स्तनधारियों में श्रवण प्रणाली के कार्यात्मक अध्ययन परंपरागत रूप से इस तरह के electrophysiological रिकॉर्डिंग के रूप में स्थानिक केंद्रित तकनीक का उपयोग किया गया है. निम्नलिखित प्रोटोकॉल कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग का उपयोग बिल्ली श्रवण प्रांतस्था में पैदा hemodynamic गतिविधि की बड़े पैमाने पर पैटर्न दृश्यमान करने की एक विधि का वर्णन करता है.
स्तनधारी श्रवण प्रणाली में संवेदी प्रसंस्करण के वर्तमान ज्ञान मुख्य रूप से बंदरों, ferrets, चमगादड़, मूषक, और बिल्लियों सहित पशु मॉडल की एक किस्म में electrophysiological अध्ययन से प्राप्त होती है. श्रवण समारोह के मानव और पशु मॉडल के बीच उपयुक्त समानताएं आकर्षित करने के लिए, यह मानव कार्यात्मक इमेजिंग अध्ययन और पशु electrophysiological पढ़ाई के बीच एक पुल की स्थापना के लिए महत्वपूर्ण है. कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (fMRI) सेरेब्रल कॉर्टेक्स के विभिन्न क्षेत्रों में hemodynamic गतिविधि के व्यापक पैटर्न को मापने का एक स्थापित, कम आक्रामक तरीका है. इस तकनीक का व्यापक रूप से मानव मस्तिष्क में संवेदी समारोह की जांच के लिए प्रयोग किया जाता है, मनुष्यों और पशुओं दोनों में श्रवण प्रसंस्करण की पढ़ाई को जोड़ने में एक उपयोगी उपकरण है और सफलतापूर्वक बंदरों और कृन्तकों में श्रवण समारोह की जांच के लिए इस्तेमाल किया गया है. निम्नलिखित प्रोटोकॉल anesthetized वयस्क में श्रवण समारोह की जांच के लिए एक प्रयोगात्मक प्रक्रिया का वर्णनfMRI का उपयोग श्रवण प्रांतस्था में उत्तेजना पैदा hemodynamic परिवर्तन को मापने के द्वारा बिल्लियों. इस विधि इस प्रकार स्तनधारी श्रवण प्रांतस्था की प्रजाति स्वतंत्र सुविधाओं की एक बेहतर समझ के लिए प्रमुख श्रवण समारोह के विभिन्न मॉडलों भर hemodynamic प्रतिक्रियाओं की तुलना की सुविधा.
स्तनधारियों में श्रवण प्रसंस्करण के वर्तमान को समझने मुख्य रूप से बंदरों 1-5, ferrets 6-10, चमगादड़ 11-14, मूषक 15-19, और बिल्लियों 20-24 में आक्रामक electrophysiological अध्ययन से प्राप्त होती है. Electrophysiological तकनीकों सामान्यतः इलेक्ट्रोड टिप आसपास के तंत्रिका ऊतक के एक छोटे से क्षेत्र के भीतर एक और कई न्यूरॉन्स की गतिविधियों को रिकॉर्ड करने के लिए बाह्य microelectrodes का उपयोग. इस तरह के ऑप्टिकल इमेजिंग और कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (fMRI) के रूप में कार्यात्मक इमेजिंग तरीकों,, मस्तिष्क के कई, स्थानिक अलग क्षेत्रों में एक साथ संचालित गतिविधि का एक macroscopic परिप्रेक्ष्य प्रदान करके कोशिकी रिकॉर्डिंग के रूप में उपयोगी पूरक की सेवा की स्थापना की. FMRI रक्त ऑक्सीजन का स्तर निर्भर (बोल्ड) का इस्तेमाल करता है, जबकि आंतरिक संकेत ऑप्टिकल इमेजिंग सतह ऊतक के reflectance गुणों में गतिविधि से संबंधित परिवर्तन को