Ein Low-Cost-Setup für Verhaltensaudiometrie in Nagetiere
Summary
Eine schnelle und kostengünstige Methode zur Verhaltens Bestimmung hören Parameter wie Hörschwellen, Hörschäden oder Phantom Wahrnehmungen (subjektiven Tinnitus) beschrieben. Es verwendet Präpulsinhibierung des akustischen Schreckreaktion und kann leicht in einem Personal Computer unter Verwendung eines programmierbaren AD / DA-Wandler und einen Piezo-Sensor implementiert werden.
Abstract
In auditiven Tierversuchen ist es wichtig, genaue Informationen über grundlegende Anhörung Parameter der Tier-Themen, die in den Experimenten beteiligt sind, haben. Solche Parameter können physiologische Ansprechverhalten des Hörbahn über Hirnstammaudiometrie (BERA) zB sein. Aber diese Methoden erlauben nur indirekt und unsicher Hochrechnungen über die auditive Wahrnehmung, die zu diesen physiologischen Parametern entspricht. Um die wahrnehmbare Ebene des Hörens zu bewerten, müssen Verhaltensmethoden verwendet werden. Ein mögliches Problem mit der Verwendung von verhaltenstherapeutischen Methoden für die Beschreibung der Wahrnehmung in Tiermodellen ist die Tatsache, dass die meisten dieser Methoden eine Art von Lernparadigma bevor die Themen im Verhalten getestet werden können beinhalten, können zB Tiere müssen lernen, einen Hebel nach innen drücken Reaktion auf einen Klang. Da diese Lernparadigmen Änderung Wahrnehmung selbst 1,2 sie folglich beeinflussen jedes Ergebnis über die Wahrnehmung erhalten mitdiese Methoden und müssen daher mit Vorsicht interpretiert werden. Ausnahmen sind Paradigmen, die Verwendung von Reflexe zu machen, weil hier keine Lernparadigmen um sich vor der Wahrnehmungs-Tests durchgeführt haben. Ein solcher Reflex ist die akustische Schreckreaktion (ASR), die hoch reproduzierbar mit unerwarteten laute Geräusche in naiven Tieren ausgelöst werden kann. Diese ASR kann wiederum durch vorangehenden Klänge in Abhängigkeit von der Wahrnehmbarkeit dieser vorhergehenden Stimulus beeinflusst werden: Sounds deutlich über Hörschwelle vollständig hemmen die Amplitude des ASR; klingt nahe Schwellenwert nur geringfügig hemmen die ASR. Dieses Phänomen wird als Präpulsinhibierung (PPI) 3,4, und die Menge des auf dem PPI ASR allmählich abhängig von der Erkennbarkeit des Vorimpulses. PPI der ASR ist daher gut geeignet, um Verhaltensänderungen Audiogramme in naiv, nicht trainierten Tieren zu bestimmen, Hörschäden zu bestimmen oder gar zu möglichen subjektiven Tinnitus Wahrnehmungen in diesen erkennenTiere. In diesem Papier zeigen wir die Verwendung dieser Methode in einem Nagetier-Modell (vgl. auch Lit.. 5), der Mongolischen Wüstenrennmaus (Meriones unguiculatus), die ist eine bekannte Modell Arten Schreckreaktion Forschung innerhalb der normalen menschlichen Hörbereich (zB 6).
Protocol
Discussion
Wir präsentieren eine billige und leicht zu bauen Setup für audiometrische Messungen bei Nagetieren auf Präpulsinhibierung der akustischen Schreckreaktion Reaktionen, die verwendet werden, um Hörschwellen (= Audiogramme 10) und auditive Phantom Wahrnehmungen wie subjektiven Tinnitus 11 bestimmt werden kann basieren. Besonders die letzteren Messungen stehen im Mittelpunkt von mehreren jüngsten Berichten 8,12,13,14 und kann als eine Voraussetzung für elektrophysiologische Untersuchun…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde durch das Interdisziplinäre Zentrum für Klinische Forschung (IZKF, Projekt E7) am Universitätsklinikum der Universität Erlangen-Nürnberg unterstützt.
References
- Brown, M., Irvine, D. R., Park, V. N. Perceptual learning on an auditory frequency discrimination task by cats: association with changes in primary auditory cortex. Cereb. Cortex. 14, 952-965 (2004).
- Ohl, F. W., Scheich, H. Learning-induced plasticity in animal and human auditory cortex. Curr. Opin. Neurobiol. 15, 470-477 (2005).
- Koch, M. The neurobiology of startle. Prog. Neurobiol. 59, 107-128 (1999).
- Larrauri, J., Schmajuk, N. Prepulse inhibition mechanisms and cognitive processes: a review and model. EXS. 98, 245-278 (2006).
- Walter, M., Tziridis, K., Ahlf, S., Schulze, H. Context dependent auditory thresholds determined by brainstem audiometry and prepulse inhibition in Mongolian gerbils. Open Journal of Acoustics. 2, 34-49 (2012).
- Gaese, B. H., Nowotny, M., Pilz, P. K. Acoustic startle and prepulse inhibition in the Mongolian gerbil. Physiol. Behav. 98, 460-466 (2009).
- Fechter, L. D., Sheppard, L., Young, J. S., Zeger, S. Sensory threshold estimation from a continuously graded response produced by reflex modification audiometry. J. Acoust. Soc. Am. 84, 179-185 (1988).
- Turner, J. G., Parrish, J. Gap detection methods for assessing salicylate-induced tinnitus and hyperacusis in rats. Am. J. Audiol. 17, 185-192 (2008).
- Campeau, S., Davis, M. Fear potentiation of the acoustic startle reflex using noises of various spectral frequencies as conditioned stimuli. Animal Learning & Behavior. 20, 177-186 (1992).
- Young, J. S., Fechter, L. D. Reflex inhibition procedures for animal audiometry: a technique for assessing ototoxicity. J. Acoust. Soc. Am. 73, 1686-1693 (1983).
- Turner, J. G., Brozoski, T. J., Bauer, C. A., Parrish, J. L., Myers, K., Hughes, L. F., Caspary, D. M. Gap detection deficits in rats with tinnitus: a potential novel screening tool. Behav. Neurosci. 120, 188-195 (2006).
- Turner, J., Larsen, D. Relationship between noise exposure stimulus properties and tinnitus in rats: Results of a 12-month longitudinal study. ARO. Abs. 594, (2012).
- Turner, J. G. Behavioral measures of tinnitus in laboratory animals. Prog. Brain Res. 166, 147-156 (2007).
- Engineer, N. D., Riley, J. R., Seale, J. D., Vrana, W. A., Shetake, J. A., Shetake, J. A., Sudanagunta, S. P., Borland, M. S., Kilgard, M. P. Reversing pathological neural activity using targeted plasticity. Nature. 470, 101-104 (2011).
