Summary
चूहों में श्रवण कृत्रिम अनुसंधान के लिए एक शास्त्रीय डर कंडीशनिंग व्यवहार प्रतिमान के आवेदन में वर्णित है. इस प्रतिमान दोनों का पता लगाने की पहचान के लिए एक तंत्र है, और भेदभाव के बीच, अलग ध्वनिक और बिजली उत्तेजनाओं एक परिणाम उपाय के रूप में दिल की दर का उपयोग प्रदान करता है.
Protocol
1. Electrocardiogram टेलीमेटरी डिवाइस आरोपण
- एक घंटे आरोपण सर्जरी प्रारंभ करने से पहले, पोस्ट ऑपरेटिव analgesia के उपलब्ध कराने के प्रशासन के लिए Carprofen (4 मिलीग्राम / किलो सुप्रीम कोर्ट).
- Ketamine / Xylazine (: 70 मिलीग्राम / किग्रा, XY: के 10 मिलीग्राम / किग्रा, आईपी) इंजेक्षन संज्ञाहरण के लिए सर्जरी के दौरान गहराई के बेहतर विनियमन की अनुमति Isoflurane संज्ञाहरण, जो और अधिक स्थिर है स्विचन से पहले प्रारंभिक पशु हजामत बनाने का काम और डालने कान सलाखों सहित तैयारी की अनुमति संज्ञाहरण से और shortens वसूली के बाद सर्जरी.
- संज्ञाहरण शुरुआत में, पशु आँखों नेत्र स्नेहक लागू करते हैं और फिर छाती, पेट और गले दाढ़ी. उजागर शल्य साफ़, शराबी त्वचा की तैयारी के बाद, एंटीसेप्टिक समाधान का उपयोग त्वचा साफ कर लें. गर्मी के गर्म कंबल पर घर पिंजरे रखें.
- पशु एक homeothermic थाली पर ढालुआं स्थिति में रखें. गर्दन नीचे अस्तर डालने के लिए तरक्की और गले बेनकाब.
- नाक - सह प्लेसपूर्वोत्तर (1-3% पहुंचाने / वॉल वॉल ऑक्सीजन, 2 मिनट प्रति एल में Isoflurane) जानवर की नाक पर और ठीक जगह में शंकु.
- छाती और गले पर त्वचा तनाव उत्पन्न करने के लिए एक अर्द्ध - विस्तारित स्थिति में पहले से अंगों को ठीक करने के लिए, और मुक्त होता जा रहा है नाक नाक शंकु के को रोकने.
- जानवर के मलाशय में homeothermic कंबल की जांच डालें.
- असिरूप प्रक्रिया 20 मिमी से देने दुमदारी से मांसपेशियों की परत को बेनकाब करने के लिए त्वचा में एक midline चीरा के बनाओ. Linea अल्बा के साथ एक मिलान चीरा और फिर peritoneal गुहा.
- Peritoneal गुहा में ईसीजी टेलीमेटरी युक्ति खोलने की विजय - स्तम्भ अंत से विस्तार होता है के साथ, सम्मिलित करें और peritoneum में खोलने की दुम का 15 मिमी सीवन.
- ट्रेकिआ overlying गले में midline चीरा, sternohyoid मांसपेशियों को उजागर.
- विजय - स्तम्भ दुमदारी से सामना करना पड़ रहा चीरा के चमड़े के नीचे अंतरिक्ष में मगरमच्छ कान संदंश सम्मिलित करें, और इन का उपयोग करने के लिए एक subcut फार्मविजय - स्तम्भ से दुम का चीरा aneous सुरंग. पकड़ संदंश में सकारात्मक नेतृत्व (लाल) और सुरंग के माध्यम से नेतृत्व को वापस लेना.
- मांसपेशी sternohyoid संदंश का उपयोग लिफ्ट और सही पूर्वकाल मध्यस्थानिका की ओर पीठ की तरफ से सकारात्मक नेतृत्व की नोक सम्मिलित करने के लिए, केबल के लगभग 1 मिमी पाश प्रविष्टि के लिए विजय - स्तम्भ छोड़ने. नेतृत्व सीवन, जहां यह वक्ष गुहा से और अंतर्निहित मांसपेशियों को लूप के शीर्ष पर फैली हुई है.
- असिरूप की पृष्ठीय दीवार को उजागर करना है, और नकारात्मक सतह उजागर नेतृत्व की टिप सीवन.
- प्रत्यारोपित युक्ति संकेत जाँच करें सुनिश्चित करने के लिए एक पर्याप्त ईसीजी प्राप्त किया जा सकता है.
- Peritoneal गह्वर में अतिरिक्त केबल फ़ीड. सिवनी और peritoneal दीवार, linea अल्बा, और पेट की त्वचा के बंद कर दिया.
- सीवन बंद गले की त्वचा.
- Isoflurane का वितरण संघर्ष, और जारी रखने के लिए ऑक्सीजन देने के लिए जब तक सहज आंदोलन मनाया जाता है.
- जब आंदोलन मनाया जाता है, जारी एक forelimbsअपने घर पिंजरे पशु लौटने. घर पिंजरे लगभग आधा पिंजरे ताकि गर्मी पैड पर ले जाएँ. इस जानवर की अनुमति जब मोबाइल, पिंजरे के गर्म और कूलर क्षेत्रों के बीच कदम होगा. मॉनिटर के चल जब तक पशु, और घर पिंजरे में गर्मी कंबल पर 24 घंटे के लिए छोड़.
- Carprofen (सुप्रीम कोर्ट 4 मिलीग्राम / किग्रा) हर 24 घंटे में 3-5 दिनों के लिए प्रशासन.
2. मस्तिष्क इलेक्ट्रोड प्रत्यारोपण
- एक आरोपण प्रारंभ करने से पहले घंटे, पोस्ट ऑपरेटिव पीड़ानाश के लिए प्रशासन Carprofen (4 मिलीग्राम / किलो सुप्रीम कोर्ट).
- संज्ञाहरण के लिए Ketamine / Xylazine (10 मिलीग्राम / किग्रा, आईपी:: 70 मिलीग्राम / किग्रा, xy के) इंजेक्षन.
- संज्ञाहरण शुरुआत में, नेत्र मरहम लागू करने के लिए आंखों की रक्षा करते हैं, तो पशु के सिर दाढ़ी. उजागर betadine रगडें त्वचा का उपयोग करते हुए, शराब के बाद, betadine के बाद साफ कर लें.
