Um aspecto central da fisiologia cerebral é sua capacidade de processar informações ambientais, resultando em diferentes saídas intrínsecas ou extrínsecos, como aprendizado, memória, reações emocionais ou respostas motoricas. Várias abordagens experimentais e diagnósticas podem ser usadas para caracterizar a responsividade eletrofisiológica de tipos de células neuronais individuais ou clusters/conjuntos de neurônios dentro de um circuito neuronal relacionado a estímulos. Essas técnicas eletrofisiológicas abrangem diferentes dimensões espaço-temporais no micro, meso-e macrosescala¹. O nível da microescala inclui a tensão e as aproximações atuais da braçadeira em modalidades diferentes da remendo-braçadeira usando, por exemplo, os neurônios cultivados ou agudamente dissociados¹. Estas técnicas in vitro permitem a caracterização de entidades de corrente individual e sua modulação farmacológica^2,3. Uma desvantagem essencial, no entanto, é a falta de informação sistêmica no que diz respeito à integração e ao processamento de informações de micro e macrocircuitos. Este prejuízo é parcialmente superado pelas técnicas in vitro da Mesoscale, tais como matrizes multieletrodos que permitem gravações multieletrodos extracelulares simultâneas não só em neurônios cultivados, mas também em fatias cerebrais agudas^{4, 5}. Considerando que as microcircuitarias podem ser preservadas nas fatias cerebrais em uma extensão específica (por exemplo, no hipocampo), as interconexões de longo alcance são tipicamente perdidas⁶. Em última análise, para estudar as interconexões funcionais dentro de circuitries neuronais, as técnicas eletrofisiológicas in vivo sistêmicas na macrosescala são o método de escolha⁷. Estas abordagens incluem, entre outras coisas, a superfície (epidural) e profundas (intracerebral) EEG gravações que são realizadas em ambos os seres humanos e modelos animais¹. Os sinais de EEG baseiam-se predominantemente na entrada sináptica sincronizada em neurônios piramidais em diferentes camadas corticais que podem ser inibitórias ou excitatórias no principal, apesar da predominância geral da entrada excitatória⁸. Em cima da sincronização, os deslocamentos potencial-baseados pós-sináptica excitatórios em campos elétricos extracelular são somados para dar forma a um sinal da força suficiente a ser gravado no escalpe usando elétrodos de superfície. Notavelmente, uma gravação de couro cabeludo detectável de um eletrodo individual requer a atividade de 10000 de neurônios piramidais e um arsenal complexo de dispositivos técnicos e ferramentas de processamento, incluindo um amplificador, processos de filtragem (filtro passa-baixo, filtro passa-alto, filtro de entalhe), e eletrodos com propriedades específicas do condutor.

Na maioria das espécies animais experimentais (ou seja, camundongos e ratos), a abordagem de EEG de couro cabeludo baseada em humanos não é tecnicamente aplicável, pois o sinal gerado pelo córtex subjacente é muito fraco devido ao número limitado de neurônios piramidais sincronizados^{9, 10,11}. Em roedores, eletrodos de superfície (couro cabeludo) ou eletrodos subdérmicos são assim severamente contaminados por eletrocardiograma e artefatos predominantemente eletromiogramas que fazem gravações de EEG de alta qualidade impossíveis^{9,11, 12}. when que usa ratos e ratos livremente moventes não, é conseqüentemente obrigatório gravar diretamente do córtice através dos elétrodos epidural ou das estruturas profundas, intracerebral para assegurar a conexão física direta da ponta de detecção eletrodo de chumbo/implantado para os aglomerados de células neuronais de geração de sinal. Estas aproximações de EEG podem ser executadas em uma instalação tethered de contenção do sistema ou em usar a aproximação implantáveis nonrestringing da telemetria^derádio de EEG^9,10,11. Ambas as técnicas têm seus prós e contras e podem ser uma abordagem valiosa na caracterização qualitativa e quantitativa da atividade de susceptibilidade/apreensão convulsiva, ritmicidade circadiana, arquitetura do sono, atividade oscilatória e sincronização, incluindo análise de frequência de tempo, análise de fonte, etc.^{9,10,13,14,15,16,17}.

Considerando que os sistemas amarrados e a telemetria de rádio permitem gravações de EEG circunstâncias de contenção/semirestraining ou nonrestringing, respectivamente, as circunstâncias experimentais relacionadas não combinam as exigências para gravações de ABR. A última demanda por estímulos acústicos definidos que são apresentados repetitivamente ao longo do tempo com posições definidas de um altifalante e de um animal experimental e níveis de pressão sonora controlados (SPLs). Isso pode ser conseguido tanto pela fixação da cabeça condições de restrição ou após a anestesia^18,19. Para reduzir o estresse experimental, os animais são normalmente anestesiados durante a experimentação do PEATE, mas deve-se considerar que a anestesia pode interferir na ABRs^19,20.

