Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Data-acquisitie en analyse in hersenstam evoked respons-Audiometrie bij muizen

12K weergaven

DOI:

10.3791/59200

10 mei 2019

In dit artikel

Samenvatting

Hersenstam Evoked Response audiometrie is een belangrijk hulpmiddel in de klinische neurofysiologie. Tegenwoordig is Brain stem Evoked Response audiometrie ook toegepast in de basiswetenschap en preklinische studies waarbij zowel farmacologische als genetische diermodellen betrokken zijn. Hier geven we een gedetailleerde beschrijving van hoe auditieve hersenstam reacties met succes kunnen worden opgenomen en geanalyseerd in muizen.

Samenvatting

Hersenstam Evoked Response audiometrie (BERA) is van centraal belang in de klinische neurofysiologie. Zoals andere Evoked potential (EP)-technieken, zoals visueel Evoked mogelijkheden (veps) of somatosensorische Evoked mogelijkheden (SEPS), worden de auditieve Evoked mogelijkheden (aeps) veroorzaakt door de repetitieve presentatie van identieke stimuli, de elektro-encefalografische (EEG) respons daarvan wordt vervolgens gemiddeld resulterend in uitgesproken positieve (p) en negatieve (n) afbuigingen. Bij de mens kunnen zowel de amplitude als de latentie van individuele pieken worden gebruikt om veranderingen in synchronisatie-en geleidings snelheid in de onderliggende neuronale circuits te karakteriseren. Belangrijk is dat AEPs ook wordt toegepast in de basis-en preklinische wetenschap om de auditieve functie in farmacologische en genetische diermodellen te identificeren en te karakteriseren. Nog meer, diermodellen in combinatie met farmacologische testen worden gebruikt om te onderzoeken op mogelijke voordelen bij de behandeling van Sensorineuraal gehoorverlies (bijv. leeftijd-of lawaai-geïnduceerde gehoor tekorten). Hier bieden we een gedetailleerde en integratieve beschrijving van het opnemen van auditieve hersenstam-Evoked Reacties (Abr's) in muizen met behulp van click en Tone-Burst applicatie. Een specifieke focus van dit protocol ligt op pre-experimentele dieren huis, anesthesie, ABR-opname, ABR-filterprocessen, geautomatiseerde, op wavelet gebaseerde amplitude-groei functie-analyse en latentie detectie.

Inleiding

Een centraal aspect van hersen fysiologie is de mogelijkheid om milieu-informatie te verwerken die resulteert in verschillende intrinsieke of extrinsieke output, zoals leren, geheugen, emotionele reacties of motorische reacties. Verschillende experimentele en diagnostische benaderingen kunnen worden gebruikt om te karakteriseren de elektrofysiologische responsiviteit van individuele neuronale celtypen of clusters/ensembles van neuronen binnen een stimulus-gerelateerde neuronale circuits. Deze elektrofysiologische technieken beslaan verschillende spatiotemporele afmetingen op de micro-, meso-en macroscale1. Het micro schaalniveau omvat spanning ....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Alle dier procedures werden uitgevoerd volgens de richtlijnen van de Duitse Raad voor Dierverzorging en alle protocollen werden goedgekeurd door het lokale institutionele en nationale Comité voor de verzorging van dieren (Landesamt für Natur, Umwelt, und Verbraucherschutz, staat Kantoor van Noordrijn-Westfalen, departement natuur, milieu en consumerisme [LANUV NRW], Duitsland). De auteurs verklaren verder dat alle dier experimenten zijn uitgevoerd in overeenstemming met de National Institutes of Health Guide voor de verzorging en het gebruik van proefdieren (NIH Publications No. 80-23) herziene 1996 of de Britse dieren (wetenschappelijke procedures) Act 1986 en bijbeh....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Click-and-tone burst-opgeroepen ABR-opnames kunnen worden gebruikt om gehoor drempel verschillen, amplitude groei functie en latentie vergelijking te evalueren. Click-Evoked Abr's in de SPL-stijgend modus worden afgebeeld in afbeelding 1 voor besturingselementen en twee voorbeeldige Mutante muis lijnen die een tekort hebben aan de cav3,2 T-type voltage-gated CA2 + kanaal (d.w.z. cav3,2+/- en ca v3,2 null .......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Dit protocol biedt een gedetailleerde en integratieve beschrijving van het opnemen van auditieve Evoked hersenstam reacties bij muizen. Het legt specifieke focus op dier voorbehandeling, anesthesie, en mogelijke methodologische verstorende factoren. Deze laatste omvatten onder meer geslacht, muis lijn, leeftijd en huisvestingsomstandigheden. Opgemerkt moet worden dat al deze factoren een impact kunnen hebben op perceptief gehoorverlies en fundamentele aspecten van auditieve informatieverwerking. Daarom is passende strati.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

De auteurs willen Dr. Christina Kolb (Duits centrum voor neurodegeneratieve ziekten [DZNE]) en Dr. Robert Stark (DZNE) bedanken voor hun hulp bij de veeteelt en de diergezondheid. Dit werk werd financieel gesteund door het Federaal Instituut voor drugs en medische hulpmiddelen (Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte, BfArM, Bonn, Duitsland).