- पशु एक homeothermic थाली पर प्रवण स्थिति में रखें.
- स्थिति लगभग उम्मीद की अंतिम स्थिति में खोखला कान बार,और लिफ्ट और पशु की स्थिति इतनी है कि कान बार बाहरी ध्वनिक कुहर में स्थित है.
- दूसरा contralateral बाहरी ध्वनिक कुहर में खोखला कान बार स्लाइड.
- चूहा दांत संदंश का प्रयोग, पशु जबड़े को खोलने और दांत धारक के ऊपर ऊपरी incisors हुक.
- नाक पर नाक शंकु स्लाइड, और Isoflurane की डिलीवरी शुरू (1-3% वॉल / वॉल ऑक्सीजन में). पशु अब इस चतनाशून्य करनेवाली औषधि के साथ सर्जरी भर में बनाए रखा जाता है.
- सिर की त्वचा में एक चीरा बनाने के लिए, लगभग 1 midline की बाईं मिमी और 3-4 मिमी 2-3 लैम्ब्डा की दुम का मिमी के लिए विजय - स्तम्भ से देने.
- त्वचा और मांसपेशियों laterally चीरा से वापस लेना पार्श्विका हड्डी और खोपड़ी की बांय और दांयी हड्डियों के बीच का हड्डी उजागर. उजागर 20% हाइड्रोजन पेरोक्साइड समाधान और एक धुंध पैड का उपयोग कर हड्डी की सतह रगडें.
- बाएँ और दाएँ पार्श्विका हड्डियों में एक छोटा सा छेद ड्रिल, और प्रत्येक hea के बीच एक छोटे से अंतरिक्ष (0.5 मिमी) छोड़ने के छेद में एक शल्य स्टील स्क्रू पेंचएक पेंच और कौशल की घ. और उच्च प्रतिबाधा headstage की जमीन संदर्भ इलेक्ट्रोड अंक इन शिकंजा कनेक्ट.
- Interpariental हड्डी का पार्श्व सबसे हद में लगभग 2 मिमी वर्ग छेद ड्रिल. बाँझ खारा का उपयोग कर किसी भी हड्डी धूल या हड्डी के टुकड़े जो इलेक्ट्रोड को नुकसान हो सकता है निकालने के छेद फ्लश.
- युग्मन बाईं खोखला कान बार वक्ता संलग्न.
- एक सुई की नोक का प्रयोग, ड्यूरा में बाण के समान विमान पर एक चीरा बनाने के.
- इलेक्ट्रोड जोड़तोड़ खोलने ऊपर जगह में 10 ° caudorostral कोण के साथ, ले आओ. मस्तिष्क की सतह में मैन्युअल इलेक्ट्रोड लगभग 2 मिमी डालें. सुनिश्चित करें प्रवर्धक पर कर दिया जाता है, तब रिकॉर्डिंग कक्ष सील.
- कम चक्रीय वितरण (2-8 kHz), (16-24 kHz) मध्य रेंज और उच्च आवृत्ति (32 kHz के 44kHz) बैंड पास फ़िल्टर शोर शुरू. अधिकतम दर है जिस पर फटने दिया जाना चाहिए एक फट हर 200 एमएस है. तंत्रिका गतिविधि मॉनिटर एकटी हर चैनल शोर प्रस्तुति का पता लगाने के लिए.
- इलेक्ट्रोड की प्रविष्टि जारी रखें जब तक या तो कुल दूरी डाला 8 मिमी आ रहा है. अगर 8 मिमी की सीमा तंत्रिका प्रतिक्रियाओं का पता लगाया जा रहा है बिना तक पहुँच जाता है, वापस लेने, और किसी अन्य प्रविष्टि के लिए इलेक्ट्रोड reposition के. यदि cochlear नाभिक (CN) पर पहुँच गया है, इलेक्ट्रोड की टिप पर साइटों को मुख्य रूप से उच्च आवृत्ति stimuli करने के लिए प्रतिक्रियाओं जा प्रदर्शित करना चाहिए. यदि इलेक्ट्रोड उदर कर्णावत (VCN) नाभिक, ध्वनिक प्रोत्साहन के लिए प्रतिक्रियाओं में स्थित हैं एक मजबूत शुरुआत घटक (1-5 एमएस) गतिविधि में तेजी से कमी के बाद होना चाहिए.
- इलेक्ट्रोड डालने के लिए जारी रखें जब तक इलेक्ट्रोड के सुझावों कम आवृत्ति उत्तेजनाओं, या श्रवण संचालित गतिविधि के लिए होते रहता है (जो मामले में, इलेक्ट्रोड CN के माध्यम से पूरी तरह से पारित हो सकता है और यह इलेक्ट्रोड को संशोधित करने के लिए आवश्यक हो सकता है के लिए प्रतिक्रियाओं का पता लगाने ) नियुक्ति.
- इलेक्ट्रोड की एक आवृत्ति आयाम नक्शा न्यूरॉन्स की प्रतिक्रिया का निर्माणआईटीईएस. यह आयाम 1-70 डीबी में वांछित आवृत्ति रेंज (आमतौर पर 1-44 kHz या 1-80 kHz के) भर में प्रस्तुत प्रत्येक उत्तेजना के 10 repetitions के साथ, ध्वनि द्वारा हासिल की है. एक प्रोत्साहन हर 300 एमएस दिया जा सकता है जब CN मानचित्रण. अगर नक्शा अपर्याप्त है, इलेक्ट्रोड के स्थान में संशोधन पर विचार करें.
- सिलिकॉन elastomer के उजागर इलेक्ट्रोड टांगों से थोड़ा ऊपर एक पतली परत लागू करें, जैसे कि elastomer के नीचे shanks और कोट दोनों टांगों और मस्तिष्क की सतह उजागर बहेगा.
- इलेक्ट्रोड के चारों ओर एक कृत्रिम दांतों की पंक्ति सीमेंट बहुलक की पहली परत लागू करें. सीमेंट न्यूनतम चिपचिपा हो, आवेदन की प्रक्रिया में ले जाया जा रहा है इलेक्ट्रोड के जोखिम को कम करना चाहिए. सुनिश्चित करें कि बहुलक पार्श्विका हड्डियों या संलग्न केबल में शिकंजा कवर नहीं करता है. ऐक्रेलिक के लिए कठोर है, जो आमतौर पर 5-10 मिनट लगते हैं रुको.
