Kemirgenler Davranış Odyometri için Düşük Maliyetli Kurulum

Bu prosedürün genel amacı, düşük maliyetli bir düzenek kullanarak kemirgenlerde işitme eşiğini ve subjektif tinnitus algısını belirlemek için işitsel irkilme yanıtının davranışsal ön uyaran inhibisyon verilerini elde etmektir. Bu işlem, öncelikle sağlıklı hayvandan tam bir davranışsal veri seti elde edilerek gerçekleştirilir. Ardından, hafif, frekans spesifik bir akustik travma ile işitme kaybı indüklenir.

Üçüncü adım, işitme engelli hayvandan aynı davranışsal verileri elde etmektir. Ardından, herhangi bir işitme kaybını ve olası bir tinnitus algısını ölçmek için veriler analiz edilir. Sonuçlar, sadece işitme eşiği değişikliklerini değil, aynı zamanda frekans spesifik tinnitusu da gösterebilir.

İrkilme tepkilerinin davranışsal ölçümleri yoluyla algıları belirleme prosedrünün gösterimi, laboratuvarımdaki doktora sonrası araştırmacı SA ve doktora öğrencisi Z Ave tarafından gerçekleştirilecektir. Öncelikle, gerekli ekipmanlarla birlikte bir bilgisayar sistemi kurulmalıdır. Bu kurulumun toplam maliyeti, 15.000 ile 20.000 euro arasında olabilen standart ekipmanlara kıyasla yaklaşık 3.500 euro ile gerçekleştirilebilir.

Buna, bir dağıtım kutusuna ve bir amplifikatöre bağlı bir DA dönüştürücü, bir kızılötesi web kamerası ve entegre bir geliştirme ortamı çalıştıran MATLAB yazılımı dahildir. Amplifikatör, ses geçirmez bir oda içerisindeki bir hoparlöre bağlıdır; bu oda web kamerası ile izlenmekte olup yalıtılmış bir sensör kartı, bir piazzo sensörü ve kemirgeni ses geçirmez oda içinde sabitlemek için bir bölme ile donatılmıştır. Ayrıca ses kontrolü için bir mikrofon bulunmaktadır.

Amplifikatörün ve hoparlörün kalitesinden bağımsız olarak, sistemin frekans transfer fonksiyonunu belirlemek için sistem bir ölçüm amplifikatörü ile kalibre edilmelidir. Ayrıca, sistem denek hayvanın işitme aralığına göre düzenlenmelidir. Hayvanı ev kafesinden alın ve başı önde olacak şekilde tutma tüpüne yerleştirin.

Kapağı kapatın, tüpü köpük ayaklar üzerindeki hazneye yerleştirin ve sensör anahtarı ile ortam ışıklarını kapatın. Hazne kapağını kapatın ve hayvanın düzeneğe alışması için 15 dakika bekleyin. Programı başlatın ve stimülasyon parametrelerini tanımlayın.

Uyaranlar, farklı frekanslarda saf tonlardan oluşur. İrkilme uyaranlarından önce sunulan test uyaranları, değişken frekans ve yoğunluklarda uygulanır. Tüm test edilen frekanslar için tek bir test uyarımı düzeyinin sabitlendiği randomize edilmemiş bir yaklaşım için, uyaran setleri arasında beş dakikalık bir toparlanma süresine izin verin.

Verileri analiz etmeden önce, hayvanın irkilme uyarısından önce hareket ettiği denemeler gibi geçersiz denemeleri veri setinden çıkarın. Tekil denemelerin doğrulanması oldukça önemlidir; çünkü irkilme uyarısına verilen yanıtlar, hayvan hareket ettikten sonra çok daha güçlü olma eğilimindedir. Bu tür yanıtlar elenmelidir.

Şimdi, irkilme stimulusundan sonraki ilk 50 milisaniyelik zaman penceresi içerisinde irkilme yanıtının genliğini ve latansını belirleyin; yanıt genliği, yanıtın ilk maksimumu ile ilk minimumu arasındaki mesafedir. Latans, stimulus başlangıcından yanıt başlangıcına kadar geçen süredir. İşitme eşiği, tekil denemelerin stimulus öncesi yoğunluğuna göre sıralanmış tek bir frekansın tüm yanıt genliği veri setine bir Boltzmann fonksiyonu uygulanarak elde edilir.

Boltzmann fonksiyonunun %50 noktası, bu stimülasyon frekansı için işitme eşiğini belirtir. Herhangi bir ön stimülasyon olmaksızın saf irkilme stimulusuna verilen yanıtlar, sonraki hesaplamalar için referans olarak kullanılabilir. Kemirgenlerin işitme duyusuna zarar vermek için, öncelikle hayvanı atropin bolusu da dahil olmak üzere kilogram başına üç mililitre anestezikle deri altına enjekte ederek anesteziye alın.

