Le financement de cette recherche a été fourni par les passes Garnett et Rodney Williams Memorial Foundation et l&#39;Université La Trobe.

<ol>
	<li>Mauger, S. J., Shivdasani, M. N., Rathbone, G. D., Argent, R. E., Paolini, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+in+vivo+investigation+of+first+spike+latencies+in+the+inferior+colliculus+in+response+to+multichannel+penetrating+auditory+brainstem+implant+stimulation.">An in vivo investigation of first spike latencies in the inferior colliculus in response to multichannel penetrating auditory brainstem implant stimulation.</a> Journal of Neural Engineering. 7, 036004-036004 (2010).</li><li>Shivdasani, M. N., Mauger, S. J., Argent, R. E., Rathbone, G. D., Paolini, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inferior+colliculus+responses+to+dual-site+intralamina+stimulation+in+the+ventral+cochlear+nucleus.">Inferior colliculus responses to dual-site intralamina stimulation in the ventral cochlear nucleus.</a> J. Comp. Neurol. 518, 4226-4242 (2010).</li><li>Shivdasani, M. N., Mauger, S. J., Rathbone, G. D., Paolini, A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inferior+colliculus+responses+to+multichannel+microstimulation+of+the+ventral+cochlear+nucleus:+Implications+for+auditory+brain+stem+implants.">Inferior colliculus responses to multichannel microstimulation of the ventral cochlear nucleus: Implications for auditory brain stem implants.</a> Journal of Neurophysiology. 99, 1-13 (2007).</li><li>Lenarz, M., Lim, H. H., Patrick, J. F., Anderson, D. J., Lenarz, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophysiological+Validation+of+a+Human+Prototype+Auditory+Midbrain+Implant+in+a+Guinea+Pig+Model.">Electrophysiological Validation of a Human Prototype Auditory Midbrain Implant in a Guinea Pig Model.</a> JARO. 7, 383-398 (2006).</li><li>Lim, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Auditory+Cortical+Responses+to+Electrical+Stimulation+of+the+Inferior+Colliculus:+Implications+for+an+Auditory+Midbrain+Implant.">Auditory Cortical Responses to Electrical Stimulation of the Inferior Colliculus: Implications for an Auditory Midbrain Implant.</a> Journal of Neurophysiology. 96, 975-988 (2006).</li><li>Otto, K. J., Rousche, P. J., Kipke, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microstimulation+in+auditory+cortex+provides+a+substrate+for+detailed+behaviors.">Microstimulation in auditory cortex provides a substrate for detailed behaviors.</a> Hearing research. 210, 112-117 (2005).</li><li>Gai, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+of+Tones+in+Reproducible+Noise+Maskers+by+Rabbits+and+Comparison+to+Detection+by+Humans.">Detection of Tones in Reproducible Noise Maskers by Rabbits and Comparison to Detection by Humans.</a> JARO. 8, 522-538 (2007).</li><li>Miller, C. A., Woodruff, K. E., Pfingst, B. 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E., Cicchetti, P., Xagoraris, A., Romanski, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+lateral+amygdaloid+nucleus:+sensory+interface+of+the+amygdala+in+fear+conditioning.">The lateral amygdaloid nucleus: sensory interface of the amygdala in fear conditioning.</a> Journal of Neuroscience. 10, 1062-1069 (1990).</li><li>McCreery, D. B., Yuen, T. G., Agnew, W. F., Bullara, L. 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A., Reichert, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Response+of+brain+tissue+to+chronically+implanted+neural+electrodes.">Response of brain tissue to chronically implanted neural electrodes.</a> Journal of Neuroscience Methods. 148, 1-18 (2005).</li></ol>

Dr Antonio Paolini est directeur de Bioengenesis Technologies Pty Ltd, qui sont les représentants de l&#39;Australie pour Tucker Technologies Davis et le distributeur australien de sondes NeuroNexus.

