Farelerde beyin sapı uyarılmış yanıt odyometrisi veri edinme ve Analizi
10 Mayıs 2019
Beyin sapı uyarılmış reaksiyon odyometrisi klinik nörofizyolojide önemli bir araçtır. Günümüzde hem farmakolojik hem de genetik hayvan modellerini içeren temel bilim ve preklinik çalışmalarda beyin sapı uyarılmış yanıt Odyometri de uygulanır. Burada işitme beyin tepkileri yanıtlarının farelerde nasıl başarıyla kaydedilip analiz edileceğini ayrıntılı bir şekilde tarif ediyoruz.
Bu protokol, farelerde tıklama ve ton patlaması uyarılmış işitsel beyin sapı yanıtlarının nasıl planlanacağı, gerçekleştirildirilecek ve analiz edilecek leri hakkında ayrıntılı bilgi sağlar. Bu tekniğin en büyük avantajı farmakolojik ve mutant fare modellerinin karmaşık ve hızlı işitsel profilleme sağlar olmasıdır. Alt-er-ed erken APP ve fare ve sıçanlarda işitsel işleme ilişkili değişiklik içine yeni anlayışlar insanlara tercüme edilebilir.
Bu nedenle bu yöntem işitsel, nörolojik ve hastalıkların karakterizasyonu ve fenotiplenmesinde merkezi öneme sahiptir. Bu yöntem en önemli disacusis, hipoacusis ve anacusis in belirlenmesinde önemlidir. Örneğin, yaşa bağlı, gürültüye bağlı metabolik, konjenital ve aspi-met-acury işitme kaybı nın yanı sıra deformiteler veya malformasyonlar, yaralanmalar ve neoplazmlara bağlı işitme açıkları.
Teknikte yeni olan kullanıcılar, sistemin uygun elektro-yerleştirme ve deneysel öncesi kalibrasyonuna özel önem vermelidir. Anestezi, ABR kaydı, ABR filtreleme süreçleri ve otomatik ABR neur-o-lass-es'i göstermek için yöntemin görsel gösterimi çok önemlidir. Sistemin dengede olmasını sağlamak için, kalibrasyondan en az beş dakika önce mikrofona bağlı ön amplifikatörü açarak başlayın.
Osiloskopu aç. Daha sonra mikrofonu, deneysel murin kulağını taklit etmek için sesin kabini zayıflatan içine bir ön amplifikatöre bağlı olarak yerleştirin. Ardından, ticari olarak kullanılabilen işleme ve satın alma yazılımlarını açın ve tıklamalar ve ton patlamaları için uyarıcı protokolleri programlayın.
Tıklama eşiklerini analiz etmek ve belirlemek için tıklama uyarıcı varlığıyla başlayın. Ardından sol ve sağ kulağın ABR simetrisi. Ve ABR genlikleri ve gecikmeler daha sonra.
Daha sonra, Sig-Gen RZ uyarıcı tasarım yazılımı kullanarak sesi patlama stimülasyon protokolü doğrulamak için aynı yazılımı kullanın. Bio-Sig RZ satın alma yazılımı altında uyarıcı ayarları kontrol eder. Bilimsel soruya bağlı olarak test edilecek uygun frekans aralığını programlayın ve uygulanacak frekans aralıklarının hoparlörün teknik özelliklerini karşılamasını sağlayın.
Ortalama için, örneğin tıklama veya ton patlamaları olan sıralı akustik uyaranlarının sayısını saniyede 20'lik bir hız ile 300 kez ayarlayın; ortalama 25 milisaniyelik bir süre ve ön amplifikatörün amplifikasyon faktörü 20 kat. Ardından, ABR veri toplama için uygun örnekleme oranını doğrulayın ve ardından altı anketli tereyağı değerinde bir filtre kullanarak filtreyi geçirin. Gerekirse çentik filtresini etkinleştirin.
Kalibrasyon yapılandırma modunu etkinleştirmek için, yazılım içinde kalibrasyon:CAL200K dosyasını seçerek ton patlaması kalibrasyonunu başlatın. Ve deneysel koşullara göre çevre seçin. Kalibrasyon yordamını çalıştırmak için işlemci sistemini kullanın.
Mikrofonun ve hoparlörün teknik özelliklerinin, ses basıncı seviyesi veya SPL sınırları, frekans aralığı ve dağıtım açısından uyumlu hale getirilmesinden emin olun. Ardından, önceden tanımlanmış tıklama uyarım protokolünü seçin ve başlatın. Ses uyaranlarının spektrumunun osiloskopun çevrimiçi hızlı dört aylık dönüşümü yle analiz edildiğini doğrulamak için tek bir tıklama SPL çalıştırın, gereksinimleri eşleşir.
Önceden tanımlanmış ton patlaması stimülasyon protokolünü 1 ila 42 kilohertz aralığında seçin ve başlatın. Bir osiloskop ve çevrimiçi FFT kullanarak, kaydedilen akustik test uyaranlarının frekans spektrumu doğrulayın. Son olarak, oluşturulan kalibrasyon dosyasını ton patlaması uyarıcı protokolüne yükleyerek ton patlaması kalibrasyonünü tamamlayın.
Anestezili fareyi akustik köpükle kaplı ses zayıflatan bir bölmenin içine yerleştirerek başlayın. Monaural beyin sapı uyarılmış işitsel potansiyellerin kaydı için, tepe noktasında alt dermal paslanmaz çelik elektrotlar takın, pin-göz ekseni ve sağ veya sol pinna sağ veya sol pinna sağ veya sol pinna iltican ölçülecek bağlı olarak. Diğer tarafta, binaural kayıtlar için, negatif elektrotları hem sağ hem de sol pinna yerleştirin.
Yer elektrotunu hayvanın kalçaya yerleştirin. Yerleştirmeden önce, paslanmaz çelik elektrotun ucunda bir kanca şekli oluşturmak elektrotların alt dermal fiksasyonu garanti edilir. Ve bir kez takıldıktan sonra, düzgün hoparlör karşısında fare 10 santimetre rostrum yerleştirin.
Tüm elektrotları baş sahneye bağlayın ve empedanslarını kontrol edin. Daha sonra, uygun elektrot konumlandırma ve iletkenlik doğrulamak için, her kayıt öncesinde, tüm elektrotların empedans ölçümlerini gerçekleştirin. Tek bir hoparlör kullanarak serbest alan koşullarında A'leri kaydedin.
Son olarak, pozitif zirveleri ve negatif dalgaları belirlemek için otomatik eşik algılama ve dalga gecikmesi analizi ile ABR analizi yapın. Genel işitme performansını analiz etmede ilk adım olarak, sıfır ile 90 arasında değişen farklı SPL'ler için tıkuyarılmış ABR'ler otomatik ABR eşik algılama sistemi kullanılarak incelenmiştir. Farklı ton patlama frekansları tarafından uyarılan ABR eşik düzeylerindeki olası değişiklikler analiz edildi.
Örnek fare hatları, Cav3.2 artı, eksi ve Cav3.2 eksi, eksi artan tıklama ve ton patlama sıcak kontrolleri ile karşılaştırıldığında ilgili işitme eşikleri sergiledi. Son olarak, tıklanık uyarılmış ABR genlik büyüme fonksiyonu ve ABR dalga formu gecikme analizi dalgacık tabanlı yaklaşım ile gerçekleştirilmiştir. İkincisi iç kulak ve beyin sapı içinde işitsel bilgi işleme ilgi geninin olası spacio-temporal etkisi içine içgörü sağlar.
Pinna'nın ölçümü ve sistem kalibrasyonunda uygun ABR elektrot yerleşimi bu tekniğin gerçekleştirilmesi için gereklidir. Burada sunulan işitsel yaklaşım, karmaşık, orta gecikme ve geç işitsel uyarılmış potansiyelleri analiz etmek için bir telemetri sistemi ile birlikte kullanılabilir. Bu karakterizasyonu ve işitsel, nörolojik ve nöro hastalıkların fenotipleme yardımcı olur.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu çalışma, sinirsel durumlarda işitsel işlemeyi analiz etmek için farelerde işitsel beyin sapı yanıtı (ABR) odyometrisinin kullanımını detaylandırmaktadır. Protokol, tıklama ve ton patlamasıyla uyandırılan yanıtları ölçme yöntemlerini özetlemekte ve araştırmacıların çeşitli genetik ve farmakolojik fare modellerinde işitsel eksiklikleri daha iyi anlamalarına olanak sağlamaktadır.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Nörofizyoloji
- İşitsel İşleme
- Sinirbilimde Hayvan Modelleri
Arka Plan
- ABR, çeşitli araştırma bağlamlarında işitsel işlevi değerlendirmek için kritik öneme sahiptir.
- İşitsel işlemeyi incelemek, disakuzi ve hipoakuzi gibi durumları anlamada yardımcı olur.
- Bu yöntem, işitme üzerindeki farmakolojik ve genetik etkilere ilişkin araştırmaları destekler.
- Tutarlı sonuçlar için doğru elektrot yerleşimi ve sistem kalibrasyonu esastır.
Çalışmanın Amacı
- Fareleri kullanarak ABR yapmanın ayrıntılı yöntemlerini sağlamak.
- Duyusal işlemenin sinirsel durumlar üzerindeki etkilerini araştırmak.
- Genetik modeller ve farmakolojik tedavilerle ilişkili işitsel eksiklikleri karakterize etmek.
Kullanılan Yöntemler
- Kullanılan platform, ses önleyici kabinler ve gelişmiş kayıt sistemlerini içerir.
- Biyolojik model, işitsel işlemeyi etkileyen genetik varyasyonlara sahip birden fazla fare hattını içerir.
- Ana adımlar arasında, işitsel eşiklerin etkili bir şekilde ölçülmesi için kontrollü sıralarda kullanılan tıklama ve ton patlaması uyaranları yer alır.
- Ses stimülasyonunun ve elektrot yerleşiminin doğru kayıtlar için hassas kalibrasyonunu içerir.
- ABR verilerinin gecikme ve genlik değişimleri için analizinde otomasyon yardımcı olur.
Ana Sonuçlar
- Bulgular, belirli fare modellerinde ABR genlikleri ve eşiklerinde anormallikler olduğunu gösterir.
- Elektrofizyolojik değerlendirmeler, kalıtsal ve indüklenen işitme eksikliklerine ilişkin kritik içgörüler ortaya koymaktadır.
- Sonuçlar, güvenilir veri elde etmek için sistemik kontrollerin önemini vurgulamaktadır.
- Dalgacık yaklaşımlarının kullanımı, genlerin işitsel işleme üzerindeki zamansal etkilerini vurgulamaktadır.
Sonuçlar
- Bu çalışma, çeşitli hayvan modellerinde işitsel işlevi değerlendirmek için değerli bir protokol sağlayarak sinirsel bozukluklar üzerindeki araştırmaları kolaylaştırmaktadır.
- Ayrıntılı metodoloji, diğer işitsel değerlendirmeler için uyarlanabilir ve gelecekteki işitsel işleme mekanizmalarına ilişkin içgörüler vaat etmektedir.
- Bulgular, işitsel düzensizlikteki genetik faktörlere ilişkin daha büyük bir anlayışa katkıda bulunmaktadır.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
ABR in mice enables high-throughput auditory phenotyping for target validation in neurological and sensory drug discovery. The method supports mechanistic de-risking by linking genetic or pharmacological manipulations to quantifiable auditory phenotypes. This facilitates early go/no-go decisions in preclinical portfolios focused on hearing loss, neurodegeneration, or neurodevelopmental disorders.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Interrogates therapeutic hypotheses by measuring ABR thresholds and wave latencies as functional readouts of auditory pathway integrity.
- Operational Value: Enables phenotypic screening of mutant and pharmacologically treated mouse models to identify auditory dysfunction.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Provides standardized, quantitative outputs (thresholds, amplitudes, latencies) for assay reproducibility across compound or genotype screens.
- Operational Value: Supports automation via wavelet-based analysis, increasing throughput and reducing inter-operator variability in large-scale screens.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Uses disease-relevant systems (e.g., Cav3.2 models) to model sensorineural hearing loss and neuropathological auditory deficits.
- Operational Value: Enables continuity from discovery through preclinical validation by tracking ABR changes as biomarkers of treatment response or disease progression.
Pipeline & Workflow Integration
ABR fits within the discovery continuum from target hypothesis testing to lead identification and preclinical efficacy assessment, particularly for CNS and sensory therapeutics.
- Discovery Biology: Supports pathway clarification by linking gene function (e.g., Cav3.2) to auditory processing via ABR waveform analysis.
- Screening: Delivers assay readiness through standardized stimulus protocols (click/tone burst) and automated threshold detection.
- Analytics: Generates measurable readouts (amplitude growth functions, latency shifts) that enable dose-response and genotype-phenotype correlations.
- Translational Research: Connects to preclinical continuity by using ABR as a translational biomarker for auditory function in pharmacological intervention studies.
- Enterprise Reuse: Functions as a reusable platform across therapeutic areas requiring auditory safety or efficacy profiling.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence by reducing mechanistic ambiguity in auditory pathway engagement.
- Operational Value: Enhances standardization and reproducibility via calibrated stimulus delivery and automated analysis pipelines.
- Strategic Value: Improves capital efficiency by enabling early detection of ototoxic or neuroactive liabilities.
- Portfolio Impact: Informs risk-adjusted prioritization of compounds based on auditory safety profiles.
Implementation Considerations
- Requires expertise in electrophysiology, anesthesia, and stereotaxic electrode placement.
- Dependent on sound-attenuating equipment, calibrated speakers, and low-noise amplification systems.
- Necessitates cross-team standardization of stimulus parameters (rate, duration, intensity) and filtration settings.
- Must account for model-specific variables such as anesthesia depth, body temperature, and skull thickness affecting signal quality.
- Limited by the need for expert validation of automated wave detection, particularly in abnormal or low-amplitude traces.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:04
Title
1:25
Auditory Brainstem-Evoked Response (ABR) Prep
3:57
Calibration
5:32
ABR Recordings
7:08
Results: Click- and Tone Burst-Evoked ABR Recordings Can be Used to Evaluate Hearing Threshold Differences, Amplitude Growth Function, Latency Comparison and ABR Symmetry
8:15
Conclusion