- पार्श्विका हड्डियों में शिकंजा से जमीन और headstage के संदर्भ तारों को अलग करें. संदंश का प्रयोग, छently जमीन छोड़ दिया पार्श्विका हड्डी में पेंच के आसपास इलेक्ट्रोड के तार हवा.
- कृत्रिम दांतों की पंक्ति सीमेंट बहुलक का एक दूसरा स्तर लागू करें. यह दूसरी परत पेंच के सिर और खोपड़ी के बीच अंतरिक्ष में दोनों शिकंजा, और प्रवाह में encapsulate चाहिए. ऐसा करने में, शिकंजा ऐक्रेलिक और खोपड़ी के लिए इलेक्ट्रोड का आयोजन करेगा. कठोर ऐक्रेलिक के लिए रुको.
- इलेक्ट्रोड संबंधक से headstage निकालें.
- चूहा दांत संदंश का प्रयोग, बहुलक अधिक बहुलक के लिए पार्श्व त्वचा उठा, और सीवन पर्स स्ट्रिंग का उपयोग करने के लिए संपर्क में इलेक्ट्रोड संबंधक के आसपास त्वचा बंद.
- सलाखों को हटा कान, सिर जारी है.
- Isoflurane के अंत वितरण, और नाक शंकु के माध्यम से सहज आंदोलन तक मनाया जाता है ऑक्सीजन देने के लिए जारी है.
- घर पिंजरे में पशु लौटें. घर पिंजरे लगभग आधा पिंजरे ताकि गर्मी पैड पर ले जाएँ. इस जानवर की अनुमति जब मोबाइल, के गर्म और कूलर क्षेत्रों के बीच कदम होगापिंजरे.
- चल जब तक पशु मॉनिटर. 24 घंटे के लिए गर्मी पैड पर घर पिंजरे छोड़ दें.
- Carprofen (सुप्रीम कोर्ट 4 मिलीग्राम / किग्रा) हर 24 घंटे में 3-5 दिनों के लिए प्रशासन.
3. अनुकूलन
- परीक्षण के चैम्बर में पशु रखें.
- ईसीजी टेलीमेटरी युक्ति सक्रिय करें.
- पशु कंडीशनिंग शुरू करने से पहले पांच मिनट के लिए परीक्षण के चैम्बर के लिए जलवायु का अभ्यस्त होने के लिए अनुमति देते हैं. यह हृदय की दर को आधारभूत पर लौटने के लिए, से निपटने के रूप में दिल की दर ऊंचाई की ओर जाता है की अनुमति होगी.
- कंडीशनिंग प्रक्रिया प्रदर्शन:
- एक 250 एमएस 80-170 के लिए मौन की 250 एमएस से अलग धारा में बेतरतीब ढंग से ध्वनिक प्रोत्साहन बार बार जोड़ी के चयनित सदस्य उद्धार. प्रत्येक प्रोत्साहन प्रस्तुति में वृद्धि और 10 एमएस की गिरावट समय के लिए एक 'क्लिक' माना जा रहा है, जो perceptually ध्वनि आवृत्तियों की एक रेंज को कवर से बचना चाहिए.
- पहले साथ ध्वनिक प्रोत्साहन जोड़ी के दूसरे सदस्य की बारी है, ea पेश शुरू250 के लिए चर्चा स्वर एमएस एक 250 एमएस चुप्पी के द्वारा पीछा किया.
- स्वर प्रस्तुति की बारी के 10 अवधि के 9.5 के बाद, एक 0.5 फुट झटका (0.7 मा) एमएस प्रशासन.
- स्वर प्रस्तुतियों 30 एस के लिए संघर्ष करने के लिए हृदय की दर को स्थिर करने की अनुमति.
- स्वर जोड़ी वितरण फिर से शुरू करना (3.4.1 से). स्वर जोड़े बेहतर एक यादृच्छिक अनुक्रम में प्रस्तुत किया जाना चाहिए, और कम से कम 12 स्वर जोड़े को सुनिश्चित करना है कि कंडीशनिंग सभी आवृत्ति जोड़े को generalises और स्वर इस्तेमाल आवृत्तियों के लिए विशिष्ट नहीं है के लिए इस्तेमाल किया जाना चाहिए. इस प्रक्रिया को जारी रखें जब तक प्रक्रिया (परीक्षण) के 48 चक्र पूरा हो गया है.
- ईसीजी उपकरण को निष्क्रिय करने के लिए, और घर पिंजरे में पशु लौटने.
4. परीक्षण
- Isoflurane का उपयोग पशु चतनाशून्य करना (1-3% वॉल / वॉल ऑक्सीजन में).
- तंत्रिका उत्तेजना को उजागर इलेक्ट्रोड संबंधक केबल संलग्न.
- परीक्षण के चैम्बर में पशु रखें.
- ईसीजी टेलीमेटरी युक्ति सक्रिय करें. </ Li>
- पशु Isoflurane संज्ञाहरण और जलवायु का अभ्यस्त होने से दस मिनट के लिए परीक्षण शुरू करने से पहले परीक्षण के चैम्बर के लिए ठीक करने के लिए अनुमति देते हैं. यह हृदय की दर को एक आधारभूत और संक्षिप्त चतनाशून्य करनेवाली औषधि के प्रभाव से वसूली करने के लिए वापस जाने के लिए अनुमति होगी.
- परीक्षण प्रक्रिया प्रदर्शन करना.
- एक 250 एमएस 80-170s के लिए मौन की 250 एमएस से अलग धारा में बेतरतीब ढंग से एक ध्वनिक प्रोत्साहन बार बार जोड़ी के चयनित सदस्य उद्धार. प्रत्येक प्रोत्साहन प्रस्तुति में वृद्धि और 10 एमएस की गिरावट समय के लिए एक 'क्लिक' माना जा रहा है, जो perceptually ध्वनि आवृत्तियों की एक रेंज को कवर से बचना चाहिए.
- पहले साथ ध्वनिक प्रोत्साहन जोड़ी के दूसरे सदस्य बारी शुरू, 250 के लिए प्रत्येक स्वर पेश एमएस 250 एमएस की चुप्पी के द्वारा पीछा किया.
