İşitsel Sinir optogenetic uyarılması

Bu prosedürün genel amacı, optogenetik olarak modifiye edilmiş spiral ganglion nöronları olan hayvanların işitme sinirini optik olarak uyarmaktır. Bu, önce mavi bir mikro LED stimülatörü veya mavi bir lazere bağlı bir optik fiber hazırlanarak gerçekleştirilir. Prosedürün bir sonraki adımı, retro auriküler mikrocerrahi yaklaşım kullanılarak kokleanın değerlendirilmesidir.

Üçüncü adım, optik olarak uyarılmış beyin sapı tepkilerini kaydetmek için optik stimülatörü konumlandırmaktır. Son adım, optik olarak uyarılmış aktiviteyi kaydetmek için inferior kolusa erişmektir. Sonuç olarak, sonuçlar, işitsel beyin sapı tepkilerinin ve yerel alan potansiyellerinin kayıtları yoluyla işitsel sistemin başarılı bir şekilde uyarıldığını gösterebilir.

İnferior colliculus'ta Denetçi sinirin optogenetik stimülasyonu. Elektriğe alternatif olarak koklear implantlar daha iyi frekans ve yoğunluk çözünürlüğü vaat eder. Bu, denetçi araştırmaları için büyük ilgi çekicidir, ancak bu tekniğin sonuçları, sağırlarda işitmenin daha iyi restorasyonuna kadar uzanmaktadır.

Bu yöntem, işitsel araştırmalarda, ortopedik gelişimin iyileştirilmesi için örüntü aktivitesinin rolü, hücre lokalizasyonunda spektral entegrasyon gereksinimi ve frekansa özgü çerçeve projeksiyonları arasındaki etkileşimin kapsamı gibi temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Merkezi işitsel sistemde, mikro LED veya optik fiberin uygun konumlandırılması ve yönlendirilmesinin öğrenilmesi zor olduğundan, prosedürün görsel gösterimi kritik öneme sahiptir. Mikro LED stimülatörü, mikro LED'e önce lehim telleri olan 200 mikron kare aktif yüzeye sahip mavi bir LED kullanır.

Daha sonra, bir epoksi kullanarak LED'i ve bağlantısını kapsülleyin, gece boyunca kurumasını bekleyin. Sertleştikten sonra, telleri bir milimetre dış çaptan geçirin. Silikat cam kılcal ödünç alın.

Cam, mekanik stabilite ve elektrik yalıtımı sağlar. Kılcal damar ile epoksi kaplı LED'in birleşim yerini daha fazla epoksi ile kapatın, kılcal damarı bir manipülatöre monte edilebilecek şekilde konumlandırın. Şimdi elektrik bağlantılarını kontrol edin.

İlk önce üç bakır tel hazırlayın. Her birinin bir ucunu %0,9 sodyum klorür banyosuna batırın. Ardından diğer uçlarını bir A BR amplifikatörüne bağlayın.

Sinyali bir osiloskop ile izleyin. Ardından, mikro LED'i test için özel yapım stimülatöre bağlayın. Stimülatöre bağlı mikro LED'i banyoya daldırın ve LED'e en az 20 dakika güç verin.

LED'i uyarırken, artefaktlar için osiloskopu izleyin. Arızalı LED'leri atın. Dört ila 10 haftalık bir fareyi uyuşturun.

Bu fare, uyluk 1.2 promotörü 10 dakika altında kanal opsin iki ifade eder. Anestezikleri enjekte ettikten sonra, cerrahi bir anestezi düzlemini doğrulamak için hayvanların geri çekilme refleksini kontrol edin. Daha sonra gözlere merhem sürün ve ameliyata başlayın.

İlk olarak, hava dolu orta kulak boşluğu olan bullaya yaklaşmak için retro kulak kepçesi bölgesini dikkatlice tıraş edin. Fareyi mikro forseps kullanarak cerrahi taraftaki bir ısıtma yastığına yerleştirin. Boyun kaslarını, yani platizma, sternokleidomastoid ve skalenleri dikkatlice inceleyin.

Şimdi bulla'yı ortaya çıkarın. Kulak zarının bulunduğu yüzeyde bir halka bulunan küresel, kemikli bir yapıdır. Bir insülin iğnesi kullanarak, delikten halkanın hemen altına bir delik açın.

Bullayı kaplayan kemiği çıkarın. İşlem sırasında kokleanın pro oditoryumunu açığa çıkaran ince Ron'lar ve mikro forsepsler kullanın. Ardından, kokleayı başlatın. Ostomi.

İlk olarak, zarlı labirenti bozmadan kemikli kapsülü tıraş edin. Şimdi ikinci koklear dönüşte 500 ila 800 mikronluk küçük bir pencere açın, staed arterden ve apeks açıklığından uzakta. Apeks kokleayı yırtabilir ve modis'i kırabilir.

Optogenetik işitsel beyin sapı tepkilerini veya OABR'yi ölçmeye hazırlanın. İlk olarak, iğne elektrotlarını, kulak kepçesinin altına, tepe noktasına ve arkaya, elektrotlar bir amplifikatöre bağlıyken bacakların yanına yerleştirin. Verteks ve mastoid subdermal iğneler arasındaki fark potansiyelini yükseltin.

50 kilohertz'de örnekleme yapın ve trans koklear stimülasyon için bir ile 10.000 hertz arasındaki yanıtları filtreleyin. Mekanik bir manipülatör tarafından tutulan mikro LED ile birleştirilmiş bir mikro LED veya fiber monte edin. Dikkatlice yerine yerleştirin.

Bir osiloskop üzerindeki fark potansiyelini görselleştirin. Optik stimülatörün konumunu optimize etmeyi kolaylaştırmak için kayıt kurulumunun yakınına yerleştirin. Sinyal ortalamasını kullanın ve verileri çevrimdışı analiz için bir bilgisayarda saklayın.

Şimdi, bir ila beş hertz'de üç ila 10 milisaniyelik akım darbelerine verilen yanıtları kullanarak mikro LED'in konumunu ve yönünü optimize edin. Diğer bir seçenek, 250 mikrometrelik bir optik fibere bağlı 473 nanometre sürekli dalga lazeri ile lazer stimülasyonudur. Bu, lazer gücünün veya bir al optik cihazın hızlı analog kontrolünü gerektirir.

Hızlı bir deklanşör ile elyafı bir mikro manipülatör ile doğrudan koklea ostomisine yerleştirin ve intrakoklear stimülasyon için diş çimentosu ile sabitleyin. Fiberi yuvarlak pencereden s Scala.Tempe'ye yerleştirin. Bir ila beş hertz'de 10 ila 30 miliwatt'lık üç ila 10 milisaniyelik darbelerle yanıtlar ortaya çıkararak fiberin konumunu ve yönünü optimize edin.

Stimülatörün konumlandırılması, protokol için en kritik adımdır. Mikro ED veya optik fiber, OABR belirgin olana kadar sabırla yeniden yerleştirilmelidir. İyi optogenetik, işitsel beyin sapı yanıtları verildikten sonra, lifi siyanoakrilat yapıştırıcı veya diş çimentosu ile sabitleyin.

Bu protokol için stereotaksik bir çerçeve kullanın ve kafatasını inferior kolus üzerinde açarak bir fare hazırlayın. Bir mikroskop kullanarak, inferior kolusun üzerine bir kayıt probu yerleştirin ve en üstteki kanal sadece yüzeyde görünecek şekilde yerleştirin. Şimdi, kayıt dizisinin ayrı kanalları ile referans vidası ve parietal kemik arasındaki fark potansiyelini yükseltin.

32 kilohertz'lik bir örnekleme hızı, 300 hertz'lik bir alçak geçiren filtre kullanın ve verileri kaydedin. Optimal bir koklea ostomisi kritiktir ve başarılı bir deney olasılığını artırır. Bu, pencerenin normal küçük olduğu ve iç koklear yapılarda herhangi bir yaralanma olmadığı anlamına gelir.

Örneğin, kanama, iki transgenik fare kanalı Rodin kullanılarak STR ssis'in hasarını gösterir. Kanal Rodin iki, koklea içindeki spiral çete nöronlarında ifade edilir mavi ışık, mikro LED veya lazer ile aydınlatma, genlik ve dalga biçimi optogenetiği açısından akustik A BR'den farklı olan büyük optogenetik A BR'yi ortaya çıkarır. A BR, akustik A BR optogenetiğinden daha büyük genliklere sahiptir.

Bu nedenle bir BR, elektrikli A BR ile daha karşılaştırılabilir. Her ikisi de daha fazla spiral ganglion nöronu toplayabilir veya spiral ganglion nöronlarının daha senkronize bir aktivasyonunu ortaya çıkarabilir. Aktivitenin işitsel yol boyunca yayılması, merkezi işitme sistemindeki hücre dışı kayıtlarla doğrulandı. Örneğin, kokleanın optogenetik stimülasyonu, işitsel orta beyinde nöral aktiviteyi ortaya çıkardı.

Mikro LED stimülatörlerin mekanik stabilitesi ve güvenli elektriksel izolasyonlarının yanı sıra aşırı karbon akışından kaçınması, koklea optogenetiğinin başarılı kullanımı için kritik faktörlerdir. Bu profesyoneli denerken, Ebola'da distro arterine zarar vermekten kaçınmayı unutmamak önemlidir. Mastering yapıldıktan sonra, inferior colliculus'tan yapılan kayıtlar, uygun şekilde yapılırsa yaklaşık üç saat içinde yapılabilir.

Bu a'yı takiben inferior kollikulusta tek ünite kayıtları gibi bir yöntem uygulanabilir. İşitsel yolun optogenetik olarak uyarılması, işitsel sinirbilim alanındaki araştırmaların daha önce akustik veya elektriksel uyarımla ele alınamayan soruları sormasının önünü açacaktır. Ayrıca bu tekniğin işitme bozukluğunun klinik rehabilitasyonuna da çevrileceğini umuyoruz.