כאן, אנו מציגים פרוטוקול כדי ליצור שכפול שמיעה מוליך הפסד אינדוקציה באמצעות ניקוב כירורגי התוף ממברנה ואימות על ידי הדמיית אוטוסקופ הערכה התנהגותית על ידי למחוא כפיים.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
כאן, אנו מציגים פרוטוקול כדי ליצור שכפול שמיעה מוליך הפסד אינדוקציה באמצעות ניקוב כירורגי התוף ממברנה ואימות על ידי הדמיית אוטוסקופ הערכה התנהגותית על ידי למחוא כפיים.
אובדן שמיעה מוליך (CHL) הוא ליקוי שמיעה נפוץ אצל בני אדם. מטרת הפרוטוקול היא לתאר הליך כירורגי פשוט לגרימת CHL במכרסמים. הפרוטוקול ממחיש את CHL על ידי ניקוב ממברנה התוף. אימות כירורגיה של CHL היה בחינת האוטוסקופ והערכה התנהגותית על ידי התגובה להבהיל כפיים, הן שכפול והן אמין, הן שיטות פשוטות כדי להדגים אובדן שמיעה התרחשה. ההליך CHL פשוט הוא יתרון בשל השגות שלה וגמישות לעיסוקים שונים במחקר אובדן שמיעה. המגבלות של גרימת CHL באמצעות גישה כירורגית משויכים עקומת למידה לבצע את ההליך כירורגי ביטחון בבדיקה הaudiological. גרימת ליקוי שמיעה על ידי CHL מאפשר אחד כדי ללמוד בקלות את הביטויים העצביים ואת התוצאות ההתנהגותית של אובדן שמיעה.
השכיחות של אובדן השמיעה אצל ילדים ומבוגרים הוא כ 19.5%1 ו 15.2%2 בהתאמה. עם זאת, כ 39.3% של כל ילודים עם הקרנת שמיעה נורמלית לא מקבלים טיפול מתקנת כפי שדווחו על ידי המרכז לבקרת מחלות3. אובדן שמיעה הוא מצב נרחב לחקור, מכרסם הוא מודל חסון ללמוד שמיעה רגילה ושמיעה הפרעות קשורות4,5,6,7,8,9 ,10,11,12,13,14,15. הפרעות שמיעה כגון אובדן שמיעה מוליך (CHL) להוביל להגדיל את הדיכאון לטווח קצר בתוך קליפת השמיעה4, אשר התוצאות המדרונות הפסיכומטריים הקשורים בתדירות זיהוי אפנון תדר 5. אובדן שמיעה מודלים על ידי הסרת כירורגי/העקירה של פטיש מכשפות, קרום התוף (TM) ניקוב או אוזניות מועסקים בקלות ולאפשר אינדוקציה מהירה של מודל אובדן שמיעה5,14 ,15,16,17,18. מטרת הפרוטוקול והשיטה הנוכחית היא להדגים מודל CHL פשוט ומחודש במכרסמים.
הפרוטוקול הנוכחי הוא זול (≈ USD 300 דולר עם כל הכלים), ומamendable בקלות לעיסוקים מחקריים שונים. החולדה יש הערכות מפורטות של אנטומיה באוזן התיכונה19,20,21,22,23, גישות כירורגיות24, מודלים ב דלקת אוזניים media25, 26,27 ו התחדשות הנקבים TM16,17,18,28,29,30, מה שהופך אותו מודל אידיאלי ללמוד אובדן שמיעה. כאן, הליך פשוט האינדוקציה CHL מתואר עם אימות על ידי אוטוסקופ והערכה התנהגותית עם תגובה להבהיל למחוא כפיים עכברוש, אשר לאחר מכן ניתן להשתמש כדי לחקור את הרצף הנוסף של אובדן שמיעה. הליך CHL נגרמת על ידי ניקוב כירורגי של TM. אימות הליך ה-CHL מבוצע על-ידי הדמיית כוונת אוטוסקופ כדי לקבוע העדר TM. הערכה התנהגותית מבוצעת על-ידי רמת הלחץ (dB) גבוהה בעוצמת הקול (הפעלת) מחיאת כף יד (SPL). שיטה זו הוחלה בעבר במגוון מכרסמים. קל לשכפל, מייצרת הבדלים פסיכומטריים חזקים ושינויים בתגובות הפיסיולוגיים העצביים4,5,16,17,18.
המחקר וההליכים הנוכחיים אושרו על-ידי ועדות האתיקה של מחקר החי של אוניברסיטת העיר הונג קונג, אוניברסיטת הונג קונג, והמחלקה לבריאות של האזור המינהלי המיוחד של הונג קונג.
