جانب مركزي من علم وظائف الأعضاء في الدماغ هو قدرته على معالجة المعلومات البيئية مما يؤدي إلى مختلف الناتج الجوهرية أو الخارجية، مثل التعلم، والذاكرة، وردود الفعل العاطفية، أو الاستجابات الحركية. ويمكن استخدام مختلف النهج التجريبية والتشخيصية لتوصيف الاستجابة الكهرولوجية لأنواع الخلايا العصبية الفردية أو مجموعات /مجموعات من الخلايا العصبية داخل الدوائر العصبية ذات الصلة التحفيز. هذه التقنيات الكهرولوجية تغطي أبعاد مختلفة spatiotimeعلى الجزئي، والمتوسط، والكلي 1. ويشمل مستوى الميكروسك التجانب والنهج الحالية المشبك في مختلف وسائط التصحيح المشبك باستخدام، على سبيل المثال، الخلايا العصبية المستزرعة أو المنفصلة بشكل حاد¹. هذه التقنيات في المختبر تسمح لتوصيف الكيانات الحالية الفردية وتعديلها الدوائي^ة2،³. بيد أن أحد العيوب الأساسية يتمثل في الافتقار إلى المعلومات النظامية فيما يتعلق بتكامل وتجهيز المعلومات المتعلقة بالدوائر الجزئية والكلية. يتم التغلب على هذا الضعف جزئيا من خلال تقنيات في المختبر من مقياس الأقطاب، مثل صفائف متعددة الأقطاب التي تسمح لتسجيلات متعددة الأقطاب خارج الخلية في وقت واحد ليس فقط في الخلايا العصبية المستزرعة ولكن أيضا في شرائح الدماغ الحاد^{4، 5.}في حين يمكن الحفاظ على الدوائر الدقيقة في شرائح الدماغ إلى حد معين (على سبيل المثال، في الحصين)، وعادة ما تفقد الترابطات طويلة المدى⁶. في نهاية المطاف، لدراسة الترابط الوظيفي داخل الدوائر العصبية، الجهازية في التقنيات الكهرولوجية الحية على مقياس الكلي هي طريقة الاختيار^7. وتشمل هذه النهج، من بين أمور أخرى، السطحية (فوق الجافية) والعميقة (داخل الدماغ) EEG التسجيلات التي يتم تنفيذها في كل من البشر والنماذج الحيوانية¹. وتستند إشارات تخطيط الدماغ EEG في الغالب على المدخلات متشابك متزامنة على الخلايا العصبية الهرمية في طبقات القشرية المختلفة التي يمكن أن تكون مثبطة أو محفزة في الرئيسية، على الرغم من الغلبة العامة للمدخلات المحفزة⁸. عند التزامن، يتم تلخيص التحولات التي تستند إلى المشاركات المحفزة المحتملة في المجالات الكهربائية خارج الخلية لتشكيل إشارة قوة كافية ليتم تسجيلها على فروة الرأس باستخدام الأقطاب السطحية. وتجدر الإشارة إلى أن تسجيل فروة الرأس القابل للكشف من قطب كهربائي فردي يتطلب نشاط عشرة آلاف من الخلايا العصبية الهرمية وسلاح معقد من الأجهزة التقنية وأدوات المعالجة، بما في ذلك مكبر للصوت، وعمليات التصفية (مرشح تمرير منخفض، عالية تمرير مرشح، مرشح الشق)، والأقطاب الكهربائية مع خصائص موصل محددة.

