Une configuration à faible coût pour l'audiométrie comportementale chez les rongeurs

L'objectif général de cette procédure est d'obtenir des données de pré-inhibition comportementale de la réponse au sursaut auditif afin d'identifier le seuil auditif et une perception subjective d'acouphène chez les rongeurs, en utilisant un dispositif peu coûteux. Cela est réalisé en premier lieu en acquérant un ensemble complet de données comportementales chez l'animal sain. Ensuite, une déficience auditive est induite par un traumatisme acoustique modéré, spécifique à une fréquence donnée.

La troisième étape consiste à obtenir les mêmes données comportementales chez l'animal souffrant d'une déficience auditive. Ensuite, les données sont analysées afin de mesurer toute perte auditive et une éventuelle perception de tinnitus. En fin de compte, les résultats peuvent montrer non seulement des modifications du seuil auditif, mais aussi un tinnitus spécifique à certaines fréquences.

Les perceptions par les mesures comportementales des réponses de sursaut sont démontrées selon la procédure qui sera consultée auprès de SA, postdoctorant, et de Z Ave, étudiant au doctorat dans mon laboratoire. Premièrement, un ordinateur doit être assemblé avec l'équipement nécessaire. Le coût total de ce dispositif peut être assemblé pour environ 3 500 euro, comparé à l'équipement standard dont le prix varie entre 15 000 et 20 000 euro.

Cela comprend un convertisseur DA relié à une boîte de séparation et à un amplificateur, une webcam infrarouge et un logiciel MATLAB exécutant un environnement de développement intégré. L'amplificateur est connecté à un haut-parleur situé dans une chambre insonorisée, que surveille la webcam et qui est équipée d'un circuit de capteurs isolé, d'un capteur piézoélectrique et d'une enceinte permettant de maintenir le rongeur en place à l'intérieur de la chambre insonorisée. Il y a également un microphone pour le contrôle sonore.

Indépendamment de la qualité de l'amplificateur et du haut-parleur, le système doit être calibré à l'aide d'un amplificateur de mesure afin de déterminer la fonction de transfert en fréquence du système. En outre, le système doit être adapté à la gamme de fréquences auditives de l'animal sujet. Sortez l'animal de sa cage d'origine et placez-le tête la première dans son tube de contention.

Fermez la porte, placez le tube dans la chambre sur les pieds en mousse, et le capteur éteint toutes les lumières ambiantes. Fermez la porte de la chambre et attendez 15 minutes pour permettre à l’animal de s’habituer au dispositif. Lancez le programme et définissez les paramètres de stimulation.

Les stimuli sont constitués de tons purs aux fréquences différentes. Les stimuli de test précédant les stimuli de sursaut sont présentés à des fréquences et des intensités variables. Prévoir cinq minutes de temps de récupération entre les séries de stimuli pour une approche non randomisée, comme lorsqu'un niveau de stimulus de test est fixe pour toutes les fréquences testées.

Avant d'analyser les données, supprimez les essais non valides du jeu de données, par exemple les essais durant lesquels l'animal s'est déplacé avant le stimulus de sursaut. La validation des essais individuels est très importante, car les réponses au stimulus de sursaut ont tendance à être beaucoup plus intenses après que l'animal s'est déplacé. Ces réponses doivent être écartées.

À présent, obtenez l'amplitude et la latence de la réponse de sursaut dans une fenêtre temporelle des 50 premiers millisecondes suivant le stimulus de sursaut. L'amplitude de la réponse correspond à la distance entre le premier maximum et le premier minimum de la réponse. La latence est le temps écoulé entre le début du stimulus et le début de la réponse. Le seuil auditif est déterminé en ajustant une fonction de Boltzmann à l'ensemble complet des données d'amplitude de réponse pour une fréquence donnée, triées selon l'intensité pré-stimulus des essais individuels.

