16 de outubro de 2012
Um método rápido e barato para a determinação do comportamento de ouvir parâmetros como limiares auditivos, deficiência auditiva ou percepções fantasmas (zumbido subjetivo) é descrito. Ele utiliza pré-pulso de inibição da resposta de alarme acústico e pode ser facilmente implementado num computador pessoal, utilizando um programável AD / DA-conversor e um sensor piezo.
O objetivo geral deste procedimento é obter dados comportamentais de inibição pré-pulso da resposta auditiva de sobressalto para identificar o limiar auditivo e uma percepção subjetiva do zumbido em roedores usando uma configuração de baixo custo. Isso é feito adquirindo primeiro um conjunto completo de dados comportamentais e o animal saudável. Em seguida, a deficiência auditiva é induzida com um trauma acústico específico de frequência leve.
O terceiro passo é obter os mesmos dados comportamentais no animal com deficiência auditiva. Em seguida, os dados são analisados para medir qualquer perda auditiva e uma possível percepção do zumbido. Em última análise, os resultados podem mostrar não apenas alterações nos limiares auditivos, mas também zumbido específico da frequência.
Percepções através das medições comportamentais de respostas assustadas é Demonstrar o procedimento será consultado em SA pós-doutorado e Z ave, um estudante de doutorado em meu laboratório. Primeiro, um PC com o equipamento necessário precisa ser montado. O custo total desta configuração pode ser montado por cerca de 3.500 euros em comparação com o equipamento padrão, que pode custar entre 15.000 e 20.000 euros.
Isso inclui um conversor DA conectado a uma caixa de breakout e um amplificador, uma webcam infravermelha e um software MATLAB executando um ambiente de desenvolvimento integrado. O amplificador é conectado a um alto-falante em uma câmara à prova de som, que é monitorada pela webcam e é equipada com uma placa de sensor isolada, um sensor piazzo e uma câmara para prender o roedor dentro da câmara à prova de som. Há também um microfone para controle de som.
Independentemente da qualidade do amplificador e do alto-falante, o sistema deve ser calibrado com um amplificador de medição para determinar a função de transferência de frequência para o sistema. Além disso, o sistema deve ser adaptado à faixa auditiva do animal em questão. Retire o animal de sua gaiola de casa e coloque-o de cabeça em seu tubo de retenção.
Feche a porta, carregue o tubo na câmara nos pés de espuma e o sensor desliga todas as luzes ambientes. Feche a porta da câmara e aguarde 15 minutos para permitir que o animal se acostume com a configuração. Inicie o programa e defina os parâmetros de estimulação.
Estímulos consiste em tons puros com diferentes frequências. Os estímulos de teste que precedem os estímulos de sobressalto são apresentados em frequências e intensidades variadas. Aguarde cinco minutos de tempo de recuperação entre as séries de estímulos para uma abordagem não randomizada, como um nível de estímulo de teste fixado para todas as frequências testadas.
Antes de analisar os dados, remova as tentativas inválidas do conjunto de dados, como as tentativas em que o animal se moveu antes do estímulo de sobressalto. A validação dos ensaios individuais é muito importante, pois as respostas ao estímulo de sobressalto tendem a ser muito mais fortes depois que o animal se move. Tais respostas devem ser descartadas.
Agora, obtenha a amplitude e a latência da resposta de sobressalto dentro de uma janela de tempo dos primeiros 50 milissegundos Após o estímulo de sobressalto, a amplitude de resposta é a distância entre o primeiro máximo e o primeiro mínimo da resposta. A latência é o tempo desde o início do estímulo até o início da resposta. O limiar auditivo é obtido ajustando uma função de boltman ao conjunto de dados completo de amplitude de resposta de uma frequência classificada para intensidade pré-estímulo de tentativas únicas.
O ponto de 50% da função de boltman indica o limiar auditivo para essa frequência de estimulação. As respostas ao estímulo de sobressalto puro sem qualquer pré-estímulo podem ser usadas como referência para cálculos posteriores. Para traumatizar a audição dos roedores, primeiro anestesiar o animal injetar três mililitros por quilograma de anestesia por via subcutânea, incluindo um bolo de atropina.
Aguarde cerca de cinco minutos e verifique seus reflexos. Para manter a anestesia durante as medições, injete continuamente o mesmo volume de solução anestésica de uma bomba de seringa. Ao longo de cada hora na câmara, o animal deve ser mantido aquecido por uma almofada de aquecimento.