Les techniques décrites ici sont un moyen pour tester une gamme de tâches de discrimination rapidement, avec des temps de formation de courte durée et permettant une automatisation substantielle, réduisant ainsi le temps nécessaire pour chercheur de traitement des données. En utilisant les données obtenues à partir de l&#39;ECG implanté, le calcul de la fréquence cardiaque (HR) changement dans les moments de la présentation du stimulus peut être automatisé. Les erreurs dans le traitement ECG (comme manquant un seul battement de cœur) peut être facilement identifiés car ils produisent des changements importants dans faussement apparente du rythme cardiaque pour une période très brève, et une telle détection d&#39;erreur facile minimise l&#39;exigence des temps intensive révision manuelle des données . La technique décrite à l&#39;implantation de l&#39;appareil de télémétrie ECG produit régulièrement des enregistrements avec peu ou pas d&#39;interférence (voir les figures 1 et 2). Toutefois, des variations relativement faibles dans la mise en place du plomb dans la région du médiastin peut conduire à une ingérence du muscle à proximités et en particulier la respiration associée à du bruit. Vérification de placement correct des conducteurs au cours du processus d&#39;implantation, en particulier après la suture fils en place, permet des réglages fins de placement de plomb pour minimiser les interférences. Le processus d&#39;implantation du cerveau dans le noyau cochléaire est difficile. En utilisant des présentations de série de passe-bande de bruit filtré plusieurs gammes de fréquences, plutôt que de bruit à large bande comme cela a déjà été utilisé 3, les réponses des populations de cellules sur les sites d&#39;électrodes peuvent être rapidement en revue en termes de réponse en fréquence plutôt que le moins de bruit spécifique réponse. La capacité d&#39;identifier rapidement quand un éventail suffisant de populations de cellules fréquence accordés sont accessibles est essentiel dans la recherche lorsque la discrimination stimulus électrique est mis à l&#39;essai. Si insuffisante fréquence de distribution est obtenue, puis la comparaison entre la stimulation des zones de fréquence distinctes n&#39;est tout simplement pas possible. Néanmoins, le processus plus longde la fréquence d&#39;amplitude de cartographie de réponse reste essentielle pour fournir de détails sur la largeur de la mise au point des populations de cellules et doit être effectuée préalablement à la fixation de l&#39;électrode en place. Dans la formation comportementale et l&#39;essai, l&#39;inclusion d&#39;un non-relance (ou silencieuse) période entre les essais, avant le début du stimulus, la réponse permet à l&#39;apparition de relance initiale à être examinée. Lorsque vous utilisez la stimulation électrique de neurones, une réponse à l&#39;apparition de relance apporte la preuve pour la simple détection du stimulus. Ainsi, quand il n&#39;ya pas de réponse le début du stimulus, mais une réponse quand le stimulus deuxième alternance est introduit, il peut être déduit que seul le stimulus-ci peut être détecté. Sans l&#39;inclusion d&#39;une telle période de silence, il n&#39;y aurait aucun moyen de déterminer que le stimulus ancienne n&#39;a pas été détecté. Une limitation de cette technique est que les tests de comportement de l&#39;absence de pied-chocs livrés après la présentation de neurala stimulation l peut conduire à l&#39;élaboration de la spécificité dans la peur conditionnée, tels que la peur est seulement exprimé lors stimulus acoustique est présenté. C&#39;est, l&#39;animal peut apprendre que les effets particuliers sensoriels de la stimulation neuronale sont associés à la non réception d&#39;un choc à la patte. En revanche, la mise à pied des chocs après la présentation de la stimulation neuronale pourrait conduire à une peur conditionnée du stimulus neuronal lui-même, distincte de toutes les propriétés du son, comme le stimulus de neurones peuvent avoir. Les résultats obtenus lors de l&#39;exclusion d&#39;un pied-choc après la stimulation neuronale certainement fournir des preuves plus solides de relance de neurones étant son type que ceux qui utilisent un pied-choc après la stimulation neuronale, comme dans le premier cas, la peur conditionnée a généralisé de l&#39;acoustique à la stimulation neuronale. Néanmoins, le risque de développer la spécificité à l&#39;acoustique plutôt que la stimulation neuronale est présente. L&#39;utilisation de passe-bande filtrée bruit stimulus acoustique plutôt que salves de son pur, dont la premièrepeut mieux refléter l&#39;expérience perceptive de la stimulation neuronale, pourrait réduire le risque de développer une telle spécificité. Toutefois, une telle procédure introduit la variable supplémentaire de bande passante du filtre, ce qui aura une incidence sur des tâches de discrimination. Une limitation supplémentaire associé à une implantation chronique neuronal, comme requis pour l&#39;essai du comportement, est le changement de la fonction de l&#39;électrode ou le tissu neuronal associé au fil du temps. La stimulation de tissu neural peut conduire à la fois la suppression temporaire de 13 l&#39;activité neuronale et changements dans les tissus tels que la perte de cellules du tissu cérébral de réponse 14 et direct à l&#39;électrode 15. L&#39;approche décrite à l&#39;implantation et tests comportementaux fournit un moyen de tester à la fois la détection et la discrimination de stimuli acoustiques et électriques avec une brève formation, et la capacité d&#39;exercer un contrôle de la fréquence d&#39;essai. La technique de utilisant un changement de la fonction RH un de mesuree de la peur conditionnée peut être applicable à l&#39;absence de dépistage auditif seulement, mais plus généralement à toute analyse sensorielle dans laquelle les stimuli peuvent être présentés pour une période discrète, et dans lequel la détection de la discrimination sensorielle est souhaitée.

