水杨酸钠诱导的大鼠耳鸣模型的行为与电生理双重评估:听性脑干反应中脉冲声与啁啾声刺激的比较

《Behavioural Brain Research》:A Dual Behavioral and Electrophysiological Evaluation of the Sodium Salicylate Induced Tinnitus Model in Rats: Comparing Click and Chirp Stimuli in Auditory Brainstem Responses

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月12日 来源:Behavioural Brain Research 2.9

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   •结合水迷宫(WTM)与听觉脑干反应(ABR)方法,可靠地验证了耳鸣的存在。•水杨酸钠诱发了显著的暂时性耳鸣行为学表现。•点击声诱发的ABR通过II-III波振幅增强揭示了中枢听觉系统过度活跃。•啁啾声诱发的ABR振幅在耳鸣大鼠中保持不变。•研究结果可为未来耳鸣的预防和治疗研

  
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    结合水迷宫(WTM)与听觉脑干反应(ABR)方法,可靠地验证了耳鸣的存在。
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    水杨酸钠诱发了显著的暂时性耳鸣行为学表现。
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    点击声诱发的ABR通过II-III波振幅增强揭示了中枢听觉系统过度活跃。
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    啁啾声诱发的ABR振幅在耳鸣大鼠中保持不变。
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    研究结果可为未来耳鸣的预防和治疗研究提供基础。

引言

耳鸣被定义为在缺乏外部声学声源的情况下,由外周或中枢听觉系统功能障碍所引起的一种症状[1]。水杨酸钠被广泛用于通过多种机制干扰听觉系统,从而在实验动物中诱发耳鸣[2]。它可以损害外毛细胞的运动功能,导致耳声发射降低,并改变螺旋神经节神经元的活动[2]。此外,已有研究表明,水杨酸钠可增强下丘和初级听觉皮层的自发神经活动,从而支持耳鸣感知与中枢可塑性改变相关联的观点[3]。尽管个体反应可能存在差异,但动物中由水杨酸盐诱导的耳鸣据报道发生在10–16?kHz或7–9?kHz的频率范围内,而在人类中,通常平均观察于3–8?kHz范围内[2], [4], [5]。此外,水杨酸盐给药所诱导的耳鸣是暂时性和可逆的,通常在停止水杨酸盐给药后几天内消退[6]。
行为学方法是评估暴露于耳鸣诱导剂后实验动物耳鸣发生的主要工具。尽管行为学方法范畴内已开发出多种方案,但其基本原理在于评估实验动物区分有声条件与无声条件的能力。主要局限性在于这些方法无法直接确认动物是否真正经历耳鸣。因此,建议采用两步验证方法:首先通过行为学方法确认耳鸣的存在,随后通过生理学评估来细化和验证研究结果[7]。
记录短潜伏期音调诱发电位(听觉脑干反应——ABR)是评估从听神经到脑干神经传导的电生理学方法之一[8]。听觉脑干反应可通过三种不同类型的声学刺激进行记录:点击声、啁啾声和短声爆发。短声爆发刺激是窄带纯音信号,可对听觉系统进行频率特异性评估,测试频率根据研究的具体目标进行选择。点击声和啁啾声刺激是覆盖较宽频率范围的复合刺激。尽管点击声涵盖较宽的频段,但声波到达耳蜗顶部的时间晚于基底区域,从而导致耳蜗行波延迟[9]。然而,啁啾声刺激是基于基底膜的频率拓扑组织设计的,可同时刺激耳蜗的低、中、高频区域[10]。这一设计补偿了耳蜗行波延迟,从而实现最大神经同步和去极化,进而产生比点击声更高的V波振幅[11], [12]。
听觉脑干反应通常由五个不同的阳性波峰组成——I波、II波、III波、IV波和V波,这些波峰出现在听觉刺激(如点击声或短声爆发)后的前10毫秒内[13]。这些波峰在临床和研究环境中被广泛用于确定听力阈值、评估听觉系统完整性、诊断听觉障碍以及对新生儿进行客观听力筛查。由于物种特异性的听觉脑干组织结构与远场记录物理学之间的相互作用——包括头骨尺寸较小、传导时间较短、频率侧重不同以及波形重叠——大鼠ABR波的解剖学起源与人类有所不同;例如,大鼠中的II波、III波和IV波分别被认为对应于人类中的III波、IV波和V波[14], [15], [16]。
在先前的研究中,已观察到在由水杨酸钠引起耳鸣的大鼠中,ABR反应的II波之后可检测到听力阈值升高,表明听觉敏感性降低[17], [18], [19],I波振幅降低与听神经活动减少有关[19], [20],并且II波、III波和IV波的振幅增加,被认为来源于中枢听觉系统区域,这种增加据报道与中枢听觉系统过度活跃有关[19], [20], [21], [22]。此外,使用短声爆发刺激进行评估可能导致波潜伏期和波间潜伏期延长,尤其在高频率下[19], [23], [24]。同时需要注意的是,虽然耳鸣会产生这些特定的改变,但其他状况如听力阈值偏移、听觉过敏和不同的听觉病理也可同样引起ABR变化,尽管模式不同且潜在机制不同[25], [26], [27]。
虽然在人类的临床ABR测量中,由于耳蜗刺激方式的原因,通常优先选用啁啾声刺激,但在动物模型中使用ABR测试检测水杨酸盐诱导耳鸣的研究中,主要采用的是短声爆发刺激[3], [28], [29]。尤其是在评估听力阈值时,通常使用短声爆发刺激在多个频率(如4、8、16和32?kHz)下进行测量。这些测量通常伴随着不同强度水平的记录,从而导致测试时间显著延长。延长的测试程序可能会增加麻醉持续时间以及影响动物的应激因素[30], [31]。因此,使用点击声或啁啾声刺激在缩短总体测试时间方面可能具有优势。然而,目前尚无研究证明在涉及水杨酸盐诱导的大鼠耳鸣模型研究中,使用啁啾声和点击声刺激进行评估的差异或显著性。
本研究旨在建立一种水杨酸钠诱导的大鼠耳鸣模型,并使用行为学测试和ABR电生理学验证来评估该模型。此外,本研究还旨在检查和比较点击声和啁啾声刺激引起的ABR反应。根据现有知识,此前尚无研究在水杨酸盐诱导的耳鸣模型中同时评估这两种刺激形式。因此,本研究旨在为未来耳鸣实验动物研究和治疗筛选奠定基础,同时提供这两种刺激范式的比较分析。本研究的主要结果为:确定水杨酸盐给药后在水迷宫中的行为学表现(具体而言,水杨酸盐组在静默相关臂中停留时间比声音相关臂更长)以及识别点击声和啁啾声刺激下ABR波振幅和潜伏期的变化(观察水杨酸盐组的变化,而假手术组在注射后未发生变化)。次要结果涉及评估体重变化轨迹。