Por 75 minutos, submeta o animal a um tom alto e puro para induzir um trauma acústico. Depois de esperar cinco dias para que o animal se estabilize, gere um novo audiograma, um mínimo de cinco dias para o desenvolvimento do zumbido é fundamental para obter resultados confiáveis. No primeiro paradigma subjetivo do zumbido, use os seguintes parâmetros para estimulação.
Defina a intensidade do som de sobressalto para 105 decibéis, SPL, e aumente as frequências de um a 16 kilohertz em oc único. Comece apresentando um fundo de ruído branco de 50 decibéis, SPL, com ou sem um intervalo de 15 milissegundos. Se estiver usando uma abordagem não randomizada, aguarde cinco minutos de recuperação entre os diferentes conjuntos de estímulos.
O uso de diferentes frequências de estímulo de sobressalto fornecerá uma estimativa aproximada da frequência percebida do zumbido. No segundo paradigma subjetivo do zumbido, use os seguintes parâmetros de estimulação, uma intensidade de som de sobressalto de 105 decibéis, SPL com estímulo de clique duplo. Comece com um ruído filtrado de passagem de banda.
Fundo de 50 decibéis, SPL. Novamente, se estiver usando uma abordagem não aleatória, aguarde cinco minutos de recuperação entre os diferentes conjuntos de estímulos. Depois de remover todas as avaliações inválidas do conjunto de dados, execute os cálculos a seguir para cada avaliação restante.
Primeiro, nos primeiros 50 milissegundos. Após o estímulo de sobressalto, meça a amplitude e a latência da resposta. Em segundo lugar, normalize todos os dados para um conjunto de dados de referência.
O conjunto de dados de referência é a amplitude de resposta ao estímulo de sobressalto de tom puro Sem qualquer pré-estímulo, a frequência de teste é determinada pelo tom puro ou pela frequência central do ruído filtrado de passagem de banda. Calcule a resposta média de cada referência. Em seguida, normalize cada amplitude de resposta dividindo-a por meio de sua referência.
Agora, usando o valor médio da condição normalizada sem lacuna, calcule o PPI de cada condição testada. Neste ponto, é possível calcular a mudança do PPI após o trauma em porcentagem para cada frequência testada. Da mesma forma, é possível comparar diretamente o IBP antes e depois do trauma.
Usando o paradigma descrito, as respostas de sobressalto são fáceis de gerar e analisar. A maioria dos ensaios é válida. Julgamentos inválidos são fáceis de reconhecer.
Eles são marcados por quadrados vermelhos e são omitidos da análise. Uma alteração comportamental típica do limiar adquirida antes e depois de um trauma acústico aos dois quilohertz mostra uma perda auditiva clara aos dois quilohertz. Após a indução de um trauma auditivo, as amplitudes de resposta normalizadas para estimulações, uma oitava abaixo e uma oitava acima do trauma foram investigadas abaixo da frequência do trauma.
Nenhuma mudança no padrão de resposta foi encontrada acima da frequência de trauma. O efeito da lacuna pré-estímulos desapareceu, indicando uma percepção errônea nessa frequência. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como obter e processar os dados comportamentais para o limiar auditivo e a necessidade de avaliação de percepção em roedores com uma configuração de sobressalto de baixo custo.
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Este artigo descreve um método rápido e economicamente viável para determinar parâmetros auditivos em roedores, incluindo limiares auditivos e zumbido subjetivo. O método utiliza a inibição do prepulso da resposta de sobressalto acústico e pode ser implementado usando um computador pessoal com um conversor AD/DA programável e um sensor piezoelétrico.
A audiometria comportamental utilizando a inibição pré-pulso da resposta de sobressalto acústico fornece um método de baixo custo e alto rendimento para avaliar limiares auditivos e zumbido subjetivo em modelos de roedores. Essa abordagem permite a validação precoce de alvos e a redução de riscos mecanicistas em neurociência auditiva, fornecendo dados quantitativos e perceptualmente relevantes sem exigir treinamento dos animais. A configuração suporta fluxos de trabalho escaláveis de triagem e o desenvolvimento de biomarcadores translacionais para programas de descoberta de fármacos em ototoxicologia e no sistema nervoso central.
O método se integra aos fluxos de trabalho da biologia de descoberta como uma ferramenta de triagem fenotípica para função auditiva, posicionada entre a identificação de alvos e a otimização de compostos iniciais, a fim de reduzir os riscos associados a candidatos mecanisticamente ambíguos.