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Neuroscience

Einfache chirurgische Induktion von leitfähigem Hörverlust mit Verifikation mit Tooskop-Visualisierung und Verhaltens-Clap-Start-Antwort bei Ratten

Published: October 26, 2019
doi:
10.3791/57993
, , , , , ,
1Instituto de Neurobiología,Universidad Nacional Autónoma de México, México, 2State Key Laboratory of Marine Pollution (SKLMP),City University of Hong Kong, Hong Kong, 3Department of Biomedical Sciences, College of Veterinary Medicine and Life Sciences,City University of Hong Kong, Hong Kong, 4Department of Physics,City University of Hong Kong, Hong Kong, 5Department of Clinical Oncology,Queen Elizabeth Hospital, Hong Kong, 6Department of Materials Science and Engineering,City University of Hong Kong, Hong Kong

Summary

Hier stellen wir ein Protokoll zur Etablierung einer reproduzierbaren leitfähigen Hörverlustinduktion mittels chirurgischer tympanischer Membranpunktion und Verifikation durch Tooskopvisualisierung und Verhaltensbeurteilung durch Klatscher-Erde vor.

Abstract

Leitfähiger Hörverlust (CHL) ist eine vorherrschende Hörbehinderung beim Menschen. Das Ziel des Protokolls ist es, ein einfaches chirurgisches Verfahren zur Induktion von CHL bei Nagetieren zu beschreiben. Das Protokoll demonstriert CHL durch tympanische Membranpunktion. Die Überprüfung der CHL-Chirurgie erfolgte durch Otoscope-Untersuchung und Verhaltensbeurteilung durch Klatsch-Erlaufreaktion, sowohl reproduzierbar als auch zuverlässig, und es sind einfache Methoden zum Nachweis von Hörverlust aufgetreten. Das einfache CHL-Verfahren ist aufgrund seiner Reproduzierbarkeit und Flexibilität gegenüber unterschiedlichen Tätigkeiten in der Hörverlustforschung von Vorteil. Die Grenzen der Induktion von CHL durch einen chirurgischen Ansatz sind mit der Lernkurve verbunden, um den chirurgischen Eingriff durchzuführen und das Vertrauen in die audiologische Untersuchung. Die Induzieren einer Hörbehinderung durch CHL ermöglicht es, die neuronalen Manifestationen und Verhaltensergebnisse von Hörverlust leicht zu studieren.

Introduction

Die Prävalenz des Hörverlusts bei Kindern und Erwachsenen beträgt etwa 19,5%1 bzw. 15,2%2. Allerdings erhalten etwa 39,3 % aller Neugeborenen mit einem abnormalen Hörscreening keine Abhilfe, wie von den Centers for Disease Control3gemeldet. Hörverlust ist ein weithin untersuchter Zustand, und das Nagetier ist ein robustes Modell, um normale Hör- und Hörstörungen zu studieren4,5,6,7,8,9 ,10,11,12,13,14,15. Hörstörungen wie leitfähiger Hörverlust (CHL) führen zu einer Zunahme der kurzfristigen synaptischen Depression im auditiven Kortex4, was zu flacheren psychometrischen Hängen führt, die mit Frequenzmodulationserkennungsschwellen verbunden sind. 5. Leitfähige Hörverlustmodelle durch chirurgische Entfernung/Verschiebung der Malleus-, Tympanopinmembranpunktion (TM) oder Ohrstöpsel sind einfach zu verwenden und ermöglichen eine schnelle Induktion des Hörverlustmodells5,14 ,15,16,17,18. Ziel des vorliegenden Protokolls und verfahrens ist es, ein einfaches und reproduzierbares CHL-Modell bei Nagetieren zu demonstrieren.