Yaklaşık beş dakika bekleyin ve reflekslerini kontrol edin. Ölçümler sırasında anestezinin devam etmesi için, bir şırınga pompasıyla sürekli olarak aynı hacimde anestezik solüsyon enjekte edin. Hayvan, oda içerisinde bulunduğu her saat boyunca bir ısıtma pedi ile sıcak tutulmalıdır.

Akustik travma oluşturmak için hayvanı 75 dakika boyunca yüksek sesli, saf tona maruz bırakın. Hayvanın stabilize olması için beş gün bekledikten sonra yeni bir odyougram oluşturun; tinnitus gelişimini bekleme süresinin en az beş gün olması, güvenilir sonuçlar elde etmek için kritiktir. İlk subjektif tinnitus paradigmasında, stimülasyon için aşağıdaki parametreleri kullanın.

Sıçrama sesi şiddetini 105 desibel, SPL olarak ayarlayın ve frekansları birden 16 kilohertz'e kadar tekli oc adımlarla ilerletin. İşleme, 15 milisaniyelik bir boşlukla veya boşluksuz olarak 50 desibel, SPL düzeyinde bir beyaz gürültü arka planı sunarak başlayın. Randomize edilmemiş bir yaklaşım kullanılıyorsa, farklı stimülasyon setleri arasında beş dakikalık bir toparlanma süresi bırakın.

Farklı irkilme uyaran frekanslarının kullanılması, algılanan tinnitus frekansına dair kaba bir tahmin sağlayacaktır. İkinci sübjektif tinnitus paradigmasında, şu stimulasyon parametrelerini kullanın: çift tıklama uyaranı ile 105 desibel SPL irkilme ses şiddeti. Band geçiren filtreli gürültü ile başlayın.

50 desibel SPL arka plan seviyesi. Ayrıca, randomize edilmemiş bir yaklaşım kullanılıyorsa, farklı stimülasyon setleri arasında beş dakikalık bir dinlenme süresi bırakın. Veri setinden geçersiz denemeler çıkarıldıktan sonra, kalan her bir deneme için aşağıdaki hesaplamaları gerçekleştirin.

İlk olarak, irkilme stimulusundan sonraki ilk 50 milisaniye boyunca yanıt genliğini ve yanıt gecikmesini ölçün. İkinci olarak, tüm verileri bir referans veri setine göre normalize edin.

Referans veri seti, herhangi bir ön uyaran olmaksızın saf ton irkilme uyaranına verilen yanıt genliğidir; test frekansı, ya saf ton tarafından ya da bant geçiren filtreli gürültünün merkez frekansı tarafından belirlenir. Her bir referansın ortalama yanıtını hesaplayın. Ardından, her bir yanıt genliğini referansına bölerek normalize edin.

Şimdi, normalize edilmiş boşluksuz (no gap) durumunun ortalama değerini kullanarak, test edilen her bir durumun PPI değerini hesaplayın. Bu aşamada, test edilen her bir frekans için travma sonrası PPI değişimini yüzde olarak hesaplamak mümkündür. Aynı şekilde, travma öncesi ve sonrası PPI değerlerini doğrudan karşılaştırmak da mümkündür.

Açıklanan paradigma kullanılarak, irkilme yanıtlarının üretilmesi ve analiz edilmesi kolaydır. Denemelerin çoğunluğu geçerlidir. Geçersiz denemeler kolayca ayırt edilebilir.

Kırmızı karelerle işaretlenmişlerdir ve analiz dışı bırakılmışlardır. İki kilohertz'de akustik travma öncesi ve sonrası elde edilen tipik bir davranışsal eşik değişimi, iki kilohertz'de belirgin bir işitme kaybı göstermektedir. İşitme travması oluşturulduktan sonra, travmanın bir oktav altındaki ve bir oktav üstündeki stimülasyonlar için normalize edilmiş yanıt genlikleri, travma frekansının altında incelenmiştir.

Travma frekansının üzerinde yanıt örüntüsünde herhangi bir değişiklik saptanmadı. Ön uyaran aralığının etkisi ortadan kalktı, bu da söz konusu frekansta bir algı hatasına işaret etmektedir. Bu videoyu izledikten sonra, düşük maliyetli bir irkilme düzeneği ile kemirgenlerde işitme eşiği için davranışsal verilerin nasıl elde edileceği ve işleneceği ile algı değerlendirmesi ihtiyacı hakkında iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.