- स्वर प्रस्तुति की बारी के 10 अवधि के 9.5 के बाद, एक 0.5 एमएस पैर झटका प्रशासन.
- स्वर प्रस्तुतियों 30 एस के लिए संघर्ष करने के लिए हृदय की दर को स्थिर करने की अनुमति.
- बेतरतीब ढंग से sele का वितरण शुरूएक बिजली के मस्तिष्क प्रोत्साहन बार बार जोड़ी, उत्तेजना के 250 एमएस की अवधि 80-170 के लिए गैर उत्तेजना के 250 एमएस द्वारा अलग का उपयोग करने के cted सदस्य.
- पहले से प्रेरणा जोड़ी के दूसरे सदस्य बारी शुरू, 250 के लिए प्रत्येक प्रोत्साहन पेश एमएस एक 250 एमएस गैर उत्तेजना अवधि के द्वारा पीछा किया. 10 एस के लिए उत्तेजना बारी जारी रखें.
- 30 एस के लिए प्रोत्साहन प्रस्तुतियों संघर्ष करने के लिए हृदय की दर को स्थिर करने के लिए अनुमति देते हैं.
- प्रोत्साहन जोड़ी वितरण फिर से शुरू करना (4.6.5 या 4.6.1 से). प्रोत्साहन जोड़े एक यादृच्छिक अनुक्रम में प्रस्तुत किया जाना चाहिए, और प्रत्येक प्रोत्साहन जोड़ी के कम से कम 20 परीक्षण करने के लिए पर्याप्त दिल दर डेटा के लिए एक स्पष्ट औसत परिणाम प्रदान करने के लिए एकत्र की है और परिवर्तनशीलता को कम से कम सुनिश्चित करने के लिए दिया जाना चाहिए. ड परीक्षण सत्र के दौरान ध्वनिक उत्तेजनाओं का उपयोग परीक्षण की संभावना है कि विलुप्त होने की प्रक्रिया के दौरान घटित होगा कम कर देता है.
- जानवर से उत्तेजना केबल को अलग करें.
- ईसीजी देवी निष्क्रियCE.
- घर पिंजरे में पशु लौटें.
5. प्रतिनिधि परिणाम
एक नमूना ईसीजी रिकॉर्डिंग प्रत्यारोपित टेलीमेटरी डिवाइस एक सप्ताह का उपयोग कर आरोपण के बाद लिया चित्र 1 में दिखाया गया है. इस तरह के एक रिकॉर्डिंग आम तौर पर प्रत्यारोपित उपकरणों से प्राप्त किया जा सकता है, और उपकरणों के लिए छह महीने से अधिक में रिकॉर्डिंग के लिए पर्याप्त रूप से कार्य जारी है, भले ही घुलनशील सीवन मांसपेशियों को जोड़ना केबल के लिए प्रयोग किया जाता है. चित्रा 2 में दिखाया ईसीजी रिकॉर्डिंग आरोपण के बाद आठ महीनों में एक जानवर से प्राप्त हुई थी.
3 आंकड़े एक सफल प्रत्यारोपण के स्थान से पता चलता है. इलेक्ट्रोड प्लेसमेंट posteroventral cochlear नाभिक (PVCN) में कई इलेक्ट्रोड साइटों है, उत्तेजना और रिकॉर्डिंग dorsoventral पहलू की ज्यादा पहुँच प्रदान करते हैं. इस आरोपण के लिए प्रत्येक इलेक्ट्रोड साइट की आवृत्ति प्रतिक्रियाओं चित्रा 4 में प्रस्तुत कर रहे हैं. PVCN की लंबे समय क्षेत्र जिसमें इलेक्ट्रोड वितरित कर रहे हैं रिकॉर्डिंग और आवृत्तियों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए 'देखते' उत्तेजना के लिए सुलभ सेल आबादी की ओर जाता है. इसके अलावा, खुद को आबादी बाल बाल देखते हैं - वे केवल जवाब ध्वनि आवृत्तियों की एक संकीर्ण बैंड (चित्रा 5).
इसके विपरीत, एक गरीब प्लेसमेंट 6 चित्र में दिखाया गया है. इस उदाहरण में, इलेक्ट्रोड भी medially रखा गया था, और डाला PVCN घुसना पर्याप्त गहरा नहीं है. एक परिणाम के रूप में इलेक्ट्रोड टिप शो प्रतिक्रियाओं के पास केवल साइटों 7 चित्र में दिखाया के रूप में ध्वनि. इसके अलावा, जो सुलभ सेल आबादी को देखते हैं आवृत्तियों की रेंज बहुत सीमित है. आबादी की ट्यूनिंग खुद को संकीर्ण है (चित्रा 8 देखें), लेकिन सेल आबादी के मध्य आवृत्तियों के क्लस्टर वितरण अलग आवृत्ति क्षेत्रों असंभव उत्तेजक बनाता है.
_content "> आधारभूत दिल दर वातानुकूलित ध्वनिक प्रोत्साहन प्रस्तुतियों के बीच विविध इस परिवर्तनशीलता के लिए खाते में करने के लिए डेटा., कच्चे दिल की दर डेटा (मानव संसाधन) मानव संसाधन के अनुपात मनाया जब उत्तेजना प्रत्यावर्तन शुरू (0 बार) के रूप में normalized था. 9 चित्रा विभिन्न आंकड़ों से पता चलता है रूपों पहले कंडीशनिंग सत्र के दौरान एकत्र 10 चित्रा में मानव संसाधन प्रारंभिक कंडीशनिंग सत्र के उत्तरार्द्ध भाग के दौरान एक जानवर में प्राप्त परिणामों का एक उदाहरण प्रस्तुत किया है. ध्वनिक उत्तेजनाओं के लिए कंडीशनिंग प्रक्रिया तेजी से है, और मानव संसाधन में मजबूत बदलाव देखा जा सकता है साथ कुछ परीक्षण, मानव संसाधन में 9 और 10 के आंकड़े के मामले में 7 परिवर्तन प्रोत्साहन प्रत्यावर्तन (3.4.1 और 3.4.2 देखें) के प्रारंभ होने के बाद तुरंत मनाया सबूत है कि पशु लिए प्रारंभिक दोहराया के बीच भेदभाव करने में सक्षम है प्रदान करता है प्रोत्साहन और दूसरे उत्तेजना बाद में जोड़ा गया.परीक्षण सत्र शुरू होने के बाद, जो electrराजनैतिक तंत्रिका बजाय उत्तेजनाओं ध्वनिक उत्तेजनाओं आम तौर पर वितरित कर रहे हैं, ध्वनिक प्रोत्साहन प्रस्तुतियों के शामिल किए जाने की अनुमति देता है कंडीशनिंग प्रभाव पुष्टि है कि अभी भी मौजूद हैं. ध्वनिक प्रोत्साहन प्रस्तुति के प्रारंभ के जवाब में एक मानव संसाधन में सामान्य बदलाव की पुष्टि करता है कि ध्वनिक stimuli करने के लिए एक वातानुकूलित प्रभाव मौजूद रहता है, के रूप में 11 चित्र में दिखाया गया है. इसी प्रकार 12, चित्रा पहली परीक्षण सत्र में ध्वनिक टोन प्रत्यावर्तन के प्रारंभ के आसपास मतलब एचआर आनुपातिक परिवर्तन प्रस्तुत करता है. चित्र 9 और 10 के साथ के रूप में, अपेक्षाकृत स्थिर दूसरे उत्तेजना की शुरूआत के बाद मानव संसाधन में तेजी से परिवर्तन के साथ विपरीत में दूसरा प्रोत्साहन का परिचय से पहले मानव संसाधन सबूत है कि दो टन के बीच भेदभाव हुआ है प्रदान करता है.