في معظم الأنواع الحيوانية التجريبية (أي الفئران والفئران)، وطريقة نهج EEG فروة الرأس المستندة إلى الإنسان لا ينطبق من الناحية الفنية، كما أن الإشارة التي تولدها القشرة الكامنة ضعيفة جدا بسبب العدد المحدود من الخلايا العصبية الهرمية متزامنة^{9، 10،11}. في القوارض، والأقطاب السطحية (فروة الرأس) أو الأقطاب تحت الجلد وبالتالي ملوثة بشدة عن طريق تخطيط القلبوالقطع الأثرية الكهربائي في الغالب التي تجعل من التسجيلات تخطيط كهربية الدماغ عالية الجودة مستحيلة 9،^{11، 12.}عند استخدام الفئران والفئران تتحرك بحرية غير مُنقّع، وبالتالي فإنه من الإلزامي أن تسجل مباشرة إما من القشرة عن طريق أقطاب فوق الجافية أو من الهياكل العميقة داخل الدماغ لضمان الاتصال المادي المباشر لطرف الاستشعار من القطب الرصاص / زرع إلى مجموعات الخلايا العصبية توليد إشارة. ويمكن تنفيذ هذه النهج EEG إما في إعداد نظام مقيد المربوطة أو باستخدام نهج القياسعن بعد الراديو EEG غير المقيد زرع 9،^10،11. كلا الأسلوبين لها إيجابياتها وسلبياتها ويمكن أن تكون نهجا قيما في التوصيف النوعي والكمي للنوبات حساسية / ضبط النشاط، إيقاع circadian، والهندسة المعمارية النوم، والنشاط المذبذب، والتزامن، بما في ذلك تحليل التردداتالزمنية، وتحليل المصادر، وما إلى ذلك 9،^{10،13،14،15،16،17.}

وفي حين أن النظم المربوطة والقياس عن بعد الراديوي تسمح بتسجيلات تخطيط كهربية الدماغ في ظل ظروف تقييدية/شبه تقييدية أو غير تقييدية، على التوالي، فإن الظروف التجريبية ذات الصلة لا تتطابق مع متطلبات تسجيلات ABR. الطلب الأخير على المحفزات الصوتية المحددة التي يتم تقديمها بشكل متكرر مع مرور الوقت مع مواقف محددة من مكبر الصوت والحيوان التجريبي ومستويات ضغط الصوت الخاضعة للرقابة (SPLs). ويمكن تحقيق ذلك إما عن طريق تثبيت الرأس في ظل ظروف تقييدية أو بعد التخدير^18،19. للحد من الإجهاد التجريبي ، يتم تخدير الحيوانات عادة خلال تجربة ABR ، ولكن ينبغي اعتبار أن التخدير يمكن أن يتداخل مع ABRs^19،20.

كسمة عامة، يتم بناء تخطيط كهربية الدماغ من ترددات مختلفة في نطاق الجهد من 50-100 درجة مئوية. في الحالة اليقظة، تسود ترددات بيتا (β) وغاما (γ) مع سعة أقل. عندما تصبح الحيوانات نعسان أو تغفو، ألفا (α)، ثاتا (θ)، ودلتا (δ) الترددات تنشأ، وتظهر زيادة EEG السعة²¹. وبمجرد تحفيز القناة الحسية (مثل المسار الصوتي)، يتم التوسط في نشر المعلومات عن طريق النشاط العصبي من خلال الجهاز العصبي المحيطي والمركزي. مثل هذا التحفيز الحسي (على سبيل المثال، الصوتي) يؤدي إلى ما يسمى بـ EPs أو الاستجابات التي تثيرها. وتجدر الإشارة إلى أن الإمكانات المتصلة بالأحداث أقل بكثير من القدرة على السعة من تخطيط الدماغ (أي بضعة ميكروفولتات فقط). وبالتالي، فإن أي نظام تخطيط موارد المؤسسات الفردية على أساس حافز واحد سيفقد على خلفية تخطيط كهربية الدماغ ذات السعة الأعلى. ولذلك، فإن تسجيل نظام تخطيط موارد المؤسسات يتطلب التطبيق المتكرر للمحفزات المتطابقة (على سبيل المثال، النقرات في تسجيلات ABR) والمتوسط اللاحق للقضاء على أي نشاط خلفي وتحف تخطيط كهربية الدماغ. إذا تم إجراء تسجيلات ABR في الحيوانات التخدير، فمن السهل استخدام الأقطاب تحت الجلد هنا.

