Een Low Cost Setup voor Behavioral Audiometrie in Knaagdieren

Het algemene doel van deze procedure is om gegevens over inhibitie van gedragsvoorpulsen van de auditieve schrikreactie te verkrijgen om de gehoordrempel en een subjectief tinnituswaarneming bij knaagdieren te identificeren met behulp van een goedkope setup. Dit wordt bereikt door eerst een volledige set gedragsgegevens van het gezonde dier te verwerven. Vervolgens wordt gehoorbeschadiging geïnduceerd met een milde frequentiespecifieke akoestische trauma.

De derde stap is om dezelfde gedragsgegevens te verkrijgen bij het gehoorgestoord dier. Vervolgens worden de gegevens geanalyseerd om eventuele gehoorverliezen en een mogelijke tinnituswaarneming te meten. Uiteindelijk kunnen de resultaten niet alleen veranderingen in de gehoordrempel, maar ook frequentiespecifiek tinnitus laten zien.

Waarnemingen via de gedragsmetingen van schrikreacties is De procedure zal worden geraadpleegd in SA postdoc en Z ave, een PhD-student in mijn laboratorium. Eerst moet een pc met de nodige apparatuur worden samengesteld. De totale kosten van deze setup kunnen worden samengesteld voor ongeveer 3.500 euro in vergelijking met de standaardapparatuur die tussen de 15.000 en 20.000 euro kan kosten.

Dit omvat een DA-converter verbonden met een breakoutbox en een versterker, een infraroodwebcam en MATLAB-software die een geïntegreerde ontwikkelomgeving gebruikt. De versterker is aangesloten op een luidspreker in een geluiddichte kamer, die wordt gemonitord door de webcam en is uitgerust met een geïsoleerde sensorbord, een piazzo-sensor en een kamer om het knaagdier binnen de geluiddichte kamer te beveiligen. Er is ook een microfoon voor geluidscontrole.

Ongeacht de kwaliteit van de versterker en de luidspreker, moet het systeem worden gekalibreerd met een meetversterker om de frequentieoverdrachtsfunctie voor het systeem te bepalen. Bovendien moet het systeem worden afgestemd op het gehoorbereik van het proefdier. Neem het dier uit zijn thuiscage en plaats het hoofd vooraan in zijn houdbuis.

Sluit de deur, laad de buis in de kamer op de schuimvoetjes en schakel de sensor alle omgevingslichten uit. Sluit de deur naar de kamer en wacht 15 minuten om het dier aan de setup te laten wennen. Start het programma en definieer de parameters voor stimulatie.

Stimuli bestaan ​​uit pure tonen met verschillende frequenties. De test-stimuli die de schrik-stimuli voorafgaan, worden gepresenteerd bij verschillende frequenties en intensiteiten. Laat vijf minuten hersteltijd tussen stimulussets voor een niet-gerandomiseerde aanpak, zoals een teststimulusniveau vast voor alle geteste frequenties.

Voordat u de gegevens analyseert, verwijdert u ongeldige proeven uit de dataset, zoals proeven waarbij het dier bewoog vóór de schrikstimulus. De validatie van de enkele proeven is erg belangrijk, omdat reacties op de schrikstimulus veel sterker zijn nadat het dier zich heeft bewogen. Dergelijke reacties moeten worden weggegooid.

Verkrijg nu de amplitude en latentie van de schrikreactie binnen een tijdvenster van de eerste 50 milliseconden Na de schrikstimulus is de responsamplitude de afstand tussen het eerste maximum tot het eerste minimum van de respons. De latentie is de tijd van stimulusstart tot responsbegin. De gehoordrempel wordt verkregen door een boltmanfunctie aan te passen aan de volledige responsamplitudedataset van één frequentie, gesorteerd voor pre-stimulusintensiteit van enkele proeven.

Het 50%-punt van de boltmanfunctie geeft de gehoordrempel aan voor deze stimulatiefrequentie. De reacties op de pure schrikstimulus zonder enige pre-stimulus kunnen worden gebruikt als referentie voor latere berekeningen. Om het gehoor van de knaagdieren te traumatiseren, verdooft u het dier eerst en injecteert u drie milliliter per kilogram anesthesie subcutaan, inclusief een bolus atropine.

Wacht ongeveer vijf minuten en controleer de reflexen. Om de anesthesie tijdens metingen te handhaven, injecteert u continu hetzelfde volume anesthesieoplossing vanuit een spuitpomp. Gedurende elk uur in de kamer moet het dier warm worden gehouden door een verwarmingskussentje.

Onderwerp het dier gedurende 75 minuten aan luide, pure toon om een ​​akoestisch trauma te induceren. Wacht vijf dagen voordat het dier stabiliseert en genereer een nieuw audiogram, minimaal vijf dagen voor tinnitusontwikkeling is cruciaal voor het verkrijgen van betrouwbare resultaten. Gebruik in het eerste subjectieve tinnitusparadigma de volgende parameters voor stimulatie.

Stel de schrikgeluidsintensiteit in op 105 decibel, SPL, en stap de frequenties van één tot 16 kilohertz in enkele oc. Begin met het presenteren van een witte ruisachtergrond van 50 decibel, SPL, al dan niet met een opening van 15 milliseconden. Als u een niet-gerandomiseerde aanpak gebruikt, laat u vijf minuten herstel toe tussen de verschillende stimulussets.

Het gebruik van verschillende schrikstimulifrequenties geeft een ruwe schatting van de waargenomen tinnitusfrequentie. Gebruik in het tweede subjectieve tinnitusparadigma de volgende stimulatieparameters, een schrikgeluidsintensiteit van 105 decibel, SPL met dubbele klikstimulatie. Begin met een bandpassgefilterde ruis.

Achtergrond van 50 decibel, SPL. Als u een niet-gerandomiseerde aanpak gebruikt, laat u weer vijf minuten herstel toe tussen de verschillende stimulussets. Na het verwijderen van ongeldige proeven uit de dataset, voert u de volgende berekeningen uit voor elke resterende proef.

Eerst, gedurende de eerste 50 milliseconden. Na de schrikstimulus, meet u de responsamplitude en responslatentie. Ten tweede, normaliseert u alle gegevens naar een referentiedataset.

Het referentiedataset is de responsamplitude naar de pure toonschrikstimulus Zonder enige pre-stimulus, de testfrequentie wordt bepaald door de pure toon of de centrumfrequentie van de bandpassgefilterde ruis. Bereken de gemiddelde respons van elk referentie. Normaliseer vervolgens elke responsamplitude door deze te delen door zijn referentie.

Gebruik nu de gemiddelde waarde van de genormaliseerde lege-gap-conditie om de PPI van elke geteste conditie te berekenen. Op dit punt is het mogelijk om de PPI-verandering na het trauma in procent voor elke geteste frequentie te berekenen. Evenzo is het mogelijk om de PPI vóór en na het trauma direct te vergelijken.

Met behulp van het beschreven paradigma zijn schrikreact