इसके विपरीत, पता लगाने के अभाव चित्रा 13 में जो बिजली की उत्तेजना शुरू में देखा जा सकता है. मतलब आनुपातिक एचआर चान 10 परीक्षणों के पार जीई से पता चलता है कि लगातार तेजी से बूंद के कोई संकेत नहीं देखा है जब पता लगाने के 11 चित्र में के रूप में होता है. इसी तरह, 14 चित्र में हृदय की दर में लगातार और तेजी से परिवर्तन के अभाव का पता चलता है कि दो बिजली उत्तेजनाओं दिया जा रहा है अलग भेदभाव होते करने के लिए पर्याप्त नहीं हैं. दोनों बारी अवधि के प्रारंभ (0 समय से पहले) से पहले और प्रत्यावर्तन के बाद शुरू, मतलब आनुपातिक परिवर्तन मानव संसाधन में कोई परिवर्तन नहीं की लाइन के करीब बनी हुई है.
एक पैटर्न एक तंत्रिका उत्तेजना जोड़ी के दो सदस्यों के बीच भेदभाव की विशेषता 15 चित्र में दिखाया गया है. हृदय की दर में कमी तेजी से होता है, उत्तेजना प्रत्यावर्तन के प्रारंभ होने के बाद हृदय की दर में पर्याप्त वृद्धि के द्वारा पीछा किया. विशेष रूप से उत्तेजना इस मामले में इस्तेमाल किया रणनीति एक behaviourally प्रासंगिक प्रतिक्रिया का निर्माण करने में सफल रहा था.
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चित्रा 1. एक ईसीजी रिकॉर्डिंग प्राप्त प्रत्यारोपित टेलीमेटरी इस उपकरण में एक सप्ताह के बाद आरोपण का उपयोग. इस रिकॉर्डिंग में देखा संकेत मोटे तौर पर इन उपकरणों का उपयोग कर प्राप्त रिकॉर्डिंग के ठेठ है.
चित्रा 2. एक ईसीजी रिकॉर्डिंग आरोपण के बाद छह महीने में प्रत्यारोपित टेलीमेटरी उपकरण का उपयोग कर प्राप्त है. उस समय अवधि में दर्ज किया जा रहा है संकेत के नगण्य गिरावट है, और यह संकेत निश्चित रूप से पशु हृदय दर की गणना के लिए पर्याप्त है.
चित्रा 3. एक सफल इलेक्ट्रोड नियुक्ति के एक 3D पुनर्निर्माण, संयुक्त एक्स - रे गणना टोमोग्राफी और histological वर्गों का उपयोग. दोनों इलेक्ट्रोड टांगों इलेक्ट्रोड orien के साथ प्रवेश कर posteroventral cochlear नाभिकसंरचना का सामना करने के लिए टेड.
चित्रा 4 electrophysiological चित्रा 3 के इलेक्ट्रोड स्थान के साथ दर्ज की गई प्रतिक्रियाओं का नक्शा. प्रत्येक हिस्टोग्राम एक ध्वनिक आवृत्ति की प्रस्तुति के जवाब में एक इलेक्ट्रोड साइट पर गतिविधि के लिए डेटा से पता चलता है, प्रत्येक स्तंभ को एक 25 एमएस समय अवधि का प्रतिनिधित्व करता है. इलेक्ट्रोड सरणी की दोनों टांगों पर प्रतिक्रियाओं आवृत्तियों की एक काफी संकीर्ण बैंड के जवाब में केवल प्रत्येक व्यक्ति इलेक्ट्रोड साइट पर पता चला रहे हैं, लेकिन इन संकीर्ण बैंड आवृत्तियों की एक व्यापक रेंज भर में वितरित कर रहे हैं. इस तरह के वितरण के लिए आदर्श है, के रूप में मस्तिष्क के कई अलग आवृत्ति से जुड़े क्षेत्रों में स्वतंत्र रूप से प्रेरित किया जा सकता है.
चित्रा 5 आंकड़े 3 और हूँ में प्रस्तुत प्रत्यारोपण से 10 चैनल पर electrophysiological प्रतिक्रिया.पी, 4. आदर्श रूप में, इलेक्ट्रोड प्लेसमेंट ध्वनिक 10 डीबी के रूप में कम के रूप में ध्वनि आयाम के साथ कई चैनलों पर पता लगाया जा रहा है उत्तेजना के लिए तंत्रिका प्रतिक्रिया के लिए सीसा, के रूप में इस उदाहरण में दिखाई देता है.
एक गरीब इलेक्ट्रोड नियुक्ति के 6 3D पुनर्निर्माण चित्रा के. जबकि इलेक्ट्रोड का caudorostral कोण सही था, यह भी औसत दर्जे का था. इसके अलावा, इलेक्ट्रोड पर्याप्त गहरा नहीं डाला गया था, पृष्ठीय cochlear नाभिक के भीतर स्थित किया जा रहा है इलेक्ट्रोड की टिप निकटतम साइटों में जिसके परिणामस्वरूप.
