وقد جرت العادة على إجراء دراسات وظيفية للنظام السمعي في الثدييات باستخدام تقنيات تركز مكانيا مثل التسجيلات الكهربية. يصف بروتوكول التالية طريقة لتصور أنماط واسعة النطاق من أثار النشاط الدورة الدموية في القط القشرة السمعية باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي.
ويستمد المعرفة الحالية للمعالجة الحسية في الجهاز السمعي الثدييات أساسا من الدراسات الكهربية في مجموعة متنوعة من النماذج الحيوانية، بما في ذلك القرود والقوارض والخفافيش والقوارض، والقطط. من أجل استخلاص أوجه الشبه بين النماذج مناسبة الإنسان والحيوان وظيفة السمع، فمن المهم لإقامة جسر بين الدراسات التصوير وظيفية الإنسان والحيوان الدراسات الكهربية. وظيفية التصوير بالرنين المغناطيسي (الرنين المغناطيسي الوظيفي) هو أسلوب مينيملي أنشئت لقياس أنماط واسعة من النشاط الدورة الدموية في جميع أنحاء مناطق مختلفة من قشرة الدماغ. ويستخدم على نطاق واسع هذه التقنية لتحقيق الوظيفة الحسية في الدماغ البشري، هو أداة مفيدة في ربط الدراسات المعالجة السمعية في كل من البشر والحيوانات، وقد استخدمت بنجاح للتحقيق وظيفة السمع في القرود والقوارض. يصف البروتوكول بعد إجراء التجارب للتحقق وظيفة السمع في الكبار تخديرالقطط عن طريق قياس التغيرات في الدورة الدموية أثار تحفيز القشرة السمعية باستخدام الرنين المغناطيسي الوظيفي. هذا الأسلوب يسهل المقارنة بين استجابات الدورة الدموية عبر نماذج مختلفة من وظيفة السمع مما يؤدي إلى فهم أفضل للميزات الأنواع مستقلة عن القشرة السمعية الثدييات.
مشتق الفهم الحالي للتجهيز السمعي في الثدييات أساسا من الدراسات الكهربية الغازية في القرود 1-5، 6-10 قوارض، والخفافيش 11-14، 15-19 القوارض، والقطط 20-24. تقنيات الكهربية تستخدم عادة microelectrodes خارج الخلية لتسجيل نشاط الخلايا العصبية واحد ومتعددة داخل منطقة صغيرة من الأنسجة العصبية المحيطة طرف القطب. أنشأت أساليب التصوير وظيفية، مثل التصوير الضوئي والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI)، وخدمة مفيدة ليكمل التسجيلات خارج الخلية من خلال توفير منظور العيانية النشاط مدفوعة في وقت واحد في جميع أنحاء متعددة، مناطق مختلفة من الدماغ مكانيا. التصوير الضوئي إشارة الجوهرية يسهل التصور النشاط منبهات المسموعة في الدماغ عن طريق قياس التغيرات المرتبطة النشاط في خصائص الانعكاس من سطح الأنسجة بينما يستخدم الرنين المغناطيسي الوظيفي على مستوى الأكسجين في الدم التي تعتمد على (بولد)على النقيض لقياس التغيرات الدورة الدموية، أثار التحفيز في مناطق الدماغ التي تنشط أثناء مهمة معينة. يتطلب التصوير الضوئي التعرض المباشر لسطح القشرية لتدابير التغيرات في سطح الانعكاس الأنسجة التي ترتبط النشاط أثار التحفيز 25. في المقارنة، الرنين المغناطيسي الوظيفي هو موسع ويستغل خصائص الدم غير المؤكسج ممغطس لقياس كل من السطح القشري 26-28 والقائم على التلم 27،29 النشاط منبهات المسموعة داخل الجمجمة سليمة. الارتباط القوي بين إشارة BOLD ونشاط الخلايا العصبية في القشرة البصرية الرئيسيات غير البشرية 30 و في القشرة السمعية الإنسان 31 التحقق