Простая хирургическая индукция кондуктивной потери слуха с проверкой с использованием Otoscope Визуализация и поведенческие хлопать Startle ответ на крысы
Summary
Здесь мы представляем протокол для создания репликативной кондуктивной индукции потери слуха через хирургический проколов ывана барабанная перепончатость и проверки по otoscope визуализации и поведенческой оценки хлопать startle.
Abstract
Кондуктивная потеря слуха (CHL) является распространенным нарушением слуха у людей. Целью протокола является описание простой хирургической процедуры для индуцирования КХЛ у грызунов. Протокол демонстрирует КХЛ по переплету барабанной оболочки. Проверка хирургии КХЛ была otoscope обследования и поведенческой оценки хлопать startle ответ, как репликати и надежные, и простые методы, чтобы продемонстрировать потерю слуха произошло. Простая процедура CHL выгодна из-за ее воспроизводимости и гибкости для различных занятий в исследовании потери слуха. Ограничения индуцирования CHL хирургическим подходом связаны с кривой обучения для выполнения хирургической процедуры и уверенностью в аудиологическом обследовании. Индуцирование нарушения слуха ч. 4 м. позволяет легко изучать нервные проявления и поведенческие исходы потери слуха.
Introduction
Распространенность потери слуха у детей и взрослых составляет примерно 19,5%1 и 15,2%соответственно. Тем не менее, примерно 39,3% всех новорожденных с ненормальным скринингслух не получают лечения, как сообщили Центры по контролю заболеваний3. Потеря слуха является широко изученным состоянием, и грызун является надежной моделью для изучения нормальных нарушений слуха и слуха4,5,6,7,8,9 ,10,11,12,13,14,15. Слуховые расстройства, такие как кондуктивная потеря слуха (CHL) приводят к увеличению краткосрочной синаптической депрессии в слуховой коре4, что приводит к более мелким психометрическим склонам, связанным с порогами обнаружения частотной модуляции 5. Кондуктивные модели потери слуха путем хирургического удаления /смещения Malleus, тимпанической мембраны (TM) прокол или затычка для ушей легко используются и позволяют быстро индукции модели потери слуха5,14 ,15,16,17,18. Целью настоящего протокола и метода является демонстрация простой и воспроизводимой модели КХЛ у грызунов.
Настоящий протокол является недорогим (300 долларов США со всеми инструментами), и легко изменить для различных исследований. Крыса была подробная оценка анатомии среднего уха19,20,21,22,23, хирургические подходы24, модели в отит СМИ25, 26,27 и ТМ прокол регенерации16,17,18,28,29,30, что делает его идеальной моделью для изучения потеря слуха. Здесь, простая процедура индукции CHL описана с проверкой otoscope и поведенческой оценкой с реакцией хлопать startle в крысе, которая после этого может быть использована для того чтобы исследовать дополнительные sequelae потери слуха. Процедура КХЛ индуцируется хирургическим проколом ТМ. Проверка процедуры КХЛ осуществляется с помощью визуализации отоскопа для определения отсутствия ТМ. Поведенческая оценка осуществляется высоким уровнем децибел (dB) уровня звукового давления (SPL) ручной хлопок. Этот метод был применен ранее в различных грызунов. Легко размножается, производит надежные психометрические различия и изменения в нервных физиологических реакциях4,5,16,17,18.
Protocol
Representative Results
Discussion
Мы описываем простую хирургическую индукцию КХЛ с проверкой с использованием визуализации отоскопа и поведенческой реакции хлопания у крыс. Здесь мы демонстрируем метод на крысах и ранее этот метод был применен к песчанки и мышей. Этот метод может быть легко принят к другим грызунам. И…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была частично поддержана Гонконгнаучной гранты Совета, Ранняя карьера Схема, проект #21201217 К. Л., для проекта мозга картирования управляемой электрофизиологии с приложениями в области слуха и исследования шумового загрязнения. Мы благодарим Посградо ан Сьенсиас Биомидикас, Институт нейробиологии Национального университета Aut’noma де Мексика (УНАМ), Consejo Nacional де Ciencia у Tecnologa (ConACyT) Мексика для аспирантов 578458 в FAM.
Materials
| Latex, polyvinyl or nitrile gloves | AMMEX | Use unpowdered gloves 8-mil | |
| Micro spring scissors (see Fig. 1b) | RWD Life Science | S11035-08 | 8.0 cm total length, with 3.5mm cutting edge, or similar micro forceps. Standard tweezers with spring action will suffice |
| Otoscope mini 3000 | HEINE | D-008.70.120M | Standard LED otoscope will suffice |
| Rat or mouse | JAX labs | Any small rodent | |
| Small rodent cage | Tecniplast | 1284L | Need two cages to separate CHL rodent from hearing rodent. If rodent are in direct contact with one-another, they will startle each other. Cage dimensions 365 x 207 x 140 mm, floor area: 530 cm2/82.15 in2 |
References
- Shargorodsky, J., Curhan, S. G., Curhan, G. C., Eavey, R. Change in prevalence of hearing loss in US adolescents. The Journal of the American Medical Association. 304 (7), 772-778 (2010).
- Lucas, J. W., Schiller, J. S., Benson, V. Summary health statistics for U.S. adults: National health interview survey, 2001. National Center for Health Statistics. Vital and health statistics. 10 (218), 1-134 (2004).
- Gaffney, M., Green, D. R., Gaffney, C. Newborn hearing screening and follow-up: Aare children receiving recommended services?. Public Health Reports. 125 (2), 199-207 (2010).