7 चित्रा electrophysiological 6 चित्र में दिखाया के रूप में इलेक्ट्रोड नियुक्ति के साथ दर्ज की गई प्रतिक्रियाओं का नक्शा. गतिविधि इलेक्ट्रोड सरणी के प्रत्येक टांग के सुझावों को होने वाली है, लेकिन वहाँ ध्वनिक उत्तेजना में थोड़ा बदलाव fre हैquency कि प्रत्येक इलेक्ट्रोड साइट पर गतिविधि elicits में. इस तरह के आरोपण भेदभाव के परीक्षण के लिए अलग आवृत्ति परत की उत्तेजना को सक्षम नहीं करता है.
संख्या 8 इलेक्ट्रोड नियुक्ति पर 28 चैनल पर electrophysiological प्रतिक्रिया आंकड़े 6 और 7 में दिखाया गया है. ध्वनिक प्रोत्साहन गतिविधि की मजबूत फटने, कील आवृत्ति में बहुत सफल प्रत्यारोपण (चित्रा 3) में देखा है कि इसी तरह का उत्पादन. सीमा भी काफी कम प्रतिक्रियाओं 20 डीबी टन करने के लिए प्रतिक्रिया में पता लगाया जा रहा है. यदि सरणी के अन्य चैनलों में आवृत्तियों के लिए जो मजबूत प्रतिक्रियाओं हुआ के बारे में अधिक से अधिक भिन्नता थे इस चैनल निश्चित रूप से उत्तेजना के लिए पर्याप्त होगा.
9 आंकड़ा कच्चे दिल की दर की तुलना (v).erses आनुपातिक (बी) एक जानवर में पहली कंडीशनिंग सत्र के दौरान एकत्र आंकड़ों का मतलब है. 7 प्रस्तुतियों से प्रतिक्रियाएँ दिखाए जाते हैं. हृदय की दर को शुरू करने से पहले स्वर परिवर्तन के प्रारंभ में भिन्नता के कारण, कच्चे हृदय की दर (± 95% विश्वास अंतराल) मतलब है हृदय की दर में एक प्रारंभिक ड्रॉप वृद्धि के बाद परिवर्तन की डिग्री पर्याप्त रूप से नहीं दिखाने के रूप में व्यक्तिगत कच्चे संकेत निशान (एक नीचे,). दिल की दर डेटा जिसमें हृदय की दर को हृदय की दर से प्रत्येक का पता लगाने के लिए वातानुकूलित ध्वनिक प्रोत्साहन प्रस्तुति के समय में विभाजित है में आनुपातिक परिवर्तन मीन (बी) में प्रस्तुत किया है. यह एक सांख्यिकीय महत्वपूर्ण देर से महत्वपूर्ण 95% विश्वास अंतराल का उपयोग प्रतिबिंबित वृद्धि के साथ वातानुकूलित उत्तेजना प्रस्तुति के बाद ड्रॉप से पता चलता है. व्यक्तिगत आनुपातिक दिल दर निशान (बी, नीचे) दिखाए जाते हैं.
10 चित्रा आनुपातिक दिल आर मीन पूर्व 8 ध्वनिक प्रोत्साहन प्रस्तुति बारी, दूसरे और तीसरे सत्र कंडीशनिंग से डेटा संयोजन करने के प्रारंभ होने के बाद एस 8 एस से परिवर्तन खाया. प्रस्तुत डाटा सात दो कंडीशनिंग सत्र, पहले कंडीशनिंग सत्र में और चार दूसरे में तीन से अधिक प्रस्तुत परीक्षण शामिल हैं. बारी प्रोत्साहन प्रस्तुति, हृदय की दर में एक बड़ी प्रारंभिक ड्रॉप करने के लिए प्रतिक्रिया में हृदय की दर में एक देर वृद्धि के बाद घटित हुआ.
11 चित्रा एक 30 मौन की अवधि के बाद ध्वनिक प्रोत्साहन प्रस्तुति के प्रारंभ होने के बाद आनुपातिक दिल की दर में परिवर्तन से पहले 10 से 10 एस के लिए मतलब. परीक्षण डेटा पहले परीक्षण सत्र से लिया गया था और छह ध्वनिक प्रोत्साहन प्रस्तुतियों में शामिल हैं. हृदय की दर में स्पष्ट जल्दी ड्रॉप ध्वनिक प्रस्तुत उत्तेजनाओं के बीच भेदभाव के सबूत उपलब्ध कराता है.
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12 चित्रा मतलब आनुपातिक 8 एस से दिल की दर बदलने के पूर्व 8 ध्वनिक प्रोत्साहन प्रस्तुति, पहला परीक्षण सत्र से लिया है और पांच ध्वनिक प्रोत्साहन प्रस्तुतियों सहित बारी करने के प्रारंभ होने के बाद है. हृदय की दर में स्पष्ट जल्दी ड्रॉप ध्वनिक प्रस्तुत उत्तेजनाओं के बीच भेदभाव के सबूत उपलब्ध कराता है.
13 चित्रा आनुपातिक दिल दर 10 है से पहले एक 30 मौन की अवधि के बाद बिजली के मस्तिष्क की उत्तेजना के प्रारंभ होने के बाद 10 है बदलने का मतलब. परीक्षण डेटा पहले और दूसरे परीक्षण सत्र से लिया गया था और 18 बिजली की उत्तेजना प्रस्तुतियों, सेटिंग्स का उपयोग कर एक ही उत्तेजना सभी शामिल हैं. दिल दर, विशेष रूप से जो समय 0 पर उत्तेजना शुरू करने के लिए समीपस्थ में किसी विशेष बूंद के अभाव का पता चलता है कि पशु stimul का पता लगाने में असमर्थ हैहमें.
14 चित्रा मतलब आनुपातिक 8 एस से दिल की दर को बदलने से पहले बिजली के प्रोत्साहन (4.6.5 और 4.6.6 देखें) प्रस्तुति पहला परीक्षण सत्र से लिया है और 33 बिजली के प्रोत्साहन प्रस्तुतियों सहित बारी के प्रारंभ होने के बाद 8 है. दिल की दर में परिवर्तन की कोई सुसंगत पैटर्न निकट 0 समय है, जो पता चलता है कि बारी उत्तेजनाओं अपर्याप्त अलग भेदभाव होते हैं होता है.