وأساساً، تشمل هذه التدابير المجالات المجالات التي تُعنى بالكمون القصير، والتي ترتبط عادة ً بـ ABRs أو BERA، بالإضافة إلى الإمكانات اللاحقة مثل الاستجابات الإلكترونية للمتوسّطات (استجابات الكمون المتوسّط] [MLR]) وEPs²²طويلة الكمون. الأهم من ذلك، اضطراب في معالجة المعلومات من المعلومات السمعية غالبا ما تكون سمة مركزية من الأمراض العصبية النفسية (أمراض إزالة الميايلينا، والفصام، وما إلى ذلك) والمرتبطة التعديلات AEP^{23،24 ،25}. في حين أن التحقيقات السلوكية هي فقط قادرة على الكشف عن ضعف وظيفي، والدراسات AEP تسمح لتحليل دقيق spatiotime من الخلل السمعي المتعلقة هياكل عصبية تشريحية محددة²⁶.

يتم عادة ً الكشف عن ABRs في وقت مبكر، ووقت الكمون القصير صوتياً EPs عند تطبيق النقر اتّبع معتدل إلى عالي الكثافة، وقد تحدث ما يصل إلى سبع قمم ABR (W_I-W_VII). ترتبط الموجات الأكثر أهمية (W_I-W_V)بالهياكل العصبية التشريحية التالية: W_I إلى العصب السمعي (الجزء القاصي، داخل الأذن الداخلية)؛ W_II إلى نواة القوقعة (الجزء القريب من العصب السمعي، إنهاء جذع الدماغ)؛ W_III إلى مجمع القلة متفوقة (SOC)؛ W_IV إلى lemniscus الجانبية (LL); W_V إلى إنهاء lemniscus الجانبية (LL) داخل كوليكولوس السفلي (IC) على الجانب التعارضي²⁷ (الشكلالتكميلي 1). وتجدر الإشارة إلى أن W_II-W_V من المرجح أن يكون أكثر من بنية تشريحية واحدة من المسار السمعي الصاعد المساهمة فيها. وتجدر الإشارة إلى أن الارتباط الدقيق بين القمم والهياكل الأساسية للجهاز السمعي لم يتم توضيحه بالكامل بعد.

في علم السمع، يمكن استخدام ABRs كأداة للفحص والتشخيص وللرصد الجراحي^28،29. من المهم للغاية لتحديد خلل الحدوث، وفرط الهسق، والغضروف (على سبيل المثال، في فقدان السمع المرتبط بالعمر، وفقدان السمع الناجم عن الضوضاء، وفقدان السمع الأيضي والخلقي، وفقدان السمع غير المتماثلة والعجز في السمع بسبب التشوهات أو التشوهات والإصابات والأورام)²⁸. كما أن هذه التقارير ذات صلة كاختبار فحص للأطفال المصابين بفرط النشاط وذوي الإعاقة الذهنية أو للأطفال الآخرين الذين لن يتمكنوا من الاستجابة للقياس السمعي التقليدي (على سبيل المثال، في الأمراض العصبية/النفسية مثل إعاقة، ومرض التصلب المتعدد، والتوحد، وما إلى ذلك^{29 , 30)}وفي تطوير وتركيب الجراحية من يزرع القوقعة^28. وأخيرا، يمكن أن توفر ABRs نظرة ثاقبة قيمة في الآثار الجانبية السامة للأوتوكسالات العصبية النفسية، مثل مضادات الصرع^31،32.

وقد ثبت قيمة ترجمة المعرفة العصبية الفسيولوجية التي تم الحصول عليها من نماذج الماوس الدوائية أو المعدلة وراثيا للبشر في العديد من البيئات، وخاصة على مستوى ERPs في النماذج السمعية في الفئران والفئران^{33، 34}و35 . وبالتالي يمكن ترجمة نظرة جديدة إلى الـ AEPs المبكرة المتغيرة والتغيرات المرتبطة بها في معالجة المعلومات السمعية في الفئران والجرذان إلى البشر، وهي ذات أهمية مركزية في توصيف والنماذج الإنفئية للسمعيات والعصبية و الأمراض العصبية النفسية في المستقبل. نقدم هنا وصفًا مفصلًا لكيفية تسجيل وتحليل ABRs بنجاح في الفئران للأغراض العلمية والسمية والدوائية الأساسية.