- Xu, H., Kotak, V. C., Sanes, D. H. Conductive hearing loss disrupts synaptic and spike adaptation in developing auditory cortex. The Journal of Neuroscience. 27 (35), 9417-9426 (2007).
- Buran, B. N., et al. A sensitive period for the impact of hearing loss on auditory perception. The Journal of Neuroscience. 34 (6), 2276-2284 (2014).
- Finck, A., Sofouglu, M. Auditory sensitivity of the Mongolian gerbil. The Journal of Auditory Research. 6, 313-319 (1966).
- Finck, A. Auditory sensitivity of the Mongolian Gerbil (Merionesunguiculatus). The Journal of the Acoustical Society of America. 41 (60), 1579 (1967).
- Finck, A., Schneck, C. D., Hartman, A. F. Development of auditory function in the Mongolian gerbil. The Journal of the Acoustical Society of America. 46 (1A), 107 (1969).
- Ryan, A. Hearing sensitivity of the Mongolian gerbil, Meriones Unguiculatis. The Journal of the Acoustical Society of America. 59, 1222-1226 (1976).
- Dallos, P., Harris, D., Ozdamar, O., Ryan, A. Behavioral, compound action potential, and single unit thresholds: relationship in normal and abnormal ears. The Journal of the Acoustical Society of America. 64 (1), 151-157 (1978).
- Kelly, J. B., Potash, M. Directional responses to sounds in young gerbils (Meriones unguiculatus. Journal of Comparative Psychology. 100 (1), 37-45 (1986).
- Heffner, H. E., Koay, G., Heffner, R. S. Behavioral assessment of hearing in mice–conditioned suppression. Current Protocols in Neuroscience. , (2006).
- Heffner, R. S., Koay, G., Heffner, H. E. Audiograms of five species of rodents: implications for the evolution of hearing and the perception of pitch. Hearing Research. 157 (1-2), 138-152 (2001).
- Lupo, E. J., Koka, K., Thornton, J. L., Tollin, D. J. The effects of experimentally induced conductive hearing loss on spectral and temporal aspects of sound transmission through the ear. Hearing Research. 272 (1-2), 30-41 (2011).
- Liberman, M. C., Liberman, L. D., Maison, S. F. Chronic conductive hearing loss leads to cochlear degeneration. PLoS One. 10 (11), e0142341 (2015).
- Tucci, D. L., Cant, N. B., Durham, D. Conductive hearing loss results in a decrease in central auditory system activity in the young gerbil. Laryngoscope. 109, 1359-1371 (1999).
- Tucci, D. L., Cant, N. B., Durham, D. Effects of conductive hearing loss on gerbil central auditory system activity in silence. Hearing Research. 155, 124-132 (2001).
- Cook, R. D., Hung, T. Y., Miller, R. L., Smith, D. W., Tucci, D. L. Effects of conductive hearing loss on auditory nerve activity in gerbil. Hearing Research. 164, 127-137 (2002).
- Albuquerque, A. A., Rossato, M., Oliveira, J. A., Hyppolito, M. A. Understanding the anatomy of ears from guinea pigs and rats and its use in basic otologic research. Brazilian Journal of Otorhinolaryngology. 75, 43-49 (2009).
- Li, P., Gao, K., Ding, D., Salvi, R. Characteristic anatomical structures of rat temporal bone. Journal of Otology. 10, 118-124 (2015).
- Judkins, R. F., Li, H. Surgical anatomy of the rat middle ear. Otolaryngology-Head and Neck Surgery. 117, 438-447 (1997).
- Hellström, S., Salén, B., Stenfors, L. E. Anatomy of the rat middle ear. A study under the dissection microscope. Acta Anatomica (Basel). 112, 346-352 (1982).
- Albiin, N., Hellström, S., Salén, B., Stenfors, L. E., Wirell, S. The vascular supply of the rat tympanic membrane. The Anatomical Record. 212, 17-22 (1985).
- Li, P., Ding, D., Gao, K., Salvi, R. Standardized surgical approaches to ear surgery in rats. Journal of Otology. 10, 72-77 (2015).
- Johansson, U., Hellström, S., Anniko, M. Round window membrane in serous and purulent otitis media. Structural study in the rat. Annals of Otology, Rhinology & Laryngology. 102, 227-235 (1993).
- Magnuson, K., Hellström, S. Early structural changes in the rat tympanic membrane during pneumococcal otitis media. European Archives of Oto-Rhino-Laryngology. 251, 393-398 (1994).
- Hellström, S., Salén, B., Stenfors, L. E. The site of initial production and transport of effusion materials in otitis media serosa. A study on rat middle ear cavity. Acta Oto-Laryngologica. 93, 435-440 (1982).
- Shen, Y., et al. Scaffolds for tympanic membrane regeneration in rats. Tissue Engineering Part A. 19, 657-668 (2013).
- Wang, A. Y., et al. Rat model of chronic tympanic membrane perforation: Ventilation tube with mitomycin C and dexamethasone. International Journal of PediatricOtorhinolaryngology. 80, 61-68 (2016).
- Stenfeldt, K., Johansson, C., Hellström, S. The collagen structure of the tympanic membrane: collagen types I, II, and III in the healthy tympanic membrane, during healing of a perforation, and during infection. Archives of Otolaryngology–Head & Neck Surgery. 132, 293-298 (2006).
- Zhao, H., et al. Temporary conductive hearing loss in early life impairs spatial memory of rats in adulthood. Brain and Behavior. 8, e01004 (2018).
