del tronco encefalico uditivo possono essere registrate e analizzate con successo nei topi.

Abstract

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Cervello evocato risposta audiometria (BERA) è di rilevanza centrale nella neurofisiologia clinica. Come altre tecniche di potenziale evocato (EP), come potenziali evocati visivamente (VEP) o somatosensoriali, i potenziali uditivi evocati (AImp) sono innescati dalla presentazione ripetitiva di stimoli identici, risposta elettroencefalografica (EEG) di cui viene successivamente mediata con conseguente distinte deviazioni positive (p) e negative (n). Nell'uomo, sia l'ampiezza che la latenza dei singoli picchi possono essere utilizzate per caratterizzare le alterazioni nella sincronizzazione e nella velocità di conduzione nei circuiti neuronali sottostanti. È importante sottolineare che gli AEP sono applicati anche nella scienza di base e preclinica per identificare e caratterizzare la funzione uditiva nei modelli animali farmacologici e genetici. Ancora di più, vengono utilizzati modelli animali in combinazione con test farmacologici per studiare potenziali benefici nel trattamento della perdita dell'udito neurosensoriale (ad esempio, deficit uditivi indotta dall'età o dal rumore). Qui forniamo una descrizione dettagliata e integrativa di come registrare le risposte uditive con cellule staminali cerebrali (ADR) nei topi utilizzando l'applicazione click e tone-burst. Un obiettivo specifico di questo protocollo è l'alloggiamento degli animali pre-sperimentale, l'anestesia, la registrazione ABR, i processi di filtraggio ABR, l'analisi automatizzata della funzione di crescita dell'ampiezza basata sulle wavelet e il rilevamento della latenza.

Introduction

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Un aspetto centrale della fisiologia cerebrale è la sua capacità di elaborare le informazioni ambientali con conseguente produzione intrinseca o estrinseca diversa, come l'apprendimento, la memoria, le reazioni emotive o le risposte motorie. Vari approcci sperimentali e diagnostici possono essere utilizzati per caratterizzare la reattività elettrofisiologica dei singoli tipi di cellule neuronali o ammassi/insiemi di neuroni all'interno di un circuito neuronale correlato allo stimolo. Queste tecniche elettrofisiologiche coprono diverse dimensioni spatiotemporali su micro, meso e macroscala1. Il livello di microscala comprende la tensione e gli a....

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Protocol

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Tutte le procedure sugli animali sono state eseguite secondo le linee guida del Consiglio tedesco sulla cura degli animali e tutti i protocolli sono stati approvati dal comitato istituzionale e nazionale locale per la cura degli animali (Landesamt fàr Natur, Umwelt, und Verbraucherschutz, Stato Ufficio della Renania Settentrionale-Vestfalia, Dipartimento della Natura, dell'Ambiente e del Consumismo [LANUV NRW], Germania). Gli autori certificano inoltre che tutta la sperimentazione animale è stata effettuata in conformità con il National Institutes of Health Guide for the Care and Use of Laboratory Animals (NIH Publications n. 80-23) riveduto 1996 o il UK Animals (Proc....

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Results

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Le registrazioni ABR evocate da raffiche di tipo click- e tono possono essere utilizzate per valutare le differenze di soglia dell'udito, la funzione di crescita dell'ampiezza e il confronto della latenza. ADR a cui è esibito con il clic nella modalità di aumento SPL sono illustrati nella Figura 1 per i controlli e due linee di mouse mutantiesemplari che sono carenti per il canale Cav3.2 T-type voltage-gated Ca2

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Discussion

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Questo protocollo fornisce una descrizione dettagliata e integrativa di come registrare le risposte del tronco encefalico evocato uditivo nei topi. Si pone un'attenzione specifica sul pretrattamento degli animali, l'anestesia e i potenziali fattori di confusione metodologica. Questi ultimi includono, tra gli altri, il sesso, la linea del mouse, l'età e le condizioni abitative. Va notato che tutti questi fattori possono avere un impatto sulla perdita dell'udito sensoriale e sugli aspetti fondamentali dell'elaborazione udi.......

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Disclosures

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Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Acknowledgements

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Gli autori desiderano ringraziare la Dott.ssa Christina Kolb (Centro tedesco per le malattie neurodegenerative[D-NE]) e il Dr. Robert Stark per l'assistenza nell'allevamento degli animali e nell'assistenza sanitaria degli animali. Questo lavoro è stato sostenuto finanziariamente dall'Istituto federale per la droga e i dispositivi medici (Bundesinstitut fàr Arzneimittel und Medizinprodukte, BfArM, Bonn, Germania).

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Software AEP/OAE per RZ6 (software BioSigRZ)Tucker-Davis Technologies (TDT)BioSigRZ
Microscopio chirurgico binoculare per ingrandimentoZeiss Stemi 20000000001003877, 43554000000000, 0000001063306, 4170530000000, 4170959255000, 4551820000000, 4170959040000, 4170959050000
Gabbie (Macrolon)Techniplast1264C, 1290D
Carprox vet, 50mg/ mlVirbac Tierarzneimittel GmbHPZN 11149509
Sorgente di luce freddaSchott KL2500 LCD9.705 202
Applicatori di punte in cotone (sterili)Carl RothEH12.1
Gabbia di Faraday in metallo a rete su misura (acciaio inossidabile, spessore 2 mm, maglia 1 cm)
5% (crema per occhi e naso Bepanthen)Bayer Vital GmbHPZN: 01578681
Elettrodi monouso sottocutanei in acciaio inox Ago
, 27GA, 12mm		Rochester Electro-Medical, Inc.S03366-18
Teli chirurgici (sterili)HartmannPZN 0366787
Etanolo, 70%Carl Roth9065.5
1/4'' Kit microfono di calibrazione della misura in campo liberoTucker-Davis Technologies (TDT)PCB-378C0
Guanti (sterili)Unigloves1570
Graefe Forcipe-curvo, seghettatoFST11052-10
GraphPad Prism 6 Software, V6.07GraphPad Prism Software, Inc.https://www.graphpad.com/
Sterilizzatore per strumenti chirurgici a base di caloreFST18000-50
Homeothermic
riscaldamento tranciato		ThermoLux461265 / -67
Ketanest S (Ketamina), 25mg/mlPfizerPZN 08707288
Ringer' s soluzione (sterile)B.BraunPZN 01471434
Software MatlabMathWorks, Inc.
Medusa 4 canali a basso imped. HeadstageTucker-Davis Technologies (TDT)RA4LI
Medusa Pre-Amplificatore/Digitalizzatore a 4 canaliTucker-Davis Technologies (TDT)RA4PA
PCB MicrofonoPieztronics378C01
Altoparlante multicampo - StereoTucker-Davis Technologies (TDT)Oscilloscopio MF1-S
TektronixDPO3012
Scheda ottica PC1 express per interfaccia Optibit)Tucker-Davis Systems (TDT)PO5e
Askina Braucel pads (pad assorbenti in cellulosa)B.BraunPZN 8473637
Preamplifier PCB Pieztronics480C02
RZ6 Multi I/O Processor system (BioSigRZ)Tucker-Davis Technologies (TDT)RZ6-A-PI
0,9% soluzione salina (NaCl, sterile)B. BraunPZN:8609255
Software SigGenRZTucker-Davis Technologies (TDT)https://www.tdt.com/
Software R (versione 3.2.1) + Reshape 2 (Versione 1.4.1) + ggplot 2 (versione 1.0.1) + datatable (versione 1.9.4), + gdata (versione 2.13.3), + pastecs (versione 1.3.18), + waveslim (versione 1.7.5), + MassSpecWavelet (versione 1.30.0)The R Foundation, R Core Team 2015Open Source Software (liberamente distribuibile)
Cabina fonoassorbenteMed Associates Inc.ENV-018V
Pinze standard, lunghezza 12 cm e 14,5 cmFST11000-12, 11000-14
Nastro di seta BSNmedical GmbH & Co. KGPZN 00397109
Pinze per tessuti - 1x2 denti 12 cmFST11021-12
Armadio ventilato UniprotectBioscapeTHF3378
Armadio ventilatoTecniplast9AV125P
Xilazina (Rompun), 2%Bayer Vital GmbHPZN 1320422
Dexpanthenole su misura https://de.mathworks.com/products/matlab.html

References

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  1. Sporns, O., Tononi, G., Kotter, R. The human connectome: A structural description of the human brain. PLOS Computational Biology. 1 (4), e42(2005).
  2. Bebarova, M. Advances in patch clamp technique: towards higher quality and quantity. Ge....

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