1. בעלי חיים
2. התקנה כירורגית
3. אינדוקציה כירורגית של אובדן שמיעה מוליך
4. הדמיית אוטוסקופ
5. הערכה התנהגותית (אימות של האינדוקציה CHL)-זיבה תגובה להבהיל
ההליך CHL פשוט בוצע על 90 חולדות ומתוך קבוצה זו 2 היה דימום משמעותי 2 לא היה אובדן שמיעה למחרת כפי שמוערך על ידי למחוא כפיים התנהגותית. . ארבעת העכברושים האלה נזרקו חולדות יש להיפטר כפי שמתואר על ידי הסיבות בדיון עקב סיבוכים. גרימת ניקוב TM ו/או פטיש מכשפות עקירה/הסרה (איור 2B) מעורר את chl שלה, אשר תוצאות ביטויים התנהגותיים (כלומר chl-אין תגובה בקול רם ההבהיל הגדול). יש לבדוק את החולדות באמצעות אוטוסקופ לפני הניתוח כדי להבטיח את קרום התוף הרגיל ולאחר הניתוח כדי להבטיח ניקוב קרום התוף (איור 2; איור משלים 1). הערה, לא צריך להתרחש דימום או דלקת משמעותית (איורמשלים 2). CHL המושרה-מכרסם לא יגיב קול חזק SPL למחוא כפיים, ואילו שליטה שמיעה חבר כלוב יקפוץ למחוא החזק. עכברוש CHL אינו חירש לקול, אבל יש CHL ולכן ביטויים התנהגותיים עדינים להתרחש5. שליטה שמיעה מכרסם מגיב במרץ עם קפיצות לצלילי dB חזקה SPL, כגון ההבהיל למחוא. התגובה לקפוץ/להבהיל הוא גלוי בבירור וידאו מן השותף בכלוב הדיון, בעוד עכברוש המושרה CHL לא להגיב. ההתנהגות של עכברוש CHL עשויה להיות משנית. אנו מדגימים את רפלקס התגובה הכללית למחוא כפיים לעכברוש CHL הנציג שמיעה ולשלוט עכברוש. במשך הזמן ניתוח post-CHL כמה חולדות עשוי לקבל מחדש למחוא כפיים התגובה להבהיל.
באמצעות הליך CHL, מחקרים קודמים חקרו את הביטויים העצביים של אובדן שמיעה. לדוגמה, מידת אובדן השמיעה בעקבות ההליך היתה כמותית על-ידי מדידת הפוטנציאל המעורר שמיעתי15,16,17, הקלטות החלון העגול4,18, ו ספי שמיעה התנהגותיים5. הפעילות העצבית שלאחר chl נחקרה עם שיטת 2-deoxyglucose והקלטות של תא שלם4,16,17. פעילות עצב השמיעה נבדקה גם עם הקלטות החלון העגול18. תדירות-סף זיהוי אפנון נחקרו ביהלבעל5. הליך CHL זה תואם בבירור עם מגוון רחב של שיטות ניסיוני למחקרים מפורטים של אובדן שמיעה.

איור 1: מלכודת כירורגית. A) במקום מכרסם באזור מואר היטב עם מנורה כירורגית. . לכרסם את המכרסמים להכין מבחר של מיקרו מספריים, אם הקטן לא עובד, זוג גדול יותר יכול להבטיח ניקוב TM. . תוודא שהיאוטוסקופ מוכן ב) קפיץ טעון מיקרו-מספריים. מלקחיים יספיקו אם הניסויים יכולים לשלוט על הפתיחה והסגירה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

איור 2: הממברנה המייצגת את התוף. A) ממברנה התוף(TM) לפני ניקוב. ב) לאחר ניקוב. בעת ביצוע אישור הניקוב CHL ו-TM עם האוטוסקופ, זה הכרחי לשים לב לראש הפטיש מכשפות ולאחר האינדוקציה CHL, הסרת מוצלח וניקוב של TM. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.
מידע משלים 1: לפני ואחרי כירורגיה chl כפי שדמיינו על ידי האוטוסקופ. הדמיית האוטוסקופ לפני ואחרי ניתוח CHL (מיידית) בעכברוש זהה. העמודה השמאלית של דמויות הם הנציגה שמיעתי עכברוש התעלות דמיינו לפני הליך CHL על ידי האוטוסקופ עם TM רגיל ו האוזן התיכונה. הטור הימני של הדמויות הם מייצגים תעלות שמיעה עכברוש דמיינו לאחר הליך CHL על ידי האוטוסקופ עם מנוקב TM האוזן באמצע האוזניים. דימום משמעותי מורכב מהצטברות דם באוזניים. לימוד אנטומיה באוזן התיכונה של מכרסמים לפני ביצוע ההליך19,20,21,22,23,24,25, 26,27,28,29. הדמיית אוטוסקופ נערכה 24 שעות לאחר הניתוח. אנא לחץ כאן כדי להוריד את האיור.