....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
AEP/OAE Software voor RZ6 (BioSigRZ software)Tucker-Davis Technologies (TDT)BioSigRZ
Binoculair chirurgisch vergrotingsmicroscoopZeiss Stemi 20000000001003877, 4355400000000, 0000001063306, 4170530000000, 4170959255000, 4551820000000, 4170959040000, 4170959050000
Katten (Macrolon)Techniplast1264C, 1290D
Carprox vet, 50mg/mlVirbac Tierarzneimittel GmbHPZN 11149509
Koud lichtbronSchott KL2500 LCD9.705 202
Wattenstaafjes (steriele)Carl RothEH12.1
Op maat gemaakte gaasvormige metalen Faraday kooi (roestvrij staal, 2 mm dik, 1 cm maaswijdte)op maat gemaaktop maat gemaakt
5% Dexpanthenol (Bepanthen oog- en neuscreme)Bayer Vital GmbHPZN: 01578681
Disposible Subdermal roestvrijstalen naald
elektroden, 27GA, 12mm
Rochester Electro-Medical, Inc.S03366-18
Chirurgische draaglakens (steriele)HartmannPZN 0366787
Ethanol, 70%Carl Roth9065.5
1/4'' Free Field Measure Calibration Mic KitTucker-Davis Technologies (TDT)PCB-378C0
Handschoenen (steriele)Unigloves1570
Graefe Pincetten-gebogen, gekarteldFST11052-10
GraphPad Prism 6 Software, V6.07GraphPad Prism Software, Inc.https://www.graphpad.com/
Verwarmingsgestuurde chirurgische instrumentensterilisatorFST18000-50
Homeothermisch
verwarmde blanked
ThermoLux461265 / -67
Ketanest S (Ketamine), 25mg/mlPfizerPZN 08707288
Ringer's oplossing (steriele)B.BraunPZN 01471434
Matlab softwareMathWorks, Inc.https://de.mathworks.com/products/matlab.html
Medusa 4-kanaals lage imped. HoofdstationTucker-Davis Technologies (TDT)RA4LI
Medusa 4-kanaals voorversterker/DigitizerTucker-Davis Technologies (TDT)RA4PA
MicrofoonPCB Pieztronics378C01
Multi Field Speaker- StereoTucker-Davis Technologies (TDT)MF1-S
OscilloscoopTektronixDPO3012
Optical PC1 express kaart voor Optibit Interface)Tucker-Davis Systems (TDT)PO5e
Askina Braucel pads (cellulose absorberende kussentjes)B.BraunPZN 8473637
VoorversterkerPCB Pieztronics480C02
RZ6 Multi I/O Processor systeem (BioSigRZ)Tucker-Davis Technologies (TDT)RZ6-A-PI
0,9% zoutoplossing (NaCl, steriele)B.BraunPZN:8609255
SigGenRZ softwareTucker-Davis Technologies (TDT)https://www.tdt.com/
Software R (versie 3.2.1) + Reshape 2 (Versie 1.4.1) + ggplot 2 (versie 1.0.1) + datatable (versie 1.9.4), + gdata (versie 2.13.3), + pastecs (versie 1.3.18), + waveslim (versie 1.7.5), + MassSpecWavelet (versie 1.30.0)The R Foundation, R Core Team 2015Open Source Software (gratis te distribueren)
GeluidsdempingskastMed Associates Inc.ENV-018V
Standaard patroon pincetten, 12 cm en 14,5 cm lengteFST11000-12, 11000-14
Leukosilk tapeBSN medical GmbH & Co. KGPZN 00397109
Weefsel pincetten- 1x2 Tanden 12 cmFST11021-12
Uniprotect geventileerde kastBioscapeTHF3378
Geventileerde kastTecniplast9AV125P
Xylazin (Rompun), 2%Bayer Vital GmbHPZN 1320422

Referenties

  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....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Trefwoorden

Auditieve hersenstamresponsstimulatie met kliktonen burstsgeautomatiseerde waveletanalyseABR drempeldetectieABR latentieanalyseauditieve profilering van muizengeluidsisolerende cabinesubdermale elektrodeplaatsingkalibratie van de voorversterker