Como uma característica geral, o EEG é construído de freqüências diferentes em uma escala da tensão de 50-100 μV. frequências de fundo e amplitudes dependem fortemente do estado fisiológico do animal experimental. No estado acordado, predominam as frequências beta (β) e gama (γ) com menor amplitude. Quando os animais se tornam sonolento ou adormecem, surgem frequências alfa (α), (θ) e Delta (δ), exibindo aumento da amplitude do EEG²¹. Uma vez que um canal sensorial (por exemplo, a via acústica) é estimulado, a propagação da informação é mediada através da atividade neuronal através do sistema nervoso periférico e central. Tal estimulação sensorial (por exemplo, acústica) aciona os chamados EPs ou respostas evocadas. Notavelmente, os potenciais relacionados a eventos (ERPs) são muito mais baixos em amplitude do que o EEG (ou seja, apenas alguns microvolts). Assim, todo o ERP individual baseado em um único estímulo seria perdido de encontro ao fundo do EEG da elevado-amplitude. Portanto, uma gravação de um ERP requer a aplicação repetitiva de estímulos idênticos (por exemplo, cliques em gravações ABR) e a média subsequente para eliminar qualquer atividade de fundo EEG e artefatos. Se as gravações de ABR são feitas em animais anestesiados, é fácil usar eletrodos subdérmicos aqui.

Principalmente, os AEPs incluem EPs de curta latência, que normalmente estão relacionados a ABRs ou BERA, e ainda mais, potenciais de início tardio, como EPs de midlatência (respostas de midlatência [MLR]) e EPs²²de longa latência. É importante ressaltar que o distúrbio no processamento de informações da informação auditiva é, muitas vezes, uma característica central das doenças neuropsiquiátricas (doenças desmielinizantes, esquizofrenia, etc.) e associada às alterações da AEP^{23,24 ,25}. Considerando que as investigações comportamentais só são capazes de revelar comprometimento funcional, os estudos de AEP permitem uma análise espaciotemporal precisa da disfunção auditiva relacionada a estruturas neuroanatômicas específicas²⁶.

ABRs como cedo, a curto-latência de EPs acusticamente são normalmente detectados após moderada a alta-intensa aplicação clique, e pode ocorrer até sete picos ABR (W_I-w_VII). As ondas mais importantes (W_i-w_V) estão relacionadas às seguintes estruturas neuroanatômicas: w_i ao nervo auditivo (porção distal, dentro da orelha interna); W_II ao núcleo coclear (porção proximal do nervo auditivo, terminação do tronco encefálico); W_III ao complexo Olivar superior (SOC); W_IV ao lemnisco lateral (ll); W_V à terminação do lemnisco lateral (ll) dentro do colículo inferior (CI) no lado contralateral²⁷ (Figura complementar 1). Deve-se notar que W_II-w_V são susceptíveis de ter mais de uma estrutura anatômica da via auditiva ascendente contribuindo para eles. Notavelmente, a correlação exata de picos e estruturas subjacentes do trato auditivo ainda não está totalmente esclarecida.

Na Audiologia, a ABRs pode ser utilizada como ferramenta de triagem e diagnóstico e para o monitoramento cirúrgico^28,29. É mais importante para a identificação de Disacusia, hypacusis e anacusia (por exemplo, na perda auditiva relacionada à idade, perda auditiva induzida por ruído, perda auditiva metabólica e congênita, perda auditiva assimétrica e déficits auditivos devido a deformidades ou malformações, lesões e neoplasias)²⁸. As ABRs também são relevantes como um teste de triagem para crianças hiperativas, intelectualmente deficientes ou para outras crianças que não seriam capazes de responder à audiometria convencional (por exemplo, em doenças neurológicas/psiquiátricas como ADHD, MS, autismo etc.^{29 , 30}) e no desenvolvimento e montagem cirúrgica de implantes cocleares²⁸. Finalmente, os ABRs podem fornecer insights valiosos sobre os potenciais efeitos colaterais ototóxicos de neuropsicofármacos, como antiepilépticos^31,32.

O valor da tradução do conhecimento neurofisiológico obtido a partir de modelos farmacológicos ou transgênicos para o ser humano tem sido demonstrado em inúmeros ajustes, particularmente no nível de ERPs em paradigmas auditivos em camundongos e ratos^{33, 34,35}. Novas percepções sobre os AEPs precoces alterados e as alterações associadas no processamento da informação auditiva em camundongos e ratos podem, assim, ser traduzidas para os seres humanos e é de importância central na caracterização e endofenotipagem de auditivo, neurológico e doenças neuropsiquiátricas no futuro. Aqui nós fornecemos uma descrição detalhada de como os ABRs podem com sucesso ser gravados e analisados nos ratos para finalidades científicas, toxicológicas, e farmacológicas básicas.