15 चित्रा व्यक्तिगत निशान के प्रतिनिधि उदाहरण (ए) और 8 एस से आनुपातिक दिल दर डेटा (बी, सी) बारी बिजली के प्रोत्साहन प्रस्तुति, एक दूसरे जानवर के सातवें परीक्षण सत्र से लिया के प्रारंभ होने के बाद 8 है पहले मतलब., और 12 बिजली के प्रोत्साहन प्रस्तुतियों सहित. एच में एक महत्वपूर्ण कमीअनुसंधान तेजी से होता है 2 तंत्रिका हृदय की दर में एक महत्वपूर्ण वृद्धि के बाद उत्तेजना की शुरूआत के बाद परिलक्षित सुझाव है पहले और दूसरे प्रोत्साहन के बीच अंतर पशु द्वारा खोजा गया है. त्रुटि और प्रतिक्रिया के विचरण की डिग्री मतलब आनुपातिक ± मानक त्रुटि (एसई) (बी) में दिखाया साजिश में देखा जा सकता है. डुबकी और वृद्धि के बाद दूसरा प्रोत्साहन प्रस्तुति का महत्व 95% विश्वास अंतराल लागू करने के लिए (सी) में दिखाया गया डेटा का उपयोग करते हुए सत्यापित किया जा सकता है. (सी) में देखा प्रतिक्रिया प्रतिक्रिया चित्र 9 बी में देखने के लिए समान है.
Discussion
तकनीक यहाँ वर्णित भेदभाव कार्यों की एक श्रृंखला की तेजी से परीक्षण, कम प्रशिक्षण समय के साथ और पर्याप्त स्वचालन के लिए अनुमति के लिए एक साधन प्रदान करने के लिए, इस प्रकार शोधकर्ता डाटा प्रोसेसिंग के लिए आवश्यक समय कम से कम. दिल दर के प्रत्यारोपित ईसीजी गणना, (मानव संसाधन) उत्तेजना की प्रस्तुति के समय में परिवर्तन से प्राप्त डेटा का उपयोग कर स्वचालित किया जा सकता है. ईसीजी प्रसंस्करण में त्रुटियाँ (जैसे एक दिल हरा एकल लापता) आसानी से के रूप में वे स्पष्ट दिल की दर में एक बहुत ही संक्षिप्त अवधि के लिए नकली तौर पर बड़े परिवर्तन की पहचान कर सकते हैं, और ऐसे आसान त्रुटि का पता लगाने के समय गहन मैन्युअल डेटा की समीक्षा के लिए आवश्यकता कम से कम .
ईसीजी टेलीमेटरी डिवाइस का आरोपण के लिए वर्णित तकनीक लगातार कम या कोई हस्तक्षेप के साथ रिकॉर्डिंग (1 और 2 के आंकड़े देखें). हालांकि, मध्यस्थानिका क्षेत्र में नेतृत्व के स्थान में अपेक्षाकृत छोटे बदलाव पास पेशी से हस्तक्षेप करने के लिए नेतृत्व कर सकते हैंहै और विशेष श्वसन से जुड़े शोर. आरोपण प्रक्रिया के दौरान होता है का सही स्थान की पुष्टि करने के बाद, जगह में होता है suturing, विशेष रूप से नेतृत्व नियुक्ति के ठीक समायोजन के हस्तक्षेप को कम से कम करने के लिए अनुमति देता है.
cochlear नाभिक में मस्तिष्क आरोपण की प्रक्रिया कठिन है. बैंड पास कई आवृत्ति पर्वतमाला के फ़िल्टर शोर, बजाय ब्रॉडबैंड शोर के धारावाहिक प्रस्तुतियों का उपयोग कर के रूप में पहले 3 इस्तेमाल किया गया है द्वारा इलेक्ट्रोड साइटों पर सेल आबादी की प्रतिक्रिया तेजी से कम विशिष्ट शोर से किया जा सकता है आवृत्ति प्रतिक्रिया के संदर्भ के बजाय में समीक्षा प्रतिक्रिया. क्षमता की पहचान करने के लिए तेजी से जब आवृत्ति देखते सेल आबादी का एक पर्याप्त रेंज पहुंच रहे हैं जब बिजली के प्रोत्साहन भेदभाव का परीक्षण किया जा रहा है अनुसंधान में महत्वपूर्ण है. यदि आवृत्ति वितरण अपर्याप्त प्राप्त की है, तो अलग आवृत्ति क्षेत्रों की उत्तेजना के बीच तुलना संभव नहीं है. बहरहाल, इस प्रक्रिया को लंबे समय तकआवृत्ति आयाम की प्रतिक्रिया मानचित्रण सेल आबादी की ट्यूनिंग की चौड़ाई के बारे में विस्तार प्रदान करने और जगह में इलेक्ट्रोड को तय करने के लिए पहले किया जाना चाहिए करने के लिए महत्वपूर्ण बनी हुई है.
व्यवहार प्रशिक्षण और परीक्षण में, या चुप प्रोत्साहन परीक्षणों के बीच की अवधि, उत्तेजना शुरुआत से पहले, के शामिल किए जाने के प्रारंभिक प्रोत्साहन शुरुआत जवाब की जांच की जा करने की अनुमति देता है. जब विद्युत तंत्रिका उत्तेजना का उपयोग करते हुए, प्रोत्साहन की शुरुआत करने के लिए एक प्रतिक्रिया प्रोत्साहन की सरल पता लगाने के लिए सबूत उपलब्ध कराता है. इस प्रकार, जब वहाँ कोई प्रोत्साहन शुरुआत प्रतिक्रिया, लेकिन जब दूसरे प्रत्यावर्तन प्रोत्साहन शुरू की है एक प्रतिक्रिया है, यह deduced किया जा सकता है कि केवल उत्तरार्द्ध प्रोत्साहन का पता लगाया जा सकता है. चुप अवधि के शामिल किए जाने के बिना, वहाँ कोई रास्ता है कि पूर्व उत्तेजना का पता नहीं था निर्धारित करने के लिए होगा.
