Chirurgia di impianto cocleare e registrazioni di risposta elettricamente evocate uditive del tronco cerebrale in topi C57BL/6

Modelli animali di impianti cocleari possono far progredire le conoscenze delle basi tecnologiche di trattare la perdita permanente dell'udito neuro-sensoriale con stimolazione elettrica. Questo studio presenta un protocollo chirurgico per assordante acuta e l'impianto cocleare di un array di elettrodi in topi come pure la valutazione funzionale con risposta uditiva del tronco cerebrale.

I modelli animali di impianti cocleari possono far progredire la nostra conoscenza delle basi tecnologiche del trattamento della perdita permanente dell'udito neurale sensoriale con stimolazione elettrica. Questo protocollo dimostra un impianto assordante e cocleare acuto nel topo. E la valutazione funzionale della stimolazione dell'impianto cocleare con la risposta uditivo del tronco encefalico.

Alcune delle principali sfide dell'esecuzione di chirurgia implantare cocleare nei topi sono le piccole dimensioni della coclea e la presenza della grande arteria stapediale vicino alla nicchia della finestra rotonda. Per misurare il normale stato dell'udito, caricare la schiuma acustica in una siringa millilitro e iniettare da 100 a 200 microlitri di schiuma nel condotto uditivo contralto di un topo C57 black 6 anestetizzato di otto-dodici settimane per isolare la risposta del tronco uditivo dall'orecchio ipsilaterale, facendo attenzione che la siringa si sigilli strettamente all'orecchio per la consegna della schiuma fino al condotto uditivo. Quindi, posizionare un altoparlante a 10 centimetri dall'orecchio ipsilaterale e pulire gli elettrodi aVR con il 70% di etanolo.

Posizionare l'elettrodo di riferimento sotto la pelle sotto l'apice dell'orecchio ipsilaterale e l'elettrodo attivo sotto la pelle del vertice. Mettere l'elettrodo di terra sotto la pelle della gamba posteriore. Collegare il headstage e il preamplificatore al processore uditivo tramite la porta in fibra ottica.

E controllare l'impedenza degli elettrodi attivi e di riferimento. Quando gli elettrodi mostrano la stessa impedenza, chiudere la cabina insonorizzata e presentare la stimolazione del clic. Registrazione dell'aVR in condizioni di campo libero con un processore e un software uditivo complessi appropriati.

Standardizzare lo stimolo del clic a 0,1 millisecondi clic monofasici a canale singolo presentati a 21 hertz con un livello di clic decrescente da 90 decibel di livello di pressione sonora a 10 decibel di livello di pressione sonora in 10 gradi di decibel in una finestra di registrazione di 10 millisecondi. Quindi determinare la soglia aVR come il livello di decibel più basso con una risposta d'onda aVR riconoscibile. Per indurre l'assordante, posizionare il mouse sul lato destro facendo attenzione a mantenere il corpo dritto in modo che le vie aeree rimangano aperte.

Rimuovere la pelliccia dietro l'orecchio ipsilaterale e disinfettare la pelle esposta con una soluzione sequenziale al 70% di etanolo e uno scrub per soluzioni povidone-iodio. Spostare l'animale al microscopio sezionato e utilizzare l'obiettivo 16 volte e un bisturi per fare un'incisione postauricolare da uno a un centimetro e mezzo. Sotto un ingrandimento da 25 a 40x, utilizzare le forcep per smussare la sezionazione attraverso lo strato di grasso sottocutaneo esposto e ritrarre il muscolo sternocleidomastoideo per rivelare il periosteo di bulla timpanica.

Il nervo facciale avvolge il bordo dorsale posteriore del muscolo sternocleidomastoideo e corre rostralmente lungo il condotto uditivo verso l'apice. Utilizzando il nervo facciale come punto di riferimento per l'identificazione del bulla uditivo posizionare delicatamente uno strumento di retrattore autosostinte nell'incisione per l'accesso al bulla. Rimuovere il tessuto sovrascriva l'area mediodorale della bulla per consentire una chiara visualizzazione della cresta tra il bulla e il processo mastoide e ruotare delicatamente un ago da 30 guage nella bulla per generare un foro sul lato superiore posteriore della cresta.