מידע משלים איור 2: שליטה ולאחר הניתוח chl העכבר השמיעה שמיעה כפי שמוערך על ידי היסטולוגיה. השקפה היסטולוגית של האוזן האמצעית בשליטה ולאחר ניתוח CHL (בר = 500 μm). תעלות השמיעה עובדו על ידי המטאוקסילין ו אאוזין (H & E) ו-Trichrome של מאסנה (MT) מכתים בשליטה ו 24 שעות כירורגיה post-CHL. טור שמאלי של דמויות הם סעיפים היסטלוגיים של תעלת השמיעה בחולדות שליטה. העמודה הימנית של איורים הם סעיפים היסטלוגיים של תעלת השמיעה לאחר הליך CHL. שים לב כי שום דלקת משמעותית מתרחשת לאחר ניתוח CHL. שום הבדל לא הבחין עד שבוע אחד. אנא לחץ כאן כדי להוריד את האיור.
אנו מתארים השראה כירורגית פשוטה של CHL עם אימות באמצעות הדמיית אוטוסקופ והתנהגות התנהגותית למחוא כפיים בחולדה. כאן אנו להדגים את השיטה על עכברוש בעבר שיטה זו הוחל על גרבילים ועכברים. השיטה יכולה בקלות להיות מאומצת למכרסמים אחרים. אינדוקציה של chl מאפשר את המחקר של צורה עדינה של אובדן שמיעה אשר מתבטא שינויים קורטיקלית שמיעתי ופסיכופיסיים ממצאים התנהגותיים4,5,16,17,18 .
הכישלון לגרום CHL יכול להיות בשל כמה סיבות כמפורט להלן. בכל מקרה, מומלץ להשליך את החולדה. המתת החולדה אם אחת האוזניים מדממת. הדימום מעיד על כך שהמספריים יצרו קשר עם תעלת השמיעה והגישה הכירורגית לא הייתה נקייה. אחרת, זה יכול לציין כי הנקב היה עמוק יותר מועדף, גרימת נזק פנימי, אולי נזק מוחי. נזק פנימי יכול להיות הכנסה עמוקה. או לתקוע את תעלת השמיעה ההליך הוא קרום התוף פולשנית מינימלית ו/או פטיש מכשפות הסרת/הזחה; לפיכך, אין לגרום לדימום משמעותי (איור משלים 1). , אם מתרחשת דימום משמעותי. המתת את החולדה אם לא נשמע צליל "פופ" במהלך הניקוב של קרום התוף, הדבר עלול להצביע על כך שהמספריים לא יצרו קשר ישיר עם קרום התוף. להיפטר המכרסמים מהקבוצה והמתת חסד. בעזרת האוטוסקופ, אם ההדמיה מאשרת את האוזן האמצעית דומה לשליטה באוזניים, הדבר מעיד על כך שקרום התוף לא נוקב. לא CHL המושרה ולכן המכרסמים צריך להיות מושלך. אם המכרסמים מגיבים לבדיקת קול הזיבה, יש להיפטר ממנו. If CHL המושרה קפיצות מכרסם או קופץ לאחר קולות זיבה, בדומה לחבר הכלוב שלה, זה מצביע על הליך כירורגי לא היה מוצלח. תגובה לצליל זיבה מציין כי לא התרחשה CHL והעכברוש צריך להיות מושלך או מורדמים. המגבלות של גרימת chl על ידי גישה כירורגית משויכים עקומת למידה לבצע את ההליך כירורגי ביטחון בדיקה audiological19,20,22,23, 27,28,29. יתר על כן, פרוטוקול זה לא השתמש ABR או DPOAE להערכת אובדן שמיעה15 כדי ליצור פרוטוקול פשוט עבור מדענים לא מכיר הליכים audiological. ההליכים audiological ABR ו DPOAE ניתן להשתמש עבור מדענים שרוצים הערכה נוספת של CHL15.
