Cirurgia de implante coclear e gravações de resposta eletricamente evocado auditivo do tronco encefálico em camundongos C57BL/6

Modelos animais de implantes cocleares podem avançar o conhecimento das bases tecnológicas de tratamento de perda de audição neurossensorial permanente com estimulação elétrica. Este estudo apresenta um protocolo cirúrgico para agudo ensurdecedor e implante coclear de uma matriz de eletrodo em ratos, bem como a avaliação funcional com auditivo de tronco encefálico.

Modelos animais de implantes cocleares podem avançar nosso conhecimento da base tecnológica de tratamento da perda auditiva neural sensorial permanente com estimulação elétrica. Este protocolo demonstra implantação ensurdecedora aguda e coclear no camundongo. E a avaliação funcional da estimulação do implante coclear com resposta auditiva do tronco cerebral.

Alguns dos principais desafios da realização de cirurgias de implante coclear em camundongos são o pequeno tamanho da cóclea e a presença da artéria stapedial grande perto do nicho da janela redonda. Para medir o status normal de audição, carregue espuma acústica em uma seringa de um mililitro e injete 100 a 200 microliters de espuma no canal auditivo contralateral de um rato C57 preto C57 de 8 a 12 semanas de idade para isolar a resposta do cérebro auditivo da orelha ipsilateral, tomando cuidado para que a seringa seque perto da orelha para a entrega da espuma todo o caminho no canal auditivo. Em seguida, coloque um alto-falante a 10 centímetros da orelha ipsilateral e limpe os eletrodos aVR com 70% de etanol.

Coloque o eletrodo de referência sob a pele abaixo do pinna da orelha ipsilateral e do eletrodo ativo sob a pele do vértice. O colocar o eletrodo moído sob a pele da perna traseira. Conecte o headstage e o preamplificador ao processador auditivo através da porta de fibra óptica.

E verifique a impedância dos eletrodos ativos e de referência. Quando os eletrodos apresentarem a mesma impedância, feche a cabine à prova de som e apresente a estimulação do clique. Gravando o aVR em uma condição de campo livre com um processador e software auditivo complexo apropriado.

Padronize o estímulo de clique para 0,1 milissegundos cliques monofásicos de canal único apresentados a 21 hertz com um nível de clique decrescente de 90 decibéis de nível de pressão sonora para 10 decibéis de nível de pressão sonora em 10 passos de decibéis em uma janela de gravação de 10 milissegundos. Em seguida, determine o limiar aVR como o nível mais baixo de decibéis com uma resposta de onda aVR reconhecível. Para induzir o ensurdecedor, coloque o rato do lado direito tomando cuidado para manter o corpo reto para que as vias aéreas permaneçam abertas.

Remova a pele atrás da orelha ipsilateral e desinfete a pele exposta com solução sequencial de 70% de etanol e uma Solução de Povidone-Iodo. Mova o animal sob um microscópio dissecando e use o objetivo de 16 vezes e um bisturi para fazer uma incisão pósauricular de um a um centímetro e meio. Sob uma ampliação de 25 a 40x, use fórceps para dissecar sem cortes através da camada de gordura subcutânea exposta e retrair o músculo estesteromastoide para revelar o peristeum de bístico timpano.

O nervo facial envolve a borda dorsal posterior do músculo estenicleidomastoide e corre rostrally ao longo do canal auditivo em direção ao pinna. Usando o nervo facial como um marco para identificação da barra auditiva coloque suavemente uma ferramenta retrátil auto-retentor na incisão para acesso à bulla. Remova o tecido sobredissendo a área mediodorsal da bula para permitir uma visualização clara da crista entre a ânula e o processo mastoide e gire suavemente uma agulha de 30 guage na ânula para gerar um buraco no lado superior posterior da crista.

Aperte pequenos pedaços de osso com fórceps finos para ampliar a bullastomia até que a cavidade do ouvido médio seja exposta. E estenda o orifício dorsalmente em direção ao processo mastoide até que o nicho da janela redonda esteja livre de ossos sobrelado. O passo mais crítico é a preparação do nicho da janela.

Certifique-se de tomar o seu tempo para não danificar a artéria stapedial. Tomando cuidado para não danificar a artéria stapedial, estender a bullastomia na direção superior anterior para visualizar as estapes, o osso do ouvido médio conectado à janela oval. Em seguida, remova as estapes para expor a janela oval.

Para aplicar o agente ototóxico, use uma agulha de guage de 30 guage para perfurar suavemente as membranas redondas e ovais da janela, confirmando que o perilymph acaba. E use uma seringa de um mililitro equipada com uma agulha de calibre 30 para perfundir lentamente 0,2 mililitros de 5% de peso em volume neomicina dissolvida em PBS através da janela oval. Quando todo o volume do agente tiver sido entregue profuse a solução na janela redonda, tomando cuidado para não danificar as estruturas ósseas da janela.

E coloque um milímetro quadrado de pedaços de esponjoso encharcado em neomicina dentro da janela redonda e nicho de janela oval. Em seguida, remova o retrátil e feche a incisão, gravando um aVR acústico pós-ensurdecedor, como demonstrado após 30 minutos. Para inserir a matriz de eletrodos de implante coclear, coloque a ferramenta retrátil de volta na incisão para reacessar a ânula e insira a matriz de eletrodo no cala tympani a uma profundidade de tal forma que o quarto anel de platina da matriz esteja localizado dentro da janela redonda.

A inserção da matriz de eletrodos também pode ser complicada. Portanto, aproveite para encontrar um bom ângulo de inserção usando uma ferramenta forcep para cabo de chumbo e outra para inserir a matriz. Enrole o fio de chumbo dentro da bula e cole o fio no tecido acima da bula.

Depois de remover cuidadosamente o retrátil e fechar a inserção com cola tecidual, use uma scalepel para fazer uma incisão de 0,5 milímetros no pescoço, perpendicular à linha entre onde estarão os eletrodos ativos e aVR de referência. Coloque a bola moída na inserção e conecte a placa de matriz de eletrodos à plataforma estimuladora animal. Para realizar e elétrica aVR, coloque os eletrodos como demonstrado anteriormente e abra o software da plataforma estimuladora animal.

Em seguida, defina o paradigma de estimulação de pulso elétrico e apresente os trens de pulso elétrico registrando as respostas aVR elétricas evocadas continuamente através do TBT Headstage, preamplificador e processador auditivo. Os limiares auditivos pré e pós-cirúrgico servem como leitura funcional do procedimento ensurdecedor. A aplicação tópica de 5% de neomicina para as janelas ovais e redondas aumenta significativamente os limiares de audição evocados clicados.

A estimulação elétrica de um pós-de ensurdecedor de um eletrodo intracochlear pode gerar de forma confiável atividade elétrica aVR. Em alguns casos, a estimulação do implante coclear ativa o nervo facial e produz uma onda de alta amplitude com uma latência curta caracterizada por uma rápida amplificação da Onda III em torno de três milissegundos e provavelmente uma resposta direta do nervo facial, ou uma longa latência que aparece em torno de cinco a seis milissegundos e é provável que seja uma resposta miogênica não auditiva e provavelmente uma resposta direta do nervo facial, ou uma longa latência que aparece em torno de cinco a seis milissegundos e é provável que seja uma resposta miogênica não auditiva , invocado indiretamente pelo nervo facial. Neste estudo demonstramos que o modelo de camundongo implante coclear é viável também o implante coclear é pequeno e a cirurgia:desafiadora.

Ao tentar este procedimento, é importante considerar um protocolo ensurdecedor para eliminar quaisquer respostas eletrofônicas nas gravações de AVR e imitar a perda de células ciliar encontrada na maioria dos usuários de CIA. Em resumo, o crescente número de modelos genéticos de surdez humana e as ferramentas biomédicas disponíveis em camundongos nos torna um modelo animal atraente para a pesquisa de ferramentas, inclusive para implantes cocleares.