Method Article

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

DOI:

10.3791/59200

⸱

May 10th, 2019

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
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

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

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.

Abstract

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

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.

Introduction

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

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 ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

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

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....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

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

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 .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

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

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.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

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

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgements

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

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).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
AEP/OAE Software for RZ6 (BioSigRZ software)Tucker-Davis Technologies (TDT)BioSigRZ
Binocular surgical magnification microscopeZeiss Stemi 20000000001003877, 4355400000000, 0000001063306, 4170530000000, 4170959255000, 4551820000000, 4170959040000, 4170959050000
Cages (Macrolon)Techniplast1264C, 1290D
Carprox vet, 50mg/mlVirbac Tierarzneimittel GmbHPZN 11149509
Cold light sourceSchott KL2500 LCD9.705 202
Cotton tip applicators (sterile)Carl RothEH12.1
Custom made meshed metal Faraday cage (stainless steel, 2 mm thickness, 1 cm mesh size)custom madecustom made
5% Dexpanthenole (Bepanthen eye and nose creme)Bayer Vital GmbHPZN: 01578681
Disposable Subdermal stainless steel Needle
electrodes, 27GA, 12mm		Rochester Electro-Medical, Inc.S03366-18
Surgical drape sheets (sterile)HartmannPZN 0366787
Ethanol, 70%Carl Roth9065.5
1/4'' Free Field Measure Calibration Mic KitTucker-Davis Technologies (TDT)PCB-378C0
Gloves (sterile)Unigloves1570
Graefe Forceps-curved, serratedFST11052-10
GraphPad Prism 6 Software, V6.07GraphPad Prism Software, Inc.https://www.graphpad.com/
Heat-based surgical instrument sterilizerFST18000-50
Homeothermic
heating blanked		ThermoLux461265 / -67
Ketanest S (Ketamine), 25mg/mlPfizerPZN 08707288
Ringer’s solution (sterile)B.BraunPZN 01471434
Matlab softwareMathWorks, Inc.https://de.mathworks.com/products/matlab.html
Medusa 4-Channel Low Imped. HeadstageTucker-Davis Technologies (TDT)RA4LI
Medusa 4-Channel Pre-Amp/DigitizerTucker-Davis Technologies (TDT)RA4PA
MicrophonePCB Pieztronics378C01
Multi Field Speaker- StereoTucker-Davis Technologies (TDT)MF1-S
OscilloscopeTektronixDPO3012
Optical PC1 express card for Optibit Interface)Tucker-Davis Systems (TDT)PO5e
Askina Braucel pads (cellulose absorbet pads)B.BraunPZN 8473637
PreamplifierPCB Pieztronics480C02
RZ6 Multi I/O Processor system (BioSigRZ)Tucker-Davis Technologies (TDT)RZ6-A-PI
0.9% saline (NaCl, sterile)B.BraunPZN:8609255
SigGenRZ softwareTucker-Davis Technologies (TDT)https://www.tdt.com/
Software R (version 3.2.1) + Reshape 2 (Version 1.4.1) + ggplot 2 (version 1.0.1) + datatable (version 1.9.4), + gdata (version 2.13.3), + pastecs (version 1.3.18), + waveslim (version 1.7.5), + MassSpecWavelet (version 1.30.0)The R Foundation, R Core Team 2015Open Source Software (freely distributable)
Sound attenuating cubicleMed Associates Inc.ENV-018V
Standard Pattern Forceps, 12cm and 14.5 cm lengthFST11000-12, 11000-14
Leukosilk tapeBSN medical GmbH & Co. KGPZN 00397109
Tissue Forceps- 1x2 Teeth 12 cmFST11021-12
Uniprotect ventilated cabinetBioscapeTHF3378
Ventilated cabinetTecniplast9AV125P
Xylazine (Rompun), 2%Bayer Vital GmbHPZN 1320422

References

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

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Auditory Brainstem ResponseBrainstem Evoked Response AudiometryClick Tone Burst StimulationAutomated Wavelet AnalysisABR Threshold DetectionABR Latency AnalysisMouse Auditory ProfilingSound Attenuating CubicleSubdermal Electrode PlacementPre amplifier Calibration

Related Articles