من صحة الرنين المغناطيسي الوظيفي كأداة مفيدة لدراسة وظيفة حسية. منذ الرنين المغناطيسي الوظيفي وقد استخدمت على نطاق واسع لدراسة ملامح المسار السمعية مثل تنظيم التوضع النغمي 32-36، lateralization من 37 وظيفة السمع، وأنماط التنشيط القشرية، وتحديد المناطق القشرية 38، وآثار الصوتكثافة على خصائص الاستجابة السمعية 39،40، وخصائص زمن الاستجابة بالطبع BOLD 29،41 في الإنسان، والقرد، ونماذج الفئران، فإن وضع بروتوكول التصوير وظيفية مناسبة لدراسة وظيفة السمع في القط توفير مكملا مفيدا ل الأدب التصوير وظيفية. بينما الرنين المغناطيسي الوظيفي كما تم استخدامها لاستكشاف مختلف الجوانب الوظيفية من القشرة البصرية في القط تخدير 26-28،42، وقد استخدمت هذه التقنية قليل من الدراسات لفحص تجهيز الحسية في القشرة السمعية القط. الغرض من هذا البروتوكول هو إنشاء وسيلة فعالة لاستخدام الرنين المغناطيسي الوظيفي لتحديد وظيفة في القشرة السمعية للتخدير القط. الإجراءات التجريبية المبينة في هذا المخطوط استخدمت بنجاح لوصف ملامح الاستجابة دوام BOLD في القط الكبار السمعية القشرة 43.
في تصميم تجربة الرنين المغناطيسي الوظيفي لنموذج حيواني تخدير وظيفة السمع، ينبغي إيلاء المسائل التالية دراسة متأنية: (ط) تأثير التخدير على الاستجابات القشرية، (ب) تأثير الضوضاء الماسح الضوئي الخلفية، و (ج) التحسين من مرحلة جمع البيانات من إجراء التجارب.
<p class="jove_content…The authors have nothing to disclose.
فإن الكتاب أود أن أنوه مساهمات كايل جيلبرت، الذي صمم لفائف RF العرف، وكيفن باركر، الذي صمم زلاجات التصوير بالرنين المغناطيسي المتوافقة. وأيد هذا العمل من قبل المعاهد الكندية لأبحاث الصحة (CIHR)، العلوم الطبيعية والهندسة مجلس البحوث كندا (NSERC)، والمؤسسة الكندية للابتكار (CFI).
Material | |||
Atropine sulphate injection 0.5 mg/mL | Rafter 8 Products | ||
Acepromazine 5 mg/mL | Vetoquinol Inc. | ||
Ketamine hydrochloride 100 mg/mL | Bimeda-MTC | ||
Dexmedetomidine hydrochloride (Dexdomitor 0.5 mg/mL) | Orion Pharma | ||
Isoflurane 99.9% | Abbott Laboratories | ||
Lidocaine (Xylocaine endotracheal 10 mg/metered dose) | Astra Zeneca | ||
Lubricating opthalmic ointment (Refresh Lacri Lube) | Allergan Inc. | ||
Saline 0.95% | |||
IV Catheter 22g (wings) | |||
IV Extension Set | Codan US Corp. | BC 269 | |
IV Administration Set 10 drips/mL | |||
Endotracheal tube 4.0 | |||
Heating pads (Snuggle Safe) | Lenric C21 Ltd. | ||
Syringe 60 mL | |||
Equipment | |||
External sound card | Roland Corporation | Cakewalk UA-25EX | |
Stereo power amplifier | Pyle Audio Inc. | Pyle Pro PCAU11 | |
MRI-compatible insert earphone system | Sensimetric Corporation | Model S14 | |
Foam ear tips for insert earphones | E-A-R Auditory Systems | Earlink 3B | |
End-tidal CO2 monitor | Nellcor | N-85 | |
MRI-compatible pulse oximeter | Nonin Medical Inc. | Model 7500 | |
Syringe pump | Harvard Apparatus | 70-2208 |