Farelerde Öksürme ve Hapşırma Reflekslerinin Hassas İndüksiyonu ve Ayrımı

Zhimin Ye; Rong Yi; Congping Shang

doi:10.3791/68999

Yöntem makalesi

Farelerde Öksürme ve Hapşırma Reflekslerinin Hassas İndüksiyonu ve Ayrımı

DOI:

10.3791/68999

⸱

3 Ekim 2025

Zhimin Ye¹ , Rong Yi¹ , Congping Shang¹^,²^,³

¹School of Basic Medical Sciences, The Fifth Affiliated Hospital, Guangzhou Medical University, ²Guangzhou National Laboratory, ³Bioland Laboratory (Guangzhou Regenerative Medicine and Health Guangdong Laboratory)

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma, trakea ve burun boşluğuna spesifik uyaranlar uygulayarak farelerde öksürük ve hapşırma modelleri oluşturdu ve akustik sinyallerindeki farklılıkları analiz ederek fare öksürüğü ve hapşırıklarını ayırt etmek için ses tabanlı bir yöntem geliştirdi.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hayati solunum savunma refleksleri olan öksürme ve hapşırma, mekanizmalarına ilişkin araştırmaların geleneksel modellerde bulunan spesifik olmayan uyarımla kısıtlandığını görmüştür. Kapsaisin veya sitrik asit nebulizasyonu gibi mevcut yöntemler, öksürmeyi (trakeal C liflerinin aracılık ettiği) ve hapşırmayı (nazal trigeminal sinirlerin aracılık ettiği) aynı anda aktive edebilir ve bu da kafa karıştırıcı davranışsal gözlemlere yol açabilir. Önceki çalışmalar, solunum paternlerini veya akustik imzaları analiz ederek öksürme ve hapşırmayı ayırt etmeye çalışmış olsa da, bu çalışmalar, trakea ve burun boşluğunu spesifik olarak uyarabilen modellerden yoksundur. Burada, trakeanın (öksürüğü tetiklemek için) ve burun boşluğunun (hapşırmayı tetiklemek için) bölgeye özgü uyarımını kullanan bir fare modeli geliştirdik. Senkronize multimodal kayıtlar, tüm vücut pletismografisi (WBP), geniş bant ultrasonik mikrofonlar (0-250 kHz) ve yüksek hızlı videografi (160 fps) kullanarak öksürük ve hapşırığın farklı fizyolojik imzalarını ölçtük. Bulgularımız, hem öksürmenin hem de hapşırmanın, ses frekansı spektrum kompozisyonlarında önemli farklılıklarla birlikte tek ve çift tepe solunum paternleri sergilediğini ortaya koydu. Ses özelliklerine dayalı bir koordinat sistemi oluşturarak, öksürme ve hapşırmayı etkili bir şekilde ayırt edebildik ve bunları koordinat ekseninin farklı kadranlarıyla eşleştirebildik. Bu çalışma, anatomik olarak spesifik stimülasyon ve akustik özellik analizi yoluyla, öksürme ve hapşırma arasında niceliksel olarak ayrım yapabilen bir fare modeli oluşturarak, hava yolu savunma reflekslerinin araştırılması ve hedefe yönelik terapötik gelişim için yüksek hassasiyetli bir deneysel yöntem sağladı.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Öksürme ve hapşırma, vücudun solunum yolundaki yabancı maddeleri temizlemesi için çok önemli savunma refleksleridir ve ilgili sinir yollarındaki anormallikler sıklıkla kronik öksürük ve rinit gibi kronik hastalıkları tetikler. Her iki refleks de bir inspiratuar faz, bir kompresif faz ve bir ekspiratuar faz ^1,2 içerir. Öksürük refleksine öncelikle vagus siniri ^3,4,5 tarafından innerve edilen hava yolu duyu nöronları aracılık eder. Vagus nöronları, hava yollarından mekanik, kimyasal veya elektriksel uyaranlar alır ve sinyalleri medulla oblongata^6'daki nükleus traktus solitarius'a (NTS) iletir. NTS bu bilgiyi bütünleştirir ve daha sonra medulla ve pons^7'deki solunum merkezlerine yansıtır. Bu merkezler nihayetinde öksürük eylemini gerçekleştirmek için ilgili solunum kas gruplarını (diyafram, interkostal kaslar ve gırtlak kasları gibi) koordine eder, potansiyel olarak zararlı tahriş edici maddeleri ve mukusu solunum yolundan ağız boşluğuna atar ^8,9,10. Hapşırma refleksine öncelikle trigeminal ganglion^11,12 içindeki nazal duyu nöronları aracılık eder. Mekanik veya kimyasal uyaranları, spinal trigeminal çekirdeğe (SP5) iletilir ve daha sonra bilgiyi solunum merkezlerine 13,14,15,16 iletir. Bu merkezler, hapşırmayı başlatmak için ilgili kasları (solunum kasları, damak kasları ve yüz kasları gibi) düzenler¹⁷. Hapşırığın güçlü ekspiratuar patlaması, tahriş edici maddeleri dışarı atmak için havanın çoğunu burundan dışarı çıkmaya zorlar ^9,18. Öksürük ve hapşırık üzerine yapılan araştırmalar sadece solunum savunmasının nöral mekanizmalarını aydınlatmaya yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda kronik öksürük ve rinit için terapötik hedefler sağlar. Bu amaçla, sağlam ve güvenilir bir hayvan modeli oluşturmak büyük önem taşımaktadır.

Son yıllarda fareler, öksürük ve hapşırığın nöral yollarını incelemek için çok önemli bir model organizma olarak ortaya çıkmıştır 19,20,21. Baskın mevcut metodoloji hala aerosol haline getirilmiş uyarıcı bileşiklerin solunması yoluyla bu refleks davranışlarının indüklenmesini içermektedir ^8,20,22. Bu inhalasyon yaklaşımının önemli bir sınırlaması, uyaranların aynı anda hem burun boşluğuna hem de trakeaya etki etmesi ve hapşırmaya (trigeminal yol yoluyla) ve öksürüğe (vagal yol yoluyla) aracılık eden farklı duyusal afferent sistemleri spesifik olmayan bir şekilde aktive etmesidir. Bu, deneylerde ortaya çıkan davranış tipinin kesin olarak ayırt edilmesi için önemli bir zorluk teşkil etmektedir. Bu tutarsızlık literatürde belirgindir: bazı çalışmalar farelerde kapsaisin kaynaklı solunum reflekslerini hapşırma²¹ olarak tanımlarken, diğerleri bu reflekslerin hem öksürük hem de hapşırma bileşenlerini kapsadığını bildirmektedir ^8,22.

Bu zorluğun üstesinden gelmek için, farklı refleks davranışlarını sınıflandırmak için solunum paternlerinin ve yörüngelerinin analizi de dahil olmak üzere gelişmiş metodolojiler geliştirilmiştir⁸. Başka bir çalışma, öksürük ve hapşırıkların süre, frekans modülasyonu²² gibi zamansal ve spektral özelliklerde belirgin farklılıklar gösterdiğini göstermektedir. Çalışmaları, öksürüklerin daha düşük tepe frekans aralıklarında (20-80 kHz) enerji konsantrasyonu sergilediğini, hapşırıkların ise 90 kHz'in²² ötesine uzanan bileşenler sergilediğini vurguladı. Bu akustik farklılıklar, geleneksel solunum dalga biçimi analizlerini tamamlayan, davranışsal ayrımcılık için yeni, invazif olmayan bir çerçeve sunar. Bu yeniliklere rağmen kritik bir boşluk devam ediyor: Mevcut modeller uyaran dağıtımında anatomik özgüllükten yoksundur ve sıklıkla trakeal ve nazal refleks yollarını karıştırır. Bu sınırlama, solunum reflekslerini hedeflemek ve incelemek için daha iyi yollara ihtiyacımız olduğunu gösteriyor.

Hava yollarının mekanik ve kimyasal uyarılmasıyla indüklenen öksürük ve hapşırığın altında yatan mekanizmalar üzerine araştırmalar, büyük hayvan modellerinde (örneğin kediler) kapsamlı bir şekilde ^{yürütülmüştür17}. Bununla birlikte, küçük hayvan modellerinde (örneğin, kobaylar, sıçanlar ve fareler), teknik sınırlamalar, kimyasal stimülasyon elde etmek için tipik olarak aerosol haline getirilmiş bileşiklere (kapsaisin veya sitrik asit gibi) güvenmeyi gerektirmiştir.

Bu protokol, farelerde öksürük benzeri ve hapşırma benzeri davranışları indüklemek için yeni bir yöntem önermekte ve bu solunum reflekslerini ölçmek ve karakterize etmek için yeni bir dizi yöntem oluşturmaktadır. Bu yaklaşım, karakteristik seslendirmeleri tanımlayarak ve bunların spektral özelliklerini ve akustik yoğunluğunu analiz ederek farelerde öksürük benzeri ve hapşırma benzeri davranışları ayırt etmek için bir strateji oluşturur. Bu yeni metodoloji, murin solunum reflekslerinin nicelleştirilmesini standartlaştırma, deneysel tekrarlanabilirliği artırma ve öksürük ve hapşırık nörofizyolojisinin mekanik anlayışını derinleştirme potansiyeline sahiptir.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Tüm deneyler, Guangzhou Laboratuvarı Hayvan Kullanımı ve Bakımı Protokolü (GZLAB-AUCP- 2024-04-A10) yönergelerine uygun olarak gerçekleştirildi. Bu çalışmada 8-10 haftalık dişi ve erkek farelere özgü patojen içermeyen C57BL/6 fareler kullanıldı.

1. Deneysel hazırlık

Deney hayvanlarının hazırlanması
1. Fareleri yiyecek ve suya serbest erişimi olan kafeslerde barındırın ve standart 12 saatlik aydınlık/karanlık döngüsü altında 22 ± 1 °C'de tutun.
Kapsaisin çözeltisinin hazırlanması
1. 10 mM'lik bir stok çözeltisi hazırlamak için 30,5 mg kapsaisin tozunu %10 etanol ve %10 Tween-80 içeren PBS içinde çözün.
2. 100 μM çalışma solüsyonu hazırlamak için stok solüsyonunu fizyolojik salin içinde 1:100 oranında seyreltin.
Tribromoetanol (Avertin) Hazırlanması
1. 0,5 g tribromoetanolü 1,5 mL'lik bir Eppendorf tüpüne tartın. 1 mL 2-metil-2-bütanol ekleyin.
2. Tamamen eriyene kadar (~20 dakika) karanlıkta çalkalayarak (400-600 rpm) 55 °C'de inkübe edin.
3. Bir behere 40 mL serum fizyolojik koyun. Karıştırırken çözünmüş tribromoetanol çözeltisini damla damla ekleyin. Çözünmüş kristaller tamamen dağılana kadar karıştırmaya devam edin (~40 dakika).
4. NaOH kullanarak pH'ı 7.0-7.3'e ayarlayın.

2. Öksürük benzeri davranış modelinin oluşturulması ve kaydedilmesi

İmplantasyon kanülü hazırlığı
1. 28 G'lik bir iğneyi (ID: 0,19 mm, OD: 0,35 mm) ~5 mm'lik bir kanül şeklinde kesin. Forseps kullanarak her iki ucu da zımpara kağıdıyla düzeltin. Bir ucunu silikon boruya takın (ID: 0,3 mm, OD: 0,8 mm). 1 mL'lik bir şırıngaya bağlayın ve açıklığı doğrulamak için kanülü suyla yıkayın.
2. Kanülü 2:3 kol oranıyla 90° bükün. Daha uzun kolu silikon tüpe yerleştirin (ID: 0,3 mm, OD: 0,8 mm, 5 cm uzunluk; Şekil 1A). Trakeal implantasyon için bükülmüş ucu belirleyin. Sabitleme için silikon tüpü trakeadan kafatasına uzatın (Şekil 1B).
Kayıt ekipmanı kurulum hazırlığı
1. Tüm vücut pletismografi (WBP) sistemi, Ultrasonik kayıt cihazı, Yüksek hızlı kamera, Mikroenjeksiyon pompası hazırlayın.
Fare grubu ataması
1. Fareleri rastgele üç gruba atayın (n = 6/grup): i) Kontrol grubu: Normal tedavi edilmemiş durumu koruyun. ii) Sahte grup: Trakeal kanülü stimülasyon olmadan implante edin. iii) Stimülasyon grubu: Trakeal kanülü implante edin ve öksürüğü indüklemek için kapsaisin uygulayın.
Cerrahi prosedür
1. Fareleri intraperitoneal tribromoetanol (125-250 mg / kg) enjeksiyonu ile uyuşturun ve ayak parmağı sıkışmasına yanıt gelmeyerek tam anesteziyi onaylayın.
2. Anestezi uygulanmış fare sırtını sabitleyin. Kafatası ve boyun kıllarını tıraş edin. İyodofor ile dezenfekte edin. Cerrahi makas kullanarak, kafatasını ortaya çıkarmak için kafa derisinin yaklaşık 5 mm çapında dairesel bir bölümünü kesin.
3. Mikroskop altında: Servikal cildi yaklaşık 1 cm boyunca kesin. Trakeayı ortaya çıkarmak için dokuları ve kasları küt bir şekilde inceleyin. 32 G iğne kullanarak krikoid ve trakeal kıkırdaklar arasındaki yumuşak dokuyu delin. Oftalmik makasla minimal bir trakeal açıklık oluşturun.
  NOT: Doku hasarını önlemek için açıklık boyutunu kanül çapına yetecek kadar büyük tutun.
4. Metal kanülü (silikon kılıflı) trakeal lümene ~1 mm yerleştirin. Kanül-trakea bileşkesini 7-0 dikişle sabitleyin.
  NOT: Solunum yetmezliğini önlemek için yerleştirme derinliğini 1 mm ile sınırlayın.
5. Boyundan kafatasına kadar deri altından küt tünel. Silikon tüpü kafatasına yönlendirin ve diş çimentosu ile sabitleyin.
6. Dikiş servikal kesi. Fareyi bilinci yerine gelene kadar bir ısıtma yastığının üzerine yerleştirin. 5 gün kafeste evlendirin.
7. Trakeal kanülü/tüpü her gün 1 mL hava şırıngası ile yıkayın.
  NOT: Öksürük indüksiyonundan önceki 24 saat içinde yıkamayı atlayın.
Öksürük kaydı
1. Ultrasonik probu bağlantı noktası uyumlu bir sızdırmazlık halkasıyla takın. Hava geçirmez temas sağlamak için probu WBP odası bağlantı noktasına yerleştirin.
2. WBP odasını, akış sensörünü ve önyargı akışını bağlayın. Yazılım aracılığıyla kalibre edin.
3. Kafatasına sabitlenmiş bir silikon tüpü 30 cm'lik bir uzatma tüpüne takın. Fareyi WBP odasına yerleştirin. Tüpü üst bağlantı noktasından uzatın. Bağlantı noktasını modelleme kili ile kapatın. Solunum dalga biçimi tepe noktalarının 4 ± 2 aralığına düştüğünü doğrulayarak odanın hava sızdırmazlığını doğrulayın.
4. 1 mL şırıngayı 5 mL kapsaisin çözeltisi ile yükleyin. Hava kabarcıklarını ortadan kaldırın. Uzatma borusuna bağlayın. Şırıngayı mikroenjeksiyon pompasına monte edin ve akışı 10 μL ^min-1'e ayarlayın.
  NOT: Aşırı akış, kapsaisini burun boşluğuna taşıyabilir.
5. Hazneye bakacak şekilde yüksek hızlı bir kamera konumlandırın. Mesafeyi ve odağı ayarlayın. Örnekleme hızını 160 fps (maksimum) olarak ayarlayın.
6. WBP, ultrason ve kamera yazılımını aynı anda başlatın; Kapsaisini infüze etmek için pompayı tetikleyin. 10 dakika boyunca öksürük sayılarını kaydedin.

3. Hapşırma benzeri davranış modelinin oluşturulması ve kaydedilmesi

Deney ekipmanı hazırlama
1. Murin burun kemiği üzerinde bir stimülasyon kanülü olarak sabitlemek için bir steril PE tüp (ID: 0,5 mm, OD: 1 mm) hazırlayın.
2. Trans-kanül nazal stimülasyonu için bir adet 0,25 mm çapında sterilize edilmiş naylon filament hazırlayın. Vonfrey'in kalibrasyon yönteminden yararlanın, 5 cm uzunluğundaki filament yaklaşık 45° bükülene kadar bir teraziye dikey olarak bastırıldığında, ölçülen kuvvet 0,6 g'dır.
Kayıt ekipmanı kurulumu
1. Bir adet tüm vücut pletismografi (WBP) sistemi, bir adet ultrason kayıt cihazı ve bir adet yüksek hızlı kamera hazır olun.
Fare grubu ataması
1. Fareleri rastgele üç gruba atayın (n = 6/grup): i) Kontrol grubu: Tedavi edilmemiş temel durumu koruyun. ii) Sahte grup: Nazal kanülü uyarılmadan sabitleyin. iii) Stimülasyon grubu: Nazal kanülü sabitleyin + filament stimülasyonu yoluyla hapşırığı uyandırın.
Cerrahi prosedür
1. Fareleri intraperitoneal tribromoetanol (125-250 mg / kg) enjeksiyonu ile uyuşturun ve ayak parmağı sıkışmasına yanıt gelmeyerek tam anesteziyi onaylayın.
2. Kafatası ve burun köprüsündeki tüyleri tıraş edin.
3. Fareyi stereotaksik bir çerçeveye sabitleyin. İyodofor ile dezenfekte edin. Kafatası ve burun kemiği üzerindeki deriyi kesin. Burun kemiğini ortaya çıkarın.
4. Bir mikro matkap kullanarak burun kemiği ile nazal septal kıkırdağın lateral süreci arasındaki kavşakta 0,5 mm'lik bir delik oluşturun. Burun mukozasını açığa çıkarın.
  NOT: Doku hasarını önlemek için delik boyutunu 0,5 mm ile sınırlayın.
5. Burun mukozasını 32 G iğne ile nazikçe kaldırın. Burun boşluğunu açığa çıkarın.
6. PE tüpünü stereotaksik kola monte edin. Boru ucunu çapak deliği ile aynı hizada konumlandırın. Tüpü diş çimentosu ile burun kemiğine sabitleyin.
7. Bilinç geri gelene kadar fareyi bir ısıtma yastığının üzerine yerleştirin.
Hapşırma kaydı
1. WBP odasını, akış sensörünü ve önyargı akışını kılavuza göre bağlayın. Yazılım kullanarak kalibre edin.
2. Ultrasonik probu bağlantı noktasına uyarlanmış bir conta ile takın. Probu hazneye yerleştirin. Hava geçirmez bir contayı doğrulayın.
3. Fareyi WBP odasına aktarın. PE tüpünü üst bağlantı noktasından uzatın. Bağlantı noktasını tüpün etrafına modelleme kili ile kapatın. Solunum dalga biçimi tepe noktalarının 4 ± 2 aralığına düştüğünü doğrulayarak odanın hava sızdırmazlığını doğrulayın.
4. Hazneye bakacak şekilde yüksek hızlı bir kamera konumlandırın. Mesafeyi ve odağı ayarlayın. Örnekleme hızını 160 fps (maksimum) olarak ayarlayın.
5. 0,25 mm çapında bir naylon filamenti yumuşak bir tüpten burun boşluğuna 0-3 mm derinliğe kadar ilerletin. Filamentin elde tutulan tüpten çıkıntı yapan kısmı 5 cm uzunluğundadır. Stimülasyon sırasında, bu serbest uca 45° bükülene kadar bastırın, burun mukozasına 1 saniye boyunca ~0,6 g kuvvet uygulayın, her 30 saniyede bir tekrarlayın. Hapşırma tepkilerini 10 dakika boyunca kaydedin.

4. Farelerde kapsaisin kaynaklı öksürük ve hapşırma

Grup Ödevi
1. Fareleri sahte cerrahi ve cerrahi gruplarına ayırın (n = 5/grup). Sahte grup: Bilateral anterior etmoidal ve infraorbital sinirleri açığa çıkarın. Ameliyat grubu: Bilateral anterior etmoidal ve infraorbital sinirleri transekte edin.
Ultrasonik nebulizasyon
1. Davranış odasını hazırlayın (20 cm × 14 cm × 17 cm).
2. Optimum izleme için ultrasonik kaydediciyi ve kamerayı konumlandırın.
3. Nebulizatörü 100 μM kapsaisin solüsyonu ile yükleyin. 10 dakika boyunca her 2 dakikada bir 30 s aerosol darbesi gönderin.
4. Ultrasonik kaydediciyi ve kamerayı kullanarak davranışları sürekli olarak kaydedin.

5. Veri analizi süreci

Tüm vücut pletismografi (WBP) solunum izleme analizi
1. WBP kayıtlı metin dosyalarını Spike2 yazılımına aktarın ve bunları ses sinyalleriyle senkronize edin.
2. Tek tepeli ve çift tepeli solunum modellerine karşılık gelen ses sinyallerini analiz edin ve her model için sıkıştırma aşamasının süresini kaydedin.
3. Ekspiratuar fazın en düşük noktasını orta nokta olarak seçin ve ortalama değeri hesaplamak için yarım saniye önceki ve sonraki verileri alın.
Ses dalga biçimi analizi
1. Ses dosyalarını Spike2 yazılımına aktarın, tek tek öksürük veya hapşırma sesini seçin ve bunları TXT formatında dışa aktarın (örnekleme hızı 100 kHz'e ayarlanmış ve süresi 0,1 sn olan).
2. TXT dosyalarını Excel'e aktarın ve bunları ses sinyallerinin mutlak değerlerine dönüştürün.
3. 50 noktalı bir yumuşatma spline kullanarak ses dalga formlarının mutlak değerlerini yumuşatmak için GraphPad Prism yazılımını kullanın.
  NOT: Aşırı bükülme noktalarından kaçınırken eğrinin orijinal verilere çok yakın olmasını sağlamak için 50 noktalı bir düzgünleştirme spline'ı seçmek en uygunudur; 50 noktadan büyük değerlerle oluşturulan eğriler, 50 parametreli eğriden ihmal edilebilir sapma gösterir.
4. Düzleştirilmiş ses dalga biçimlerine dayanarak, başlangıç noktasından en yüksek noktaya kadar k eğimini hesaplayın.
Ses spektral analizi
1. Ses dosyalarını Spike2 yazılımına aktarın.
2. Spektral analiz için bireysel öksürük veya hapşırma sesinin başlangıç ve bitiş zaman noktalarını seçin ve spektral analiz sonuçlarını dışa aktarın.
3. Spektral analiz eğrileri oluşturmak ve eğrilerin altındaki alanı hesaplamak için GraphPad Prism'i kullanın.
4. Öksürme ve hapşırmayı ayırt etmek için eğrinin altındaki alanın 30-60 kHz ve 0-30 kHz frekans bantları arasındaki oranını hesaplayın.
Bileşik endeks hesaplaması
1. Verilerin ayırt edilebilirliğini artırmak için k eğiminde ve spektral analiz eğrisinin altındaki alanın oranında doğal bir logaritma dönüşümü (ln) gerçekleştirin.

6. İstatistiksel analiz

Veriler SEM ± ortalaması olarak sunulmuştur. İki grup arasındaki istatistiksel karşılaştırmalar t-testi ve iki yönlü ANOVA kullanılarak yapıldı ve P < 0,05 istatistiksel olarak anlamlı kabul edildi. Tüm analizler GraphPad Prism yazılımı ile yapıldı.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışmada, tüm vücut pletismografi (WBP) ve ultrason kayıt tekniklerini kullanarak fare öksürme ve hapşırma davranışlarının solunum paternlerinin ayrıntılı bir analizini yaptık. Sonuçlar, trakeal veya nazal cerrahiye tabi tutulan farelerin, saf kontrollerle karşılaştırılabilir öksürük ve hapşırma tepkisi gösterdiğini gösterdi. Bununla birlikte, kapsaisin (kimyasal) ve mekanik stimülasyon, cerrahi olarak hazırlanmış bu hayvanlarda öksürük ve hapşırma reflekslerini etkili bir şekilde uyandırır (Şekil 2A,B). WBP sonuçları, her iki davranışın da tek ve çift tepe paternleri sergilediğini ve ses sinyallerinin solunum paterninin itici aşamasında ortaya çıktığını ortaya koydu (Şekil 3A,C,E,G). Daha ileri ultrason analizi, farklı akustik profilleri ortaya çıkardı: Öksürük sesleri, ağırlıklı olarak 0-30 kHz frekans aralığında ve daha kısa süreli, anında meydana gelen tepe yoğunluğu ile ani başlangıç sergiledi (Şekil 3B, D; Destekleyici Video S1). Hapşırma sesleri, maksimum genliğe, geniş bant frekans dağılımına (0-80 kHz) ve uzun süreye kadar aşamalı yoğunluk artışı gösterdi (Şekil 3F, H; Destekleyici Video S2). İstatistiksel analiz, tek tepeli öksürük davranışının ortalama kompresyon fazının 32.39 ± 0.73 ms olduğunu, 53.17 ± 2.29 ms'deki çift tepeli öksürük davranışından önemli ölçüde daha kısa olduğunu ortaya koymuştur (Şekil 4A,B,C). Tek tepeli hapşırma davranışının ortalama kompresyon fazı 44.03 ± 1.84 ms olup, çift tepeli öksürme davranışının ortalama kompresyon fazı 74.24 ± 1.29 ms olup, tek pikli hapşırma davranışından önemli ölçüde daha uzundur (Şekil 4E,F,G). Ek olarak, öksürük davranışında tek pik patern oluşma oranı %77.55 ± %2.10 iken (Şekil 4D), hapşırma davranışında tek pik patern sadece %32.42 ± %5.88'i oluştururken, çift pik patern %67.58 ± %5.88'i oluşturuyordu (Şekil 4H). Ses süresinin istatistiksel analizi, öksürme ve hapşırma ses süreleri arasında önemli farklılıklar olduğunu gösterdi, ancak ikisi arasında önemli bir örtüşme vardı (Şekil 5A). Öksürme ve hapşırmanın ultrason sesinin spektral analizi yoluyla, öksürük sesinin frekans spektrumunun esas olarak 0-30 kHz aralığında yoğunlaştığını, hapşırma sesinin ise 0-60 kHz aralığında daha yüksek bir orana sahip olduğunu bulduk (Şekil 5B). Öksürük sesinin de 30-120 kHz aralığında frekansları olmasına rağmen, düşük frekansların oranı her zaman yüksek frekanslardan daha yüksekti. Bu nedenle, öksürme ve hapşırma sesini etkili bir şekilde ayırt edebilen bir koordinat sistemi oluşturmak için dikey koordinat olarak başlangıç noktasından maksimum değere (Şekil 5C) ve yatay koordinat olarak 30-60 kHz ila 0-30 kHz enerji oranını (Şekil 5D) kullandık. Ek olarak, bu koordinat sisteminde tek ve çift tepe öksürme ile tek ve çift tepe hapşırma arasında anlamlı bir fark yoktu (Şekil 5E).

Daha sonra, farelerde kapsaisin nebulizasyonunun neden olduğu öksürme ve hapşırma davranışlarını kategorize etmek için yukarıda belirtilen sınıflandırma yöntemlerini kullandık. Kapsaisin nebulizasyonunun neden olduğu öksürme ve hapşırma davranışlarının, aynı koordinat pozisyonlarında spesifik stimülasyon ile uyarılanlarla örtüştüğünü bulduk (Şekil 5F,G). Nazal duyusal afferent sinirlerin (anterior etmoidal ve infraorbital sinirler) transeksiyonunu takiben, kapsaisin nebulizasyonu hapşırma ile ilişkili akustik sinyalleri önemli ölçüde azaltırken, öksürük ile ilişkili ses profilleri etkilenmedi (Şekil 5H,I).

figure-results-1
Şekil 1: Uyarılmış trakea ve burun boşluğu modelinde operasyonun şematik diyagramı. (A) Trakeaya implante edilen kateterin şematik gösterimi. (B) Frontal (sol) ve koronal (sağ) düzlemler, farenin trakeasına implante edilen kateterin konumunu gösterir. (C) Sagital düzlem, burun boşluğundaki kateter implantasyonunun konumunu ve filament lifi stimülasyonunun konumunu gösterir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-2
Şekil 2: Bölgeye özgü stimülasyonla ortaya çıkan öksürük ve hapşırma benzeri davranışların ölçülmesi. (A) Normal kontrol grubu, sahte grup ve mekanik nazal stimülasyon grubunun hapşırma miktarı. Sahte grup, kontrollerle karşılaştırılabilir hapşırma sıklığı sergiledi. Mekanik nazal stimülasyon, hapşırma olaylarında önemli bir artışa neden oldu. (B) Normal kontrol grubunun, sahte grubun ve kapsaisin trakeal meydan okuma grubunun öksürük miktarının belirlenmesi. Sahte grup, kontrollere kıyasla öksürük sıklığında anlamlı bir fark göstermedi. Kapsaisin trakeal stimülasyonu öksürük sayısını önemli ölçüde artırdı. Veriler SEM, ***P < 0,001, ****P < 0,0001 ± ortalaması olarak temsil edilir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-3
Şekil 3: Öksürme ve hapşırmanın solunum izleri ve ses osilogramı. (A) Kapsaisin tarafından indüklenen öksürük sırasında tek tepe solunum izini ve ses kaydını gösteren temsili görüntüler. (B) A'daki öksürük ses kaydının ses osilogramı (üstte) ve spektrogramı (altta). (C) Kapsaisin tarafından indüklenen bir öksürük sırasında çift tepe solunum izini ve ses kaydını gösteren temsili görüntüler. (D) C'deki öksürük ses kaydının ses osilogramı (üstte) ve spektrogramı (altta). (E) Mekanik stimülasyonun neden olduğu bir hapşırma sırasında tek tepe solunum izini ve ses kaydını gösteren temsili görüntüler. (F) E'deki hapşırma ses kaydının ses osilogramı (üstte) ve spektrogramı (altta). (G) Mekanik stimülasyonun neden olduğu bir hapşırma sırasında çift tepe solunum izini ve ses kaydını gösteren temsili görüntüler. (H) G'deki hapşırma ses kaydının ses osilogramı (üstte) ve spektrogramı (altta). Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-4
Şekil 4: Öksürük benzeri ve hapşırma benzeri davranışların solunum izlerinin tek ve çift tepe noktaları. (A) Tek bir solunum zirvesi ile öksürük benzeri davranışların ortalama (kırmızı) ve bireysel (gri) ve ortalama (kırmızı) solunum izleri (n = 52). (B) Çift solunum zirvesi olan öksürük benzeri davranışların ortalama (kırmızı) ve bireysel (gri) ve ortalama (kırmızı) solunum izleri (n = 29). (C) Kapsaisin tarafından indüklenen öksürükler için tek ve çift solunum zirvelerinin sıkıştırma fazlarının süresi (tek tepe n = 52, çift tepe n = 29). (D) Öksürükte tek ve çift solunum yolu pik izlerinin ortalama oranı (n = 6 fare). (E) Tek solunum zirveleri ile hapşırma benzeri davranışların ortalama (kırmızı) ve bireysel (gri) ve ortalama (kırmızı) solunum izleri (n = 40). (F) Çift solunum zirvesi olan hapşırma benzeri davranışların ortalama (kırmızı) ve bireysel (gri) ve ortalama (kırmızı) solunum izleri (n = 74). (G) Mekanik stimülasyonla indüklenen hapşırıklar için tek ve çift solunum piklerinin basınç fazlarının süresi (tek pik n = 40, çift pik n = 74). (H) Hapşırıkta tek ve çift solunum yolu tepe izlerinin ortalama oranı (n = 6 fare). Veriler, SEM, ****P < 0,0001 ± ortalama olarak temsil edilir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-5
Şekil 5: Öksürme ve hapşırma sesi osilogramının frekansı ve dalga biçimi sınıflandırması. (A) Öksürük ve hapşırıkların sonogram sürelerinin ölçülmesi. (B) Mekanik stimülasyonun neden olduğu hapşırıkların (n = 69, siyah) ve kapsaisin kaynaklı öksürüklerin (n = 140, kırmızı) ortalama spektrogram analizi. (C) Bir ses osilograminin eğimini hesaplamak için temsili bir şematik diyagram. Yumuşatma spline'ının karşılaştırmalı analizi, 25 noktada aşırı yumuşatmanın orijinal veri özelliklerini gizlediğini, 50 noktayı aşan değerlerin (örneğin 75 puan) 50 spline eğrisiyle önemli ölçüde örtüştüğünü ancak ek bükülme noktaları ortaya çıkardığını ortaya koymaktadır. (D) GraphPad Prism'de farklı frekans eğrileri altındaki alanı hesaplamak için spektral analiz sonuçlarını kullanan, alan oranı hesaplamasının temsili bir şematik diyagramı. Alan oranı, 30-60 kHz eğrisinin altındaki alana ve 0-30 kHz eğrisinin altındaki alana eşittir. (E) Mekanik stimülasyona bağlı hapşırıkların ve kapsaisin kaynaklı öksürük ses osilogramının frekans ve dalga biçimi sınıflandırması, y ekseni ses dalga formunun taban çizgisinden tepeye eğiminin üssünü temsil eder ve x ekseni 30-60 kHz ile 0-30 kHz arasındaki ses dalgalarının oranının üssünü temsil eder. (F) Kapsaisin nebulizasyonunun neden olduğu hapşırıkların (n = 36, siyah) ve kapsaisin nebulizasyonunun neden olduğu öksürüklerin (n = 42, kırmızı) ortalama spektrogram analizi. (G) Kapsaisin nebulizasyonunun neden olduğu hapşırıkların (n = 36, siyah) ve kapsaisin nebulizasyonunun neden olduğu öksürüklerin (n = 42, kırmızı) ses osilogramının frekans ve dalga biçimi sınıflandırması, y ekseni ses dalga formunun eğiminin üssünü temsil eder taban çizgisinden tepeye ve x ekseni 30-60 kHz ile 0-30 kHz arasındaki ses dalgalarının oranının üssünü temsil eder. (H) Kesitli anterior etmoidal ve infraorbital sinirleri olan gruplarda kapsaisin kaynaklı hapşırma refleksine ilişkin istatistiksel veriler, sahte cerrahi grubuna karşı. (I) Sahte cerrahi grubuna karşı transekte anterior etmoidal ve infraorbital sinirleri olan gruplarda kapsaisin kaynaklı öksürük refleksine ilişkin istatistiksel veriler. Veriler SEM, **P < 0,01, ****P < 0,0001 ± ortalama olarak temsil edilir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Ek Video 1: Normal ve 0,1x hızında görüntülenen, ses spektrogramıyla senkronize edilmiş öksürük benzeri davranışın videosu. Bu Dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Ek Video 2: Normal ve 0,1x hızında görüntülenen, ses spektrogramıyla senkronize edilmiş hapşırma benzeri davranışın videosu. Bu Dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışmada, trakeayı kapsaisin ile spesifik olarak uyararak ve burun boşluğunu^mekanik olarak uyararak farelerde öksürme ve hapşırma davranışlarını başarılı bir şekilde indükledik ^8,17. Tüm vücut pletismografisinden (WBP), ses ve video kayıtlarından eşzamanlı olarak veri topladık ve ses frekans oranlarının ve ses yoğunluğu eğimlerinin farelerde^öksürme ve hapşırma davranışları arasında etkili bir şekilde ayrım yapabildiğini bulduk ^8,23.

İlgili cerrahi prosedürlerin hassas doğası göz önüne alındığında, birkaç kritik adıma özel dikkat gösterilmelidir. İlk olarak, trakeal cerrahi sırasında, implante edilen intratrakeal kanül mümkün olduğu kadar ince olmalı ve solunum sıkıntısına ve hatta ölüme yol açabilecek hava yolu tıkanıklığını önlemek için sığ bir derinliğe yerleştirilmelidir. Ayrıca, trakea içindeki sekresyonlar kateteri kolayca tıkayabileceğinden, günlük kateter temizliği çok önemlidir. Kapsaisin uygulanırken, hapşırma reflekslerini tetikleyebilecek burun boşluğuna retrograd akışı önlemek için enjeksiyon hızı dikkatli bir şekilde kontrol edilmelidir. İkincisi, burun kemiği implantasyonu ameliyatı sırasında, farenin aşırı hasar görmesini önlemek için açılan deliğin boyutu çok önemlidir. Burun boşluğunun aşırı tahriş olmasını veya normal solunuma müdahale edilmesini önlemek için kateter çok derine yerleştirilmeden burun kemiği seviyesine yerleştirilmelidir. Sonuç olarak, deney için hassas cerrahi prosedürlerin uygulanması esastır. Farenin yaralanmasını en aza indirerek, yalnızca iyileşmeyi hızlandırmakla kalmaz, aynı zamanda daha doğru deneysel davranışsal tepkiler de kaydedilebilir. Bu tür cerrahi yöntemler, modelin güvenilirliğini artırmaya ve yüksek kaliteli veriler sağlamaya yardımcı olur, böylece öksürme ve hapşırma gibi solunum refleksi davranışlarını incelemek için sağlam bir deneysel temel sağlar.

Geleneksel olarak, öksürük davranışı modellemesi, öksürüğü indüklemek için kapsaisin ve sitrik asit gibi bileşiklerin nebulizasyonuna dayanmaktadır^24,25. Bununla birlikte, bu yaklaşımın dikkate değer sınırlamaları vardır: sadece öksürüğü ortaya çıkarmakla kalmaz, aynı zamanda hapşırma reflekslerini de tetikleyebilir ^8,22. Ayrıca, aerosol haline getirilmiş uyaranlara duyarlılıkta bireyler arası önemli değişkenlik gözlemlenmiştir²⁶ ve farelerin bir alt kümesi hiç öksürük tepkisi göstermemiştir. Buna karşılık, bu çalışmada geliştirilen yeni mekanik stimülasyon paradigması, değiştirilebilir aktüatörler aracılığıyla uyaranların esnek bir şekilde özelleştirilmesine izin verirken, stabil öksürük benzeri davranışlar elde eder. Benzer şekilde, aerosol haline getirilmiş ajanlar kullanan geleneksel hapşırma modelleri, sıklıkla kollateral öksürüğü²² uyandırdıkları ve dolayısıyla bu farklı solunum refleksleri arasındaki ayrımı zorlaştırdıkları için zayıf davranışsal özgüllükten muzdariptir.

Önceki çalışmalar, kapsaisin kullanarak fare öksürme ve hapşırma modelleri oluşturmuş ve ikisini tüm vücut pletismografisi (WBP^{) ile} kaydedilen solunum paternlerinin (tek veya çift pikler) özelliklerine göre ayırt etmiştir8. Araştırma verilerimiz, uyarılmış öksürük davranışında, tek tepeli solunum paterninin olayların %77,55 ± %2,10'unu, hapşırma davranışında ise tek pikli solunum paterninin %32,42 ± %5,88'ini oluşturduğunu göstermektedir. Bu sonuçlar, WBP solunum paternlerine dayalı sınıflandırma yönteminin çoğu durumda etkili olduğunu, ancak sınırlamalar sergilediğini ve iki davranış arasında mükemmel ayrıma izin vermediğini doğrulamaktadır. Ek olarak, bazı çalışmalar, ses sinyallerinin²² süre ve frekans özelliklerini kullanarak öksürüğü hapşırmadan ayırt etmeye çalışmıştır. Hapşırma davranışı için ses sinyallerinin ortalama süresi tipik olarak öksürmeden daha uzun olsa da, bireysel olayların süreleri arasında önemli bir örtüşme vardır. Bu nedenle, ayırt edici bir gösterge olarak ses süresine güvenmek yeterli ayrımdan yoksun olabilir. Ayrıca, öksürme ve hapşırmanın spektral analizi net bir sınır ortaya çıkarmamıştır: hafif öksürükler yalnızca düşük frekanslı sinyaller olarak ortaya çıkabilirken, şiddetli öksürükler, hapşırmaya benzer spektral özelliklere sahip, önemli yüksek frekanslı bileşenler içeren sesler üretebilir. Özellikle, öksürük olayları sürekli olarak daha yüksek oranda düşük frekanslı enerji sergiler. Buna karşılık, yüksek frekanslı enerjinin düşük frekanslı enerjiye oranı (Yüksek-Düşük Frekanslı Enerji Oranı), öksürme ve hapşırma davranışlarını ayırt etmek için daha ayırt edici bir akustik özellik sağlayabilir.

Yeniliğimiz, mekansal olarak kısıtlanmış mekanik stimülasyon yoluyla bu sınırlamaları ele alır. Rafine davranış modeli ikili avantajlar göstermektedir: (1) uyaran uygulaması stabilize problarında milimetre düzeyinde hassasiyet ve (2) gelişmiş davranışsal özgüllük. Ayrıca, öksürük ve hapşırma akustiğine ilişkin kapsamlı analizimiz, bu davranışların yüksek-düşük frekanslı enerji oranlarında istatistiksel olarak anlamlı farklılıklar ile farklı ses yoğunluğu profilleri sergilediğini ortaya koymaktadır. Ayrıca, öksürük ve hapşırma olaylarına ilişkin kapsamlı akustik analizimiz, bu davranışlar arasındaki farklı ses yoğunluğu profillerini ve yüksek-düşük frekanslı enerji oranlarında istatistiksel olarak anlamlı farklılıkları ortaya koymaktadır. Ayrıca bu sınıflandırma yöntemi, kapsaisin nebülizasyonunun neden olduğu öksürme ve hapşırma davranışlarının akustik kayıtlarında da uygulanabilir. Toplu olarak, bu akustik parametreler, öksürük ve hapşırığı ayırt etmek için nesnel, ölçülebilir bir standart oluşturan çok boyutlu bir özellik uzayının geliştirilmesini sağladı. Sonuç, azaltılmış karıştırıcılar ve geliştirilmiş tekrarlanabilirlik ile hava yolu savunma mekanizmalarını araştırmak için iyi bir standart oluşturur. Bu sadece solunum refleksi araştırmalarında uzun süredir devam eden zorlukları çözmekle kalmıyor, aynı zamanda öksürük ve hapşırık sinir devrelerinin hassas nöromodülasyon çalışmaları için de yollar açıyor.

Bu yöntem farelerde öksürme ve hapşırma davranışlarını etkili bir şekilde tetiklese de yine de bazı sınırlamaları vardır. Nebulizasyon indüksiyonu ile karşılaştırıldığında, prosedür sırasında hasarı en aza indirmeye çalışsak da, ameliyat farelerde bir dereceye kadar yaralanmaya neden olabilir. Bununla birlikte, ameliyat yine de öksürme ve hapşırma davranışlarını stabil bir şekilde ortaya çıkarabilir, bu da ameliyatın kendisinin farelerin bu uyaranlara duyarlılığını azaltmadığını gösterir. Davranışsal fenotiplemede teknik zorluklar da ortaya çıktı. Akustik sinyal doğruluğu, genlik doygunluğunu önlerken sinyal-gürültü oranlarını dengelemek için nesneden mikrofon yerleşiminin hassas kalibrasyonunu gerektiriyordu. Ayrıca, uyaran dağıtım kateterlerinin tüm vücut pletismografi (WBP) odalarıyla entegrasyonu özel tasarımlar gerektirdi: kateter, farenin doğal hareketlerini veya uyaranın iletilmesini engellemeden odanın tepesinden uzanmalıdır. Özetle, cerrahi yöntemin sınırlamalarına rağmen, farelerde öksürme ve hapşırma davranışlarını stabil bir şekilde tetiklemek için etkili bir araç sağlar ve dikkatlice tasarlanmış bir deneysel süreçle, doğru davranışsal veri toplanmasını sağlamak için farenin yaralanması en aza indirilebilir.

Sonuç olarak, bu hassas cerrahi manipülasyonlar ve titiz deneysel tasarım sayesinde, farelerde öksürme ve hapşırma davranışlarını istikrarlı bir şekilde indükleyen ve bu iki solunum refleksi davranışının daha fazla incelenmesi için güvenilir bir deneysel temel sağlayan bir model oluşturduk.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma, Çin Ulusal Anahtar Ar-Ge Programı (STI2030-Büyük Projeler-2021ZD0202400'den C.S.'ye), Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (32422032 ve 32271069'dan C.S.'ye), Guangdong özel destek planı (2023TQ07A609'dan C.S.'ye), Guangzhou Ulusal Laboratuvarı'nın Büyük Projesi (MP-GZNL2024A02001-02 ve Hibe No. GZNL2024A02001 CS'ye). Tüm veriler Guangzhou Ulusal Laboratuvarı'nda arşivlenmektedir.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
Ad	Şirket	Katalog numarası	Yorumlar
0.25mm naylon filament			https://item.taobao.com/item.htm?app =weixin& bc_fl_src=share-1041234389 826863-2-1& bxsign=scdVy4Xlh07ZND yojKnPqZ8vQnR_0pjarQFoQH9h636l au-W1sONf-RPbGobT6VinB8J0CrFC xRXoB-tghl13JMFQh3DrBLpqflgMRg DY2repq1fcQGIoPm4AuDfQSUQXE p& cpp=1& h5_spm=a-tb-item.b-tb-ite m& id=595514372480& share_crt_ v=1& shareurl=true& short_name=h .hIi5xvPc8rHTjez& sp_tk=eDdVczR SSG1vODU%3D& spm=a2159r.13 376460.0.0& tbSocialPopKey=shar eItem& tk=x7Us4RHmo85& un=b3 859eab62ef44248bd7bab98ffeb2 63& un_site=0& ut_sk=1.ZZv9EYy wWWkDAI%2FaThaoYLYt_2164 6297_1755074424775.TaoPassw ord-WeiXin.1& wxsign=tbwr_qqSc esj7OBC_MTN-urBRm3r6GFm9t SERXxmOXNfgDGI3usP8mgVRu QmtuQ3LRrt9OkMGFP3XV55Hpp DzZZUQ4jUaki80cL79BKkrc85YE 5VYZfdiqppGkhao6kzkKF& x-ssr=doğru
28G iğne			https://item.taobao.com/item.htm? app=weixin& bc_fl_src=share-1041 234389566731-2-1& bxsign=scdfvM o7l21o6H5xXAgtKjf4TGT54QtHpk ED6yQRvvPvkGUKWiNyteUooM8e 6wcMmSKQpRsUCHjVo1q6Cliyp61 S3Nr1VadjTYKEJ1_SxSFZln_zI-0U omdKkkegvM6O5Rr& cpp=1& h5_sp m=a-tb-item.b-tb-item& id=670272 286239& share_crt _v=1& shareurl=true& short_name= h.hIiUFWFOj35n1LJ& sp_tk=eHFJ QTRSSE9xZDc%3D& spm=a2159 r.13376460.0.0& tbSocialPopKey= paylaşÖğe& tk=xqIA4RHOqd7& un =b3859eab62ef44248bd7bab98ff eb263& un_site=0& ut_sk=1.ZZv9 EYywWWkDAI%2FaThaoYLYt_2 1646297_1755074424775.TaoPa ssword-WeiXin.1& wxsign=tbwwJc wF20yLPkLax6kR7BPCJ3uPXx_ KPLTBjHUIph1nmN96mu0vYRC 0-DQxpG6mWPKWPZwSElseb HTR6nMzL7zthSG_67CIodTi_3i bFk7SKNFmbLeg1MVSDl9YzKs axPI& x-ssr=doğru
2-metil-2-butanol	Sigma-Aldrich	240486-100ML
Avisoft KAYDEDICISI USGH	Avisoft		Ultrasonik kayıt için
Beyin Stereotaktik Enjektör	RWD	68801
Kapsaisin	MCE	HY-10448
Elektronik Denge	Şanghay ZhuoJing	BSM-220.4
GraphPad Prizması	GraphPadSoftware		Grafikler ve veri analizi için kullanılır
Yüksek Hızlı Kamera Sistemi	Filr	20102748
İyodofor	LIRCON		https://www.lircon.cn/products_details/218.html
Mikroenjeksiyon pompası	XIMAINANOTECH	XMSP-C
Modelleme kil			https://detail.tmall.com/item.htm? app=weixin& bc_fl_src=share-10 41234985980666-2-1& bxsign=s cdTRuE_YDJUf3ImFGBBqpft8S OgQqVocuYNmXEUcLyxiJX85R eVH8uZxdnVBKeXGONiCQ_Fc UDXoNcDga8mP3sClXi1CKRn R6SHFSitGVUGOFOA7eGoZT 38cLXHb8wUW-S& cpp=1& h5_ spm=a-tb-item.b-tb-item& id=61 1429671875& paylaş _crt_v=1& shareurl=true& short _name=h.hs0LTq88ockDBN6& sp_tk=cldZNjRSREhKUDU%3 D& spm=a2159r.13376460.0.0 & tbSocialPopKey=shareItem& tk=rWY64RDHJP5& un=b385 9eab62ef44248bd7bab98ffeb 263& un_site=0& ut_sk=1.ZZv9 EYywWWkDAI%2FaThaoYLYt _21646297_1755091386528.T aoPassword-WeiXin.1& wxsign =tbwPFmvLRyYmleaKSyVP7W t1XJnfAXUas_u1d5JJPUA91z9 4BTPKze3BbE2bNJHvC4-agGF ARD4JFW0c8hjdn7Z1Mfk1qgIZ VJ2SaGNFy8b809h3okigHQkp8 LhDopd5-VF& x-ssr=doğru
Nebulizer	YUWELL	M105	Kapsaisinin atomizasyonu için
PE Tubing	RWD	62323
Silikon boru			https://item.taobao.com/item.htm? id=618505617112& pisk=gFrice1c WPu1u5K6Stm15sEF8l7d5cijiSK xMmhV8XlBXSntDD-EBYH2ux8Z Ty27ifBf5cUniWPn_S2fCxl4gScY WwI8CRij0_Uc2ge6-dJRw5xZ3p Wqex8NpV5Fxrz-0_CR2epE51n 4Mg0bwy8EFXkZ3m8NK2krnm/ Wqex8NpV5Fxrz-br/ 4Mg0bwy8EFXkZ3m8NK2krnmmk Z7jWnTxDWuCPq09XnnYxw_xu qLMksIm8q7n-ULYH-QCuZ72W nhX8Z0mPqY9DjTjoq0b1J0bq4A k5cCgtoXJh0xA0iaJbW0nvrQQhu QN-D0k4n8bR-tn-4xA2cQfKHqZ hzPf3-MWSpjm2En5hLag-nY44 7HxVGjhoT8yZsXkCkMVmK_4z q-OSaKccirl3lD1igu5Zm5PvfFJo aOzGS7w1IKlE-obgHT1yLKfuuo5 CB0fUuLW08vBK-cWa4gxVesglW 8U8O0ngpWb8XlVkIKbKQBDHRe 4RzM9XHPNgZdACRK9YXlVkIKb BhKUOj7vMOw& spm=a21xtw.291 78619.0.0
Spike2 yazılımı	Spike2		Solunum izi ve ses analizi için kullanılır
SpinView	Filr		Yüksek hızlı video kaydı için kullanılır
Tribromoetanol	Sigma-Aldrich	T48402-100G
UltraSoundGate 116Hme	Avisoft	116Hme/63
WBP admiad yazılımı	TOW-INT-TECH		WBP kaydı için kullanılıyor
WBP vücut pletismografi sistemi	TOW-INT-TECH	2403-3204

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Umayahara, Y., et al. Clinical significance of cough peak flow and its non-contact measurement via cough sounds: a narrative review. Appl Sci (Basel). 10 (8), 2782(2020).
Nonaka, S., Unno, T., Ohta, Y., Mori, S. Sneeze-evoking region within the brainstem. Brain Res. 511 (2), 265-270 (1990).
Canning, B. J., et al. Anatomy and neurophysiology of cough: chest guideline and expert panel report. Chest. 146 (6), 1633-1648 (2014).
Mazzone, S. B., Undem, B. J. Vagal afferent innervation of the airways in health and disease. Physiol Rev. 96 (3), 975-1024 (2016).
Canning, B. J., et al. Identification of the tracheal and laryngeal afferent neurones mediating cough in anaesthetized guinea-pigs. J Physiol. 557 (Pt 2), 543-558 (2004).
Driessen, A. K., et al. A role for neurokinin 1 receptor-expressing neurons in the paratrigeminal nucleus in bradykinin-evoked cough in guinea-pigs. J Physiol. 598 (11), 2257-2275 (2020).
Lu, H., Cao, P. Neural mechanisms underlying the coughing reflex. Neurosci Bull. 39 (12), 1823-1839 (2023).
Gannot, N., et al. A vagal-brainstem interoceptive circuit for cough-like defensive behaviors in mice. Nat Neurosci. 27 (9), 1734-1744 (2024).
Bourouiba, L., Dehandschoewercker, E., Bush, J. W. M. Violent expiratory events: on coughing and sneezing. J Fluid Mech. 745, 537-563 (2014).
Al-Biltagi, M., Bediwy, A. S., Saeed, N. K. Cough as a neurological sign: what a clinician should know. World J Crit Care Med. 11 (3), 115-128 (2022).
Korpás, J., Tomori, Z. Cough and other respiratory reflexes. , Karger, Basel. (1979).
Rui, Y., et al. The sneeze reflex in physiological and pathological states: a mini review. Front Neurosci. 19, 1598027(2025).
Batsel, H. L., Lines, A. J. Discharge of respiratory neurons in sneezes resulting from ethmoidal nerve stimulation. Exp Neurol. 58 (3), 410-424 (1978).
Wallois, F., Bodineau, L., Macron, J. M., Marlot, D., Duron, B. Role of respiratory and non-respiratory neurones in the region of the NTS in the elaboration of the sneeze reflex in cat. Brain Res. 768 (1-2), 71-85 (1997).
Hersch, M. Loss of ability to sneeze in lateral medullary syndrome. Neurology. 54 (2), 520-521 (2000).
Cauna, N., Hinderer, K. H., Wentges, R. T. Sensory receptor organs of the human nasal respiratory mucosa. Am J Anat. 124 (2), 187-209 (1969).
Simera, M., et al. Interactions of mechanically induced coughing and sneezing in cat. Respir Physiol Neurobiol. 205, 21-27 (2015).
Burke, W. Why do we sneeze. Med Hypotheses. 78 (4), 502-504 (2012).
Hiramatsu, Y., et al. The mechanism of pertussis cough revealed by the mouse-coughing model. mBio. 13 (2), e0319721(2022).
Chen, L., et al. Establishment of a mouse model with all four clinical features of eosinophilic bronchitis. Sci Rep. 10 (1), 10557(2020).
Li, F., et al. Sneezing reflex is mediated by a peptidergic pathway from nose to brainstem. Cell. 184 (14), 3762-3773.e10 (2021).
Lu, H., et al. Brainstem opioid peptidergic neurons regulate cough reflexes in mice. Innovation (Camb). 5 (6), 100721(2024).
Ludlow, C. L. Laryngeal reflexes. J Clin Neurophysiol. 32 (4), 284-293 (2015).
Laude, E. A., Higgins, K. S., Morice, A. H. A comparative study of the effects of citric acid, capsaicin and resiniferatoxin on the cough challenge in guinea-pig and man. Pulm Pharmacol. 6 (3), 171-175 (1993).
Nascimento, L. A., Fonseca, L. F., Rosseto, E. G., Santos, C. B. Development of a safety protocol for management of thirst in the immediate postoperative period. Rev Esc Enferm USP. 48 (5), 834-843 (2014).
Meisel, A., et al. Detection of mouse cough based on sound monitoring and respiratory airflow waveforms. PLoS One. 8 (3), e59263(2013).

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

ks r k Refleksi Hap rma Refleksi Fare Modeli Trakeal Stim lasyon Nazal Stim lasyon T m V cut Pletismografisi Akustik Analiz Y ksek H zl Videografi Solunum Patternleri Havayolu Savunmas

Farelerde Öksürme ve Hapşırma Reflekslerinin Hassas İndüksiyonu ve Ayrımı

Bu makalede

Özet

Özet

Giriş

Protokol

Sonuçlar

Tartışma

Açıklamalar

Teşekkürler

Malzemeler

Kaynaklar

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

İlgili makaleler