章节摘要

材料与方法

本研究中的所有操作均按照ARRIVE指南进行,并符合欧盟指令2010/63/EU。研究方案经XXX大学动物实验地方伦理委员会批准(批准号:23/24),并获XXX大学研究基金支持(项目编号:DA23/25)。所有动物均来自XXX大学实验动物繁育与研究中心,所有实验操作均在该中心完成。

体重变化

虽然时间的总效应不具有统计学显著性(F1.39, 30.52 = 0.904, p = 0.382),但时间的显著交互效应(F1.39, 30.52 = 4.780, p = 0.026)被揭示。组间未观察到显著的总效应(估计均值差[MD] = +1.28?g, 95% CI [-15.05, 17.62], F1, 22 = 0.027, p = 0.872)。单因素方差分析显示,基线/第7天水杨酸盐组与假手术组之间无显著差异(MD = +6.12?g, 95% CI [-11.79,

讨论

本研究通过行为学和电生理学评估评价了水杨酸钠诱导的大鼠耳鸣模型,并探究了点击声和啁啾声刺激对ABR参数的影响——这是该特定模型中一种新颖的方法。
在本研究中,假手术组体重的非统计学性增加被归因于动物的正常生理性生长。尽管水杨酸盐组施用300?mg/kg水杨酸钠导致轻微体重下降,

结论

在本研究的记录条件下,与对照组相比,水杨酸钠处理的大鼠右耳点击声诱发的ABR III波振幅显著增加(同时伴有II波的显著改变),而啁啾声诱发的反应在时间上没有显示出显著的组间差异。与此同时,基于声音调节的水迷宫行为学实验表明,水杨酸盐组动物在声音相关臂中停留时间显著延长,

致谢及/或免责声明(如有)

本研究经XXX大学动物实验伦理委员会批准(决定编号:23/24),并由XXX大学研究基金(DA23/25)作为XXX的硕士论文予以支持。

CRediT作者贡献声明

Yigit Ayse Arzu: 写作——审稿与编辑、验证、监督、软件、方法学、资金获取、概念化。 ?zgecan Güne?er: 验证、方法学、数据整理、概念化。 Berfin Eylül Aydemir: 写作——原稿撰写、可视化、验证、资源、项目管理、方法学、调查、形式分析、数据整理、概念化。

利益冲突声明

作者声明不存在已知的相互竞争的经济利益或个人关系可能对本研究报道的工作产生影响。

致谢/免责声明/利益冲突

作者声明不存在可能影响研究开展或呈现的利益冲突。

知情同意

本研究经B?kent大学动物实验研究伦理委员会批准(决定编号:23/24),并由B?kent大学研究基金(DA23/25)予以支持。
Berfin Eylül Aydemir|Ay?e Arzu Yi?it|?zgecan Güne?er
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