Una instalación de Bajo Costo para audiometría conductual en roedores

El objetivo general de este procedimiento es obtener datos del umbral auditivo y de la percepción subjetiva de tinnitus en roedores mediante la inhibición prepulso del reflejo auditivo de sobresalto, utilizando un montaje de bajo costo. Esto se logra primero adquiriendo un conjunto completo de datos conductuales en el animal sano. A continuación, se induce una alteración auditiva mediante un trauma acústico leve y específico de frecuencia.

El tercer paso consiste en obtener los mismos datos conductuales en el animal con discapacidad auditiva. Luego, los datos se analizan para medir cualquier pérdida auditiva y una posible percepción de tinnitus. En última instancia, los resultados pueden mostrar no solo cambios en el umbral auditivo, sino también tinnitus específico por frecuencia.

Las percepciones mediante mediciones conductuales de respuestas de sobresalto se demostrarán en el procedimiento consultando a SA, becario postdoctoral, y a Z ave, estudiante de doctorado en mi laboratorio. Primero, es necesario ensamblar una PC con el equipo necesario. El costo total de este montaje puede ser de aproximadamente 3.500 euros, en comparación con el equipo estándar, que puede costar entre 15.000 y 20.000 euros.

Esto incluye un convertidor DA conectado a una caja de conexiones y un amplificador, una cámara web infrarroja y un software MATLAB que ejecuta un entorno de desarrollo integrado. El amplificador está conectado a un altavoz en una cámara insonorizada, la cual es monitoreada por la cámara web y está equipada con una placa sensora aislada, un sensor piezoeléctrico y una cámara para asegurar al roedor dentro del recinto insonorizado. También hay un micrófono para el control del sonido.

Independientemente de la calidad del amplificador y el altavoz, el sistema debe calibrarse con un amplificador de medición para determinar la función de transferencia de frecuencia del sistema. Además, el sistema debe adaptarse al rango auditivo del animal sujeto. Tome el animal de su jaula de origen e introdúzcalo de cabeza en su tubo de sujeción.

Cierre la puerta, coloque el tubo en la cámara sobre los pies de espuma y el sensor, y apague las luces ambientales. Cierre la puerta de la cámara y espere 15 minutos para permitir que el animal se acostumbre al montaje. Inicie el programa y defina los parámetros para la estimulación.

Los estímulos consisten en tonos puros con diferentes frecuencias. Los estímulos de prueba que preceden a los estímulos de sobresalto se presentan con frecuencias e intensidades variables. Permita cinco minutos de tiempo de recuperación entre series de estímulos para un enfoque no aleatorizado, como cuando se mantiene fijo un nivel de estímulo de prueba para todas las frecuencias evaluadas.

Antes de analizar los datos, elimine los ensayos inválidos del conjunto de datos, como aquellos en los que el animal se movió antes del estímulo de sobresalto. La validación de los ensayos individuales es muy importante, ya que las respuestas al estímulo de sobresalto tienden a ser mucho más intensas después de que el animal se ha movido. Dichas respuestas deben descartarse.

Ahora, obtenga la amplitud y la latencia de la respuesta de sobresalto dentro de una ventana temporal de los primeros 50 milisegundos tras el estímulo de sobresalto; la amplitud de la respuesta es la distancia entre el primer máximo y el primer mínimo de la respuesta. La latencia es el tiempo desde el inicio del estímulo hasta el comienzo de la respuesta. El umbral auditivo se obtiene ajustando una función de Boltzmann al conjunto completo de datos de amplitud de respuesta de una frecuencia, ordenado según la intensidad del estímulo previo de ensayos individuales.

El punto del 50 % de la función Boltman indica el umbral auditivo para esta frecuencia de estimulación. Las respuestas al estímulo de sobresalto puro sin ningún preestímulo pueden utilizarse como referencia para cálculos posteriores. Para provocar un trauma auditivo en los roedores, primero anestesie al animal mediante la inyección subcutánea de tres mililitros por kilogramo de anestesia, incluyendo un bolo de atropina.

Espere unos cinco minutos y verifique sus reflejos. Para mantener la anestesia durante las mediciones, inyecte continuamente el mismo volumen de solución anestésica mediante una bomba de jeringa. A lo largo de cada hora en la cámara, el animal debe mantenerse caliente mediante una almohadilla calefactora.

Durante 75 minutos, exponga al animal a un tono puro y fuerte para inducir un trauma acústico. Después de esperar cinco días a que el animal se estabilice, genere un nuevo audiograma; esperar un mínimo de cinco días para el desarrollo del tinnitus es fundamental para obtener resultados confiables. En el primer paradigma subjetivo de tinnitus, utilice los siguientes parámetros para la estimulación.

Establezca la intensidad del sonido de sobresalto en 105 decibeles, SPL, y aumente las frecuencias de uno a 16 kilohercios en una octava. Comience presentando un ruido blanco de fondo de 50 decibeles, SPL, ya sea con o sin una pausa de 15 milisegundos. Si se utiliza un enfoque no aleatorizado, permita cinco minutos de recuperación entre los diferentes conjuntos de estímulos.

El uso de diferentes frecuencias del estímulo de sobresalto proporcionará una estimación aproximada de la frecuencia del tinnitus percibido. En el segundo paradigma subjetivo de tinnitus, utilice los siguientes parámetros de estimulación: una intensidad del sonido de sobresalto de 105 decibeles, SPL, con un estímulo de doble clic. Comience con un ruido filtrado por banda pasante.

Fondo de 50 decibeles, SPL. Nuevamente, si se utiliza un enfoque no aleatorizado, permita cinco minutos de recuperación entre los diferentes conjuntos de estímulos. Después de eliminar los ensayos no válidos del conjunto de datos, realice los siguientes cálculos para cada ensayo restante.

Primero, durante los primeros 50 milisegundos. Después del estímulo de sobresalto, mida la amplitud de la respuesta y la latencia de la respuesta. Segundo, normalice todos los datos respecto a un conjunto de datos de referencia.

El conjunto de datos de referencia es la amplitud de la respuesta al estímulo acústico puro sin ningún preestímulo. La frecuencia de prueba se determina bien por el tono puro o por la frecuencia central del ruido filtrado con paso de banda. Calcule la respuesta media de cada referencia. Luego, normalice cada amplitud de respuesta dividiéndola por su referencia.

Ahora, utilizando el valor medio de la condición normalizada sin intervalo, calcule el IPF de cada condición ensayada. En este punto, es posible calcular el cambio del IPF después del trauma en porcentaje para cada frecuencia ensayada. Asimismo, es posible comparar directamente el IPF antes y después del trauma.

Utilizando el paradigma descrito, las respuestas de sobresalto son fáciles de generar y analizar. La mayoría de los ensayos son válidos. Los ensayos inválidos son fáciles de reconocer.

Están marcados con cuadrados rojos y se omiten del análisis. Un cambio típico del umbral conductual obtenido antes y después de un trauma acústico a dos kilohercios muestra una pérdida auditiva clara a dos kilohercios. Después de inducir un trauma auditivo, se investigaron las amplitudes de respuesta normalizadas para estimulaciones, un octavo por debajo y un octavo por encima de la frecuencia del trauma, por debajo de la frecuencia del trauma.

No se encontró ningún cambio en el patrón de respuesta por encima de la frecuencia traumática. El efecto del intervalo previo a los estímulos desapareció, lo que indica una percepción errónea a esta frecuencia. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo obtener y procesar los datos conductuales para el umbral auditivo y para la evaluación de la percepción en roedores mediante un sistema de sobresalto de bajo costo.