기니피그의 청각 감각을 평가하기 위한 동공 측정

Marianny Pernia; Manaswini Kar; Pilar Montes-Lourido; Srivatsun Sadagopan

doi:10.3791/64581

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방법 논문

기니피그의 청각 감각을 평가하기 위한 동공 측정

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DOI:

10.3791/64581

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2023년 1월 6일

Marianny Pernia¹^,² , Manaswini Kar¹^,²^,⁴ , Pilar Montes-Lourido¹^,²^,⁶ , Srivatsun Sadagopan¹^,²^,³^,⁴^,⁵

¹Department of Neurobiology, University of Pittsburgh, ²Center for Neuroscience, University of Pittsburgh, ³Department of Bioengineering, University of Pittsburgh, ⁴Center for Neural Basis of Cognition, University of Pittsburgh, ⁵Department of Communication Science and Disorders, University of Pittsburgh, ⁶Department of Transfer and Innovation, USC University Hospital Complex (CHUS), University of Santiago de Compostela

이 논문에서

요약

간단하고 비침습적인 기술인 동공 측정법은 정상적인 청각 동물 및 다양한 청각 병리의 동물 모델에서 소음 내 청력 역치를 결정하는 방법으로 제안됩니다.

초록

소음 노출은 감각신경성 난청의 주요 원인입니다. 소음성 난청의 동물 모델은 난청의 근본적인 해부학적 및 생리학적 병리에 대한 기계론적 통찰력을 생성했습니다. 그러나 청력 손실이 있는 인간에서 관찰된 행동 결함을 동물 모델의 행동 결함과 연관시키는 것은 여전히 어려운 일입니다. 여기서 동공 측정법은 동물과 인간의 행동 데이터를 직접 비교할 수 있는 방법으로 제안됩니다. 이 방법은 변형된 괴짜 패러다임에 기초한다 - 자극의 반복적인 표현에 피험자를 습관화하고 반복된 자극으로부터 어떤 매개변수적 방식으로 변하는 일탈적 자극을 간헐적으로 제시한다. 기본 전제는 반복되는 자극과 비정상적인 자극 사이의 변화가 피험자에 의해 감지되면 반복된 자극에 의해 유도된 것보다 더 큰 동공 확장 반응을 유발한다는 것입니다. 이 접근법은 청력 손실 연구를 포함하여 청각 연구에 널리 사용되는 동물 모델인 기니피그의 발성 분류 작업을 사용하여 시연됩니다. 한 발성 범주의 발성을 표준 자극으로, 두 번째 범주를 다양한 신호 대 잡음비로 잡음에 포함된 괴상한 자극으로 제시함으로써, 괴상한 범주에 대한 동공 확장의 크기는 신호 대 잡음비에 따라 단조롭게 변한다는 것이 입증되었습니다. 그런 다음 성장 곡선 분석을 사용하여 이러한 동공 확장 반응의 시간 경과와 통계적 유의성을 특성화할 수 있습니다. 이 프로토콜에서는 기니피그를 설정에 적응시키고, 동공 측정을 수행하고, 데이터를 평가/분석하기 위한 자세한 절차를 설명합니다. 이 기술은 이 프로토콜에서 정상 청력을 가진 기니피그에서 입증되지만, 이 방법은 각 피험자 내에서 다양한 형태의 청력 손실의 감각 효과를 평가하는 데 사용될 수 있습니다. 이러한 효과는 동시 전기생리학적 측정 및 사후 해부학적 관찰과 상관관계가 있을 수 있습니다.

서론

동공 직경(PD)은 다양한 요인의 영향을 받을 수 있으며 시간이 지남에 따라 변하는 PD 측정을 동공 측정법이라고 합니다. PD는 홍채 괄약근 근육(수축에 관여)과 홍채 확장근(확장에 관여)에 의해 제어됩니다. 수축 근육은 부교감 신경계에 의해 신경지배되고 콜린성 돌기를 포함하는 반면, 홍채 확장기는 노르아드레날린성 및 콜린성 돌기를 포함하는 교감신경계에 의해 신경지배된다 ^1,2,3. PD 변화를 유도하는 가장 잘 알려진 자극은 휘도-수축 및 동공의 팽창 반응은 주변광 강도의 변화에 의해 생성될 수 있다². PD는 초점 거리²의 함수로도 변합니다. 그러나, PD는 또한 비휘도 관련 변동(^4,5,6,7)을 나타낸다는 것이 수십 년 동안 알려져 왔다. 예를 들어, 내부 정신 상태의 변화는 일시적인 PD 변화를 이끌어 낼....