मापने के द्वारा मस्तिष्क में पैदा गतिविधि के दृश्य की सुविधाकिसी विशेष कार्य के दौरान सक्रिय हैं जो मस्तिष्क क्षेत्रों में उत्तेजना पैदा hemodynamic परिवर्तन को मापने के लिए इसके विपरीत. ऑप्टिकल इमेजिंग उत्तेजना पैदा गतिविधि 25 से जुड़े हुए हैं कि सतह ऊतक reflectance में उपायों परिवर्तन करने के लिए cortical सतह के प्रत्यक्ष निवेश की आवश्यकता है. इसकी तुलना में, fMRI noninvasive है और एक अक्षुण्ण खोपड़ी के भीतर cortical सतह 26-28 और परिखा आधारित 27,29 पैदा गतिविधि दोनों को मापने के लिए ऑक्सीजन रहित रक्त की समचुंबक गुणों का लाभ उठाते. Nonhuman रहनुमा दृश्य प्रांतस्था 30 में और मानव श्रवण प्रांतस्था 31 में बोल्ड संकेत और neuronal गतिविधि बीच मजबूत सहसंबंध संवेदी समारोह का अध्ययन करने के लिए एक उपयोगी उपकरण के रूप में fMRI मान्य. FMRI ऐसे tonotopic संगठन 32-36, श्रवण समारोह 37 की lateralization, cortical सक्रियण के पैटर्न, cortical क्षेत्रों में 38 की पहचान, ध्वनि के प्रभाव के रूप में श्रवण मार्ग की सुविधाओं का अध्ययन करने के लिए बड़े पैमाने पर इस्तेमाल किया गया हैश्रवण प्रतिक्रिया गुण 39,40, और मानव, बंदर, और चूहे मॉडल, बिल्ली में श्रवण समारोह का अध्ययन करने के लिए एक उपयुक्त कार्यात्मक इमेजिंग प्रोटोकॉल के विकास के लिए एक उपयोगी पूरक प्रदान करेगा में बोल्ड प्रतिक्रिया समय पाठ्यक्रम 29,41 की विशेषताओं पर तीव्रता कार्यात्मक इमेजिंग साहित्य. FMRI भी anesthetized बिल्ली 26-28,42 में दृश्य प्रांतस्था के विभिन्न कार्यात्मक पहलुओं का पता लगाने के लिए इस्तेमाल किया गया है, जबकि कुछ अध्ययनों बिल्ली श्रवण प्रांतस्था में संवेदी प्रसंस्करण की जांच के लिए इस तकनीक का इस्तेमाल किया है. वर्तमान प्रोटोकॉल के उद्देश्य से anesthetized बिल्ली का श्रवण प्रांतस्था में समारोह यों तो fMRI का उपयोग करने का एक प्रभावी तरीका स्थापित करने के लिए है. इस पांडुलिपि में उल्लिखित प्रयोगात्मक प्रक्रियाओं को सफलतापूर्वक वयस्क बिल्ली श्रवण प्रांतस्था 43 में बोल्ड प्रतिक्रिया समय पाठ्यक्रम की विशेषताओं का वर्णन करने के लिए इस्तेमाल किया गया है.
श्रवण समारोह की एक anesthetized पशु मॉडल के लिए एक fMRI प्रयोग डिजाइन में, निम्न मुद्दों पर सावधानी से ध्यान दिया जाना चाहिए: cortical प्रतिक्रियाओं पर संज्ञाहरण के (मैं) प्रभाव, पृष्ठभूमि स्कैनर शोर (ii) प्रभाव, और (iii) अनु?…
The authors have nothing to disclose.
लेखकों एमआरआई संगत स्लेज जो डिजाइन कस्टम आरएफ का तार जो डिजाइन केली गिल्बर्ट, और केविन बार्कर, के योगदान को स्वीकार करना होगा. इस काम के स्वास्थ्य अनुसंधान संस्थान कनाडा (CIHR), प्राकृतिक विज्ञान और कनाडा () NSERC इंजीनियरिंग अनुसंधान परिषद, और अभिनव के लिए कनाडा फाउंडेशन (CFI) द्वारा समर्थित किया गया.
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 |