<table border="1"><tbody><tr><td> Nom </td><td> Entreprise </td><td> Modèle </td><td> Commentaires </td></tr><tr><td> PowerLab </td><td> ADInstruments </td><td> ML880 </td><td> Enregistre les données reçues de l&#39;émetteur implanté TR40 </td></tr><tr><td> Carte contrôleur SmartCtrl </td><td> Associés Med </td><td> DIG-716B </td><td> Contrôle de la chambre de test de comportement, y compris le choc du pied </td></tr><tr><td> Modulaire chambre de test comportemental </td><td> Associés Med </td><td> ENV-009 </td><td> Taille de la chambre d&#39;essai: 30,5 cm x 39,4 cm </td></tr><tr><td> Générateur de stimulus aversif </td><td> Associés Med </td><td> ENV-410B </td><td> Délivre aversif pied-chocs à la barre métallique-plancher de la cage à travers une unité embrouilleur à semi-conducteurs </td></tr><tr><td> Atténuateur programmable </td><td> TDT </td><td> PA5 </td><td> Contrôle la amplitude du signal acoustique délivrée pour assurer une amplitude stable pour toutes les fréquences </td></tr><tr><td> Enceinte électrostatique </td><td> TDT </td><td> ED1 </td><td> Disques les haut-parleurs électrostatiques (EC1, ES1) </td></tr><tr><td> Champ libre parleur électrostatique </td><td> TDT </td><td> ES1 </td><td> Les sons sont présentés en utilisant cette enceinte dans la chambre de test comportemental </td></tr><tr><td> Couplé haut-parleur électrostatique </td><td> TDT </td><td> EC1 </td><td> Les sons sont présentés en utilisant ce haut-parleur pendant la chirurgie implantaire neurones </td></tr><tr><td> Stimulateur de station de base </td><td> TDT </td><td> RX7 </td><td> La livraison des commandes de stimulation neurale électrique (utilisé avec MS16) </td></tr><tr><td> Microstimulateur </td><td> TDT </td><td> MS16 </td><td> Rend multicanal stimulation électrique de neurones </td></tr><tr><td> Station de base de traitement </td><td> TDT </td><td> RZ2 </td><td> Dossiers d&#39;activité neuronale du cerveau lors de l&#39;implantation (en utilisant PZ2 préamplificateur) </td></tr><tr><td> Préamplificateur </td><td> TDT </td><td> PZ2-256 </td><td> 256 à canal préamplificateur à haute impédance </td></tr><tr><td> Récepteur de l&#39;appareil de télémétrie </td><td> Recherche de télémétrie </td><td> TR162 </td><td> Reçoit signal numérique à partir TR40, et convertit en sortie analogique amplifié </td></tr><tr><td> Dispositif de télémétrie implantable électrocardiogramme </td><td> Recherche de télémétrie </td><td> TR40 </td><td> Le dispositif émetteur implanté, l&#39;échantillonnage à 2kHz </td></tr><tr><td> Multifonction Processeur </td><td> Tucker Technologies Davis (TDT) </td><td> RX6 </td><td> Utilisé pour générer des stimuli acoustiques </td></tr><tr><td> Vertex Castavaria </td><td> Vertex dentaire </td><td></td><td> Acrylique dentaire utilisé pour fixer l&#39;électrode en place </td></tr><tr><td> Kwik-Sil adhésif, basse viscosité </td><td> Instruments de précision du monde </td><td></td><td> Élastomère de silicone utilisé pour recouvrir les tiges d&#39;électrodes </td></tr><tr><td> Électrode multicanal </td><td> NeuroNexus </td><td> a2x16-10mm 100-500-413 </td><td> Le 2-tige 32 à réseau de canaux d&#39;électrode extracellulaire utilisé pour l&#39;implantation. Les sites d&#39;électrodes ont été activés pour produire un revêtement d&#39;oxyde d&#39;iridium en vue de la stimulation. </td></tr></tbody></table>

behavioral determination of stimulus pair discrimination of auditory acoustic and electrical stimuli using a classical conditioning and heart-rate approach

Préparations animales aigues ont été utilisés dans la recherche prospective de l&#39;enquête conceptions d&#39;électrodes de stimulation et des techniques pour l&#39;intégration dans les prothèses auditives de neurones, tels que les implants du tronc cérébral auditif et 1-3 implants auditifs mésencéphale 4,5. Bien que les expériences aiguës peuvent donner un aperçu initial de l&#39;efficacité de l&#39;implant, de tester les animaux chroniquement implantés et éveillé offre l&#39;avantage d&#39;examiