小鼠脑干诱发电位听觉测试中的数据采集与分析

本方案详细介绍了如何在小鼠中规划、实施和分析由点击声和短音突发诱发的听觉脑干反应。该技术的主要优势在于，能够对药理学和基因突变小鼠模型进行复杂且快速的听觉特征分析。关于小鼠和大鼠早期APP改变及其相关的听觉处理变化的新见解，可被转化为人类医学应用。

因此，该方法在听觉、神经系统及相关疾病的表征和表型分析中具有核心重要性。该方法对于识别听觉异常、听力减退和耳聋尤为关键。例如，可用于与年龄相关、噪声诱发、代谢性、先天性及药物性耳聋，以及因畸形或发育异常、损伤和肿瘤所致的听力障碍。

初次使用该技术的用户应特别注意电极的正确放置以及实验前系统的校准。该方法的可视化演示对于阐明麻醉过程、ABR记录、ABR滤波过程以及自动化的ABR神经反应阈值测定至关重要。开始前至少五分钟打开连接麦克风的前置放大器，以使系统达到平衡状态。

打开示波器。然后将连接到消声屏蔽室内前置放大器的麦克风放置到位，以模拟实验小鼠的耳朵位置。接下来，启动商用的信号处理与采集软件，并为点击声和短音脉冲设置刺激参数程序。

首先使用点击刺激实体进行分析并确定点击阈值，随后分析左右耳的ABR对称性，之后分析ABR的振幅和潜伏期。

接下来，使用相同的软件，通过 Sig-Gen RZ 刺激设计软件验证短声爆发刺激方案，并在 Bio-Sig RZ 数据采集软件中检查刺激参数设置。根据科学问题设定待测试的适当频率范围，并确保所应用的频率范围符合扬声器的技术性能。

进行平均处理时，设置连续声学刺激（例如点击声或短音）的次数为300次，刺激速率为每秒20次；平均时间窗口为25毫秒，前置放大器的放大倍数为20倍。接下来，确认听性脑干反应（ABR）数据采集的合适采样率，然后使用六极点巴特沃斯滤波器进行滤波。如有必要，启用陷波滤波器。

通过在软件中选择校准文件：CAL200K，启动脉冲音校准，以激活校准配置模式。根据实验条件选择相应的参数。使用处理器系统执行校准程序。

确保麦克风和扬声器在声压级（SPL）限值、频率范围和分布方面的技术规格相匹配。然后，选择并启动预定义的点击刺激方案。运行单次点击SPL，以验证声刺激的频谱通过示波器的在线快速傅里叶变换分析后符合要求。

选择并启动预定义的短声刺激方案，频率范围为1至42千赫兹。使用示波器和在线快速傅里叶变换（FFT）确认所记录的声学测试刺激的频率谱。最后，通过将生成的校准文件加载到短声刺激方案中，完成短声校准。

首先将麻醉后的小鼠放入内壁贴有吸音泡沫的隔音屏蔽舱内。记录单耳脑干诱发听觉电位时，将皮下不锈钢电极插入头顶（顶点）、眼眶后方（pin-eye轴向）以及右侧或左侧耳廓的腹外侧，具体位置取决于待测耳朵。对于双耳记录，在另一端将负极电极分别置于右侧和左侧耳廓。

将接地电极置于动物的髋部。在插入之前，将不锈钢电极的尖端弯成钩状，以确保电极的皮下固定。插入后，将小鼠的头端正对扬声器并置于距离扬声器10厘米的位置。

将所有电极连接至前置放大器，并检查其阻抗。每次记录前，需对所有电极进行阻抗测量，以确认电极位置正确且导电性良好。使用单个扬声器在自由场条件下记录听性脑干反应（ABR）。

最后，通过自动阈值检测和波潜伏期分析进行ABR分析，以确定阳性峰和阴性波。作为分析总体听力功能的第一步，使用自动ABR阈值检测系统，对0至90之间不同声压级（SPL）的短声诱发ABR进行了研究。分析了不同短音脉冲频率诱发的ABR阈值水平的潜在变化。

在代表性的小鼠品系中，Cav3.2 plus、minus 和 Cav3.2 minus、minus 的听阈显著升高，对点击声和短音爆发的反应均较对照组更差。最后，通过基于小波的分析方法，对点击声诱发的听觉脑干反应（ABR）振幅增长函数以及 ABR 波形潜伏期进行了分析。该方法可揭示目标基因在内耳和脑干中对听觉信息处理可能产生的时空影响。

正确放置ABR电极于耳廓的测量位置以及系统的校准，对于实施该技术至关重要。本文介绍的听觉检测方法还可与遥测系统结合使用，以分析复杂的中潜伏期和晚潜伏期听觉诱发电位。这有助于对听觉、神经及神经系统疾病的特征描述和表型分析。