Le point à 50 % de la fonction de Boltman indique le seuil auditif pour cette fréquence de stimulation. Les réponses au stimulus de sursaut pur, sans aucun pré-stimulus, peuvent être utilisées comme référence pour les calculs ultérieurs. Pour induire un traumatisme auditif chez les rongeurs, anesthésiez d'abord l'animal en injectant trois millilitres par kilogramme d'anesthésique par voie sous-cutanée, accompagné d'un bolus d'atropine.

Attendez environ cinq minutes et vérifiez ses réflexes. Pour maintenir l'anesthésie pendant les mesures, injectez en continu le même volume de solution anesthésique à l’aide d’une pompe à seringue. Au cours de chaque heure passée dans la chambre, l’animal doit être maintenu au chaud à l’aide d’un tapis chauffant.

Pendant 75 minutes, exposer l'animal à un ton pur intense afin d'induire un traumatisme acoustique. Après avoir attendu cinq jours pour que l'animal se stabilise, établir un nouvel audiogramme ; un minimum de cinq jours est essentiel pour le développement de l'acouphène afin d'obtenir des résultats fiables. Dans le premier paradigme d'acouphène subjectif, utiliser les paramètres suivants pour la stimulation.

Régler l'intensité du son de sursaut à 105 décibels, SPL, et faire varier les fréquences de un à 16 kilohertz par pas d'une octave. Commencer par présenter un bruit blanc de fond de 50 décibels, SPL, avec ou sans une interruption de 15 millisecondes. Si l'on utilise une approche non randomisée, prévoir cinq minutes de récupération entre les différents jeux de stimuli.

L'utilisation de fréquences différentes de stimulus de sursaut permettra d'obtenir une estimation approximative de la fréquence du tinnitus perçu. Dans le deuxième paradigme de tinnitus subjectif, utilisez les paramètres de stimulation suivants : une intensité sonore de sursaut de 105 décibels, SPL, avec un stimulus de double clic. Commencez par un bruit filtré en bande passante.

Niveau sonore ambiant de 50 décibels, SPL. Encore une fois, si vous utilisez une approche non randomisée, prévoyez cinq minutes de récupération entre les différents ensembles de stimuli. Après avoir supprimé les essais invalides du jeu de données, effectuez les calculs suivants pour chaque essai restant.

Premièrement, pendant les 50 premiers millisecondes suivant le stimulus de sursaut, mesurer l'amplitude de la réponse et la latence de la réponse. Deuxièmement, normaliser toutes les données par rapport à un jeu de données de référence.

Le jeu de données de référence correspond à l'amplitude de réponse au stimulus de sursaut provoqué par un ton pur sans aucun pré-stimulus. La fréquence test est déterminée soit par le ton pur, soit par la fréquence centrale du bruit filtré en bande passante. Calculez la réponse moyenne pour chaque référence. Normalisez ensuite chaque amplitude de réponse en la divisant par sa référence respective.

Maintenant, en utilisant la valeur moyenne de la condition normalisée sans intervalle, calculez l'IPA de chaque condition testée. À ce stade, il est possible de calculer la variation de l'IPA après le traumatisme en pourcentage pour chaque fréquence testée. De même, il est possible de comparer directement l'IPA avant et après le traumatisme.

Grâce au paradigme décrit, les réponses de sursaut sont faciles à produire et à analyser. La majorité des essais sont valides. Les essais non valides sont faciles à reconnaître.

Ils sont indiqués par des carrés rouges et sont omis lors de l'analyse. Un changement typique du seuil comportemental mesuré avant et après un traumatisme acoustique à deux kilohertz montre une perte auditive nette à deux kilohertz. Après avoir induit un traumatisme auditif, les amplitudes de réponse normalisées en réponse à des stimulations situées à une octave en dessous et à une octave au-dessus de la fréquence du traumatisme ont été étudiées en dessous de la fréquence du traumatisme.

Aucun changement de motif de réponse n'a été observé au-dessus de la fréquence traumatique. L'effet de l'intervalle préalable aux stimuli a disparu, indiquant une mauvaise perception à cette fréquence. Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la manière d'obtenir et de traiter les données comportementales relatives au seuil auditif et à l'évaluation de la perception chez les rongeurs, à l'aide d'un montage de sursaut peu coûteux.