שינוי של הטכניקה הוא באמצעות ניקוב TM עם פטיש מכשפות עקירה. עבור טירון זה עלול להיות קשה להקים, אבל פטיש מכשפות הוא בבירור מדמיין עם אוטוסקופ כמעט כל האוזניים מכרסם. TM הוא קרום סיבי עם מראה מפלץ המעביר אור. אימות האוטוסקופ להקמת הדמיה עקבית בהתבסס עלהספרותהקודמות 19,20,22,23,27,28,29 . לאחר שאחד הוא בטוח פטיש מכשפות ויזואליזציה, העקירה שלה במהלך הניתוח הוא אישר בקלות על ידי "פופ" רועש כפי שניתן לשמוע ב ≈ 2 דקות 52 s. פופ זה הוא שינוי גדול של הנתונים SPL בקובץ השמע של כ 20 dB SPL לפני הפיתול של הקפיץ טעון מיקרו מספריים. פופ חזק מאשר את הניקוב TM והצלחה מבלי לפגוע בתעלת השמיעה. שני היבטים של ההליך הכירורגי חייב להתבצע עם טיפול: 1) להבטיח את מיקרו מספריים ממוקמים במרכז תעלת השמיעה, ו 2) להבטיח את זווית המיקרו מספריים מקביל עם תעלת השמיעה במהלך הניקוב כלפי מטה. ודא שתנועת הניקוב מהירה ובקירוב 5 מ"מ כלפי מטה מפתיחת תעלת השמיעה. לסובב ולפתוח את מיקרו מספריים לעקירה פטיש מכשפות אם רצוי.
השלבים העיקריים של פרוטוקול CHL הם להבטיח ניקוב TM ואימות למחוא כפיים התנהגותית. הבטחת אימות של פטיש מכשפות להסרה/ניקוב של TM מאשרת CHL כבר בוצעה. האימות נעשה באמצעות בדיקה אוטוסקופית. הצעדים הקריטיים להערכת ההתנהגות הם להבטיח מספיק חזק למחוא המכרסמים כי הוא מבוהל. הבדלים צוינו כאשר עכברוש CHL ממוקם בכלוב דומה כמו עכברוש שמיעה; כאן, עכברוש אחד מופתע על ידי השני, גם אם החולדה לא יכולה לשמוע את הצליל. עכברוש מבוהל/מכרסם לעתים קרובות לקפוץ או לקפוץ, אבל זה לא קריטריון. כפי שניתן לצפות, עכברוש CHL לא מעביר את הזיבה. מאז הניקוב TM הוא CHL, רמות שונות של הצלילים שונים של db SPL עשוי להישמע על ידי מכרסם5.
המשמעות העיקרית של שיטת CHL פשוטה זו היא שניתן לבצעו על ידי מגוון רחב של חוקרים, גם עם משאבים צנועים בלבד. אימות של אובדן שמיעה מבוצע על ידי הדמיית אוטוסקופ ותגובה התנהגותית למחוא כפיים בחולדה. כאן אנו להדגים את השיטה על עכברוש בעבר שיטה זו הוחל על גרבילים ועכברים. השיטה יכולה בקלות להיות מאומצת למכרסמים אחרים. אינדוקציה של chl מאפשר את המחקר של צורה עדינה של אובדן שמיעה אשר מתבטא שינויים קורטיקלית שמיעתי ופסיכופיסיים ממצאים התנהגותיים4,5,16,17,18 את הטכניקה הנוכחית ניתן לשלב עם אלקטרופיזיולוגיה וטכניקות התנהגותיות כדי לקבוע את ההשלכות קליפת המין של אובדן שמיעה, אשר מעניין מאוד לשמוע אובדן מחקר31.
המחברים לא מצהירים על סכסוכים פיננסיים או לא פיננסיים של אינטרסים.
עבודה זו היתה נתמכת בחלקו על ידי המועצה למענקים מחקר הונג קונג, תוכנית הקריירה המוקדמת, פרויקט #21201217 ל-C. L., עבור מיפוי המוח הפרויקט הפיזיולוגיה המודרכת עם יישומים שמיעה ורעש מחקר זיהום. אנו מודים לפוסטריביירה ביונסיאס, המכון דה נוירוביולוגים מאוניברסיטת האוניברסיטה הנאסיונאל אוטונמה דה מקסיריו (UNAM), הקונסג'ו נאסיונאל דה סינסיה (Consejo) מקסיארו למענק הבוגר 578458 למשפחה מאנו.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| כפפות לטקס, פוליוויניל או ניטריל | AMMEX | השתמש בכפפות לא אבקתיות מספריים | |
| קפיציות מיקרו 8 מיל (ראה איור 1b) | RWD Life Science | S11035-08 | אורך כולל של 8.0 ס"מ, עם קצה חיתוך של 3.5 מ"מ, או מיקרו מלקחיים דומים. פינצטה סטנדרטית עם פעולת קפיץ תספיק |
| לאוטוסקופ מיני 3000 | HEINE | D-008.70.120M | אוטוסקופ LED סטנדרטי יספיק |
| מעבדות | חולדה או עכבר | כל מכרסם קטן | |
| כלוב מכרסמים קטן | Tecniplast | 1284L | זקוק לשני כלובים כדי להפריד בין מכרסם CHL למכרסם שומע. אם מכרסמים נמצאים במגע ישיר זה עם זה, הם יבהלו זה את זה. מידות הכלוב 365 x 207 x 140 מ"מ, שטח הרצפה: 530 ס"מ / 82.15 אינץ' 2 |