Das vorliegende Protokoll ist kostengünstig (mit allen Werkzeugen 300 USD) und leicht für verschiedene Forschungszwecke darsen. Die Ratte hatte detaillierte Bewertungen der Mittelohranatomie19,20,21,22,23, chirurgische Ansätze24, Modelle in Otitis media25, 26,27 und TM Punktionsregeneration16,17,18,28,29,30, so dass es ein ideales Modell zum Studieren Hörverlust. Hier wird ein einfaches CHL-Induktionsverfahren mit Überprüfung durch Otoscope und Verhaltensbeurteilung mit Klatsch-Erlaufreaktion bei Ratten beschrieben, die dann verwendet werden können, um zusätzliche Folgevon Hörverlust zu untersuchen. Das CHL-Verfahren wird durch chirurgische Punktion des TM induziert. Die Überprüfung des CHL-Verfahrens erfolgt durch Totoskopvisualisierung, um das Fehlen des TM zu bestimmen. Die Verhaltensbeurteilung erfolgt durch einen hohen Dezibel (dB) Schalldruckpegel (SPL) Handklatschen. Diese Methode wurde bereits bei einer Vielzahl von Nagetieren angewendet. Es ist einfach zu replizieren, produziert robuste psychometrische Unterschiede und Veränderungen in neuronalen physiologischen Reaktionen4,5,16,17,18.

Protocol

Die vorliegende Studie und die Verfahren wurden von den Ethikkommissionen der Stadtuniversität Hongkong, der Universität Hongkong und des Gesundheitsministeriums der Sonderverwaltungsregion Hongkong genehmigt. 1. Tiere Verwenden Sie Sprague-Dawley (SD) Ratten von zwei Monaten (N = 90, 200-250 g).HINWEIS: Nagetiere wurden von der akkreditierten Labortiereinheit der Universität Hongkong zur Verfügung gestellt. Halten Sie die Ratten in der Labortierforschungseinheit un…

Representative Results

Das einfache CHL-Verfahren wurde an 90 Ratten durchgeführt und aus dieser Gruppe 2 hatte signifikante Blutungen und 2 hatten keinen Hörverlust am nächsten Tag, wie durch Verhaltensklatsch-Erlauf beurteilt. Diese vier Ratten wurden verworfen. Ratten sollten aufgrund von Komplikationen verworfen werden, wie es in den Gründen in der Diskussion beschrieben wird. Die Induzieren von TM Punktion und/oder Malleusverschiebung/-entfernung (Abbildung 2B) löst CHL a…

Discussion

Wir beschreiben eine einfache chirurgische Induktion von CHL mit Verifikation mit Tooskop-Visualisierung und Verhaltens-Klatsch-Erlauf-Reaktion bei Ratten. Hier zeigen wir die Methode auf Ratte und zuvor wurde diese Methode auf Gerbils und Mäuse angewendet. Die Methode kann leicht auf andere Nagetiere übernommen werden. Die Induktion von CHL ermöglicht die Untersuchung einer subtilen Form von Hörverlust, die sich in auditiven kortikalen Veränderungen und psychophysischen Verhaltensbefunden manifestiert<sup class="xr…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Arbeit wurde teilweise vom Hong Kong Research Grants Council, Early Career Scheme, Project #21201217 to C. L., für das Projekt Brain mapping guided electrophysiology mit Anwendungen in der Hör- und Lärmbelästigungsforschungunterstützt. Wir danken dem Posgrado en Ciencias Biomédicas, dem Instituto de Neurobiologa der Universidad Nacional Auténoma de México (UNAM), dem Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologa (CONACyT) México für das Graduate Fellowship 578458 an FAM Manno.

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
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Surgical InductionConductive Hearing LossOtoscope VisualizationBehavioral Clap Startle ResponseRat ModelTympanic Membrane PunctureMalleus RemovalAnesthesiaSurgical ProcedureEthical Approval

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Manno, F. A. M., Manno, S. H. C., Ma, V., Barrios, F. A., Cho, W. C., Cheng, S. H., Lau, C. Simple Surgical Induction of Conductive Hearing Loss with Verification Using Otoscope Visualization and Behavioral Clap Startle Response in Rat. J. Vis. Exp. (152), e57993, doi:10.3791/57993 (2019).
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