Pizzicare piccoli pezzi ossei con forcette a punta fine per allargare la bullastomia fino a quando la cavità dell'orecchio medio è esposta. Ed estendere dorsalmente il foro verso il processo mastoide fino a quando la nicchia della finestra rotonda non è priva di ossa sovrascrivi. Il passaggio più critico è la preparazione della nicchia della finestra.

Assicurati di prenderti il tuo tempo per non danneggiare l'arteria stapediale. Facendo attenzione a non danneggiare l'arteria stapediale, estendere la bullastomia nella direzione anteriore superiore per visualizzare le stapes, l'osso dell'orecchio medio collegato alla finestra ovale. Quindi rimuovere le stapes per esporre la finestra ovale.

Per applicare l'agente ototossico, utilizzare un ago a 30 guage smussato per perforare delicatamente le membrane rotonde e ovali della finestra, confermando che la perilinfa si esaurisce. E utilizzare una siringa da millilitro dotata di un ago calibro 30 per perfondere lentamente 0,2 millilitri di peso del 5% in volume neomicina sciolta in PBS attraverso la finestra ovale. Quando l'intero volume dell'agente è stato consegnato abbondante la soluzione nella finestra rotonda facendo attenzione a non danneggiare le strutture ossee della finestra.

E posizionare un millimetro quadrato pezzi di spongostan imbevuti di neomicina all'interno della finestra rotonda e della nicchia della finestra ovale. Quindi rimuovere il riavvolgitore e chiudere l'incisione, registrando un aVR acustico post-assordante come dimostrato dopo 30 minuti. Per inserire l'array di elettrodi implantari cocleari, riposizionare lo strumento retrattile nell'incisione per riacquisirlo e inserire l'array di elettrodi nella scala tympani a una profondità tale che il quarto anello di platino dell'array si trovi appena all'interno della finestra rotonda.

Anche l'inserimento dell'array di elettrodi può essere complicato. Quindi prenditi il tuo tempo per trovare un buon angolo di inserimento usando uno strumento forcep per guidare il filo e un altro per inserire l'array. Avvolgere il filo di piombo all'interno del bulla e incollare il filo al tessuto sopra il bulla.

Dopo aver rimosso con cura il riavvolgitore e chiuso l'inserimento con colla tissutale, utilizzare un scalepel per effettuare un'incisione di 0,5 millimetri nel collo, perpendicolare alla linea tra dove saranno gli elettrodi aVR attivi e di riferimento. Posizionare la palla di terra nell'inserimento e collegare la scheda dell'array di elettrodi alla piattaforma dello stimolatore animale. Per eseguire e elettricità l'aVR, posizionare gli elettrodi come precedentemente dimostrato e aprire il software della piattaforma di stimolatori animali.

Quindi definire il paradigma di stimolazione dell'impulso elettrico e presentare i treni a impulsi elettrici che registrano continuamente le risposte aVR elettriche evocate tramite il teste di testa TBT, il preamplificatore e il processore uditivo. Le soglie dell'udito pre e post chirurgico fungono da lettura funzionale della procedura assordante. L'applicazione topica del 5% di neomicina alle finestre ovali e rotonde aumenta significativamente le soglie uditorie evocate cliccate.

La stimolazione elettrica di un post di elettrodo intracocleare assordante può generare in modo affidabile attività aVR elettrica. In alcuni casi, la stimolazione dell'impianto cocleare attiva il nervo facciale e produce un'onda ad alta ampiezza con una breve latenza caratterizzata da una rapida amplificazione dell'onda III intorno ai tre millisecondi e probabilmente una risposta diretta del nervo facciale, o una lunga latenza che appare intorno ai cinque-sei millisecondi ed è probabile che sia una risposta miogenica non uditivo , invocato indirettamente dal nervo facciale. In questo studio abbiamo dimostrato che il modello di topo implantare cocleare è fattibile anche l'impianto cocleare è piccolo e l'intervento chirurgico: impegnativo.

Durante il tentativo di questa procedura, è importante prendere in considerazione un protocollo assordante per eliminare qualsiasi risposta elettrofofica nelle registrazioni aVR e imitare la perdita di cellule ciliate presente nella maggior parte degli utenti di I.C. In sintesi, il crescente numero di modelli genetici di sordità umana e gli strumenti biomedici disponibili nei topi ci rendono un modello animale attraente per la ricerca di utensili anche per gli impianti cocleari.