इस व्यवहार का परीक्षण तकनीक में एक सीमा है कि पैर झटके के अभाव neura की प्रस्तुति के बाद दियामैं उत्तेजना वातानुकूलित डर में विशिष्टता के विकास के लिए नेतृत्व कर सकते हैं, कि इस तरह के भय केवल जब ध्वनिक प्रोत्साहन प्रस्तुत किया जाता है व्यक्त की है. यही है, जानवर सीख सकते हैं कि तंत्रिका उत्तेजना के विशेष संवेदी प्रभाव प्राप्त एक पैर झटका नहीं है के साथ जुड़े रहे हैं. इसके विपरीत, तंत्रिका उत्तेजना की प्रस्तुति के बाद पैर झटके देने तंत्रिका उत्तेजना ही तंत्रिका उत्तेजना हो सकता है किसी भी ध्वनि की तरह गुणों से अलग एक वातानुकूलित डर करने के लिए ले जा सकता है. प्राप्त जब तंत्रिका उत्तेजना के बाद से एक पैर सदमे को छोड़कर परिणाम निश्चित रूप से तंत्रिका उत्तेजना तंत्रिका उत्तेजना के बाद एक पैर का उपयोग झटका, पूर्व मामले के रूप में वातानुकूलित डर से ध्वनिक तंत्रिका उत्तेजना का सामान्यीकरण किया है उन लोगों की तुलना में ध्वनि की तरह होने के लिए मजबूत सबूत प्रदान करते हैं. बहरहाल, तंत्रिका उत्तेजना के बजाय ध्वनिक विशिष्टता के विकास का खतरा मौजूद है. बैंड - पास का उपयोग ध्वनिक बजाय प्रोत्साहन शुद्ध स्वर फटने के, जो पूर्व के रूप में शोर फ़िल्टरबेहतर तंत्रिका उत्तेजना के अवधारणात्मक अनुभव को प्रतिबिंबित कर सकते हैं, जैसे विकासशील विशिष्टता के जोखिम को कम कर सकता है. हालांकि, इस तरह के एक प्रक्रिया फिल्टर का बैंड चौड़ाई के अतिरिक्त चर, जो भेदभाव के कार्य को प्रभावित करेगा परिचय.
एक अतिरिक्त के रूप में व्यवहार के परीक्षण के लिए आवश्यक किसी भी पुरानी तंत्रिका आरोपण, के साथ जुड़े सीमा इलेक्ट्रोड या समय के साथ जुड़े तंत्रिका ऊतक के समारोह में परिवर्तन है. उत्तेजना तंत्रिका ऊतक के दोनों तंत्रिका गतिविधि के 13 और सेल नुकसान 14 और सीधे मस्तिष्क के ऊतकों इलेक्ट्रोड के जवाब के रूप में ऊतक परिवर्तन के अस्थायी दमन नेतृत्व करने के लिए 15. कर सकते हैं
आरोपण और व्यवहार का परीक्षण करने के लिए वर्णित दृष्टिकोण करने के लिए ध्वनिक और बिजली उत्तेजनाओं की दोनों का पता लगाने और भेदभाव संक्षिप्त प्रशिक्षण के साथ, और परीक्षण की आवृत्ति नियंत्रण लागू करने की क्षमता का परीक्षण करने के लिए एक साधन प्रदान करता है. measur के रूप में मानव संसाधन में परिवर्तन का उपयोग करने की तकनीकवातानुकूलित डर की ई केवल श्रवण परीक्षण नहीं करने के लिए लागू हो सकता है, लेकिन अधिक आम तौर पर किसी भी संवेदी परीक्षण में जो उत्तेजनाओं किसी असतत अवधि के लिए प्रस्तुत किया जा सकता है, और जो संवेदी भेदभाव का पता लगाने में वांछित है.
Disclosures
डॉ. एंटोनियो Paolini Bioengenesis Pty टेक्नोलॉजीज लिमिटेड, जो टकर डेविस प्रौद्योगिकी और, NeuroNexus जांच के ऑस्ट्रेलियाई वितरक के लिए ऑस्ट्रेलियाई प्रतिनिधियों का एक निदेशक है.
Acknowledgments
इस शोध के लिए अनुदान Garnett पास और रॉडने विलियम्स मेमोरियल फाउंडेशन और ला Trobe विश्वविद्यालय द्वारा प्रदान किया गया था.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| PowerLab |  ADInstruments |
ML880 | Records data received from the implanted TR40 transmitter |
| SmartCtrl controller card | Med Associates, Inc. | DIG-716B | Controls the behavioral test chamber, including foot shock |
| Modular behavioral test chamber | Med Associates, Inc. | ENV-009 | Test chamber size: 30.5cm x 39.4cm |
| Aversive stimulus generator | Med Associates, Inc. | ENV-410B | Delivers aversive foot-shock to metal-bar floor of the cage through a Solid State Scrambler unit |
| Programmable Attenuator | TDT | PA5 | Controls the amplitude of delivered acoustic signal to ensure stable amplitude across frequencies |
| Electrostatic speaker driver | TDT | ED1 | Drives the electrostatic speakers (EC1, ES1) |
| Free-field electrostatic speaker | TDT | ES1 | Sounds are presented using this speaker in the behavioral test chamber |
| Coupled electrostatic speaker | TDT | EC1 | Sounds are presented using this speaker during neural implant surgery |
| Stimulator Base Station | TDT | RX7 | Controls delivery of electrical neural stimulation (used with MS16) |
| Microstimulator | TDT | MS16 | Delivers multichannel electrical neural stimulation |
| Processing base station | TDT | RZ2 | Records neural activity during brain implantation (using PZ2 preamplifier) |
| Preamplifier | TDT | PZ2-256 | 256-channel high impedance preamplifier |
| Telemetry device receiver | Telemetry Research | TR162 | Receives digital signal from TR40, and converts to amplified analogue output |
| Implantable electrocardiogram telemetry device | Telemetry Research | TR40 | The implanted transmitter device, sampling at 2kHz |
| Multifunction Processor | Tucker-Davis Technologies | RX6 | Used to generate acoustic stimuli |
| Vertex Castavaria | Vertex Dental | Dental acrylic used to fix the electrode in place | |
| Kwik-Sil Adhesive, low viscosity | World Precision Instruments, Inc. | Silicon elastomer used to coat the electrode shanks | |
| Multichannel electrode | NeuroNexus Technologies | a2x16-10mm 100-500-413 | The 2-shank 32-channel extracellular electrode array used for implantation. The electrode sites have been activated to produce a coating of iridium oxide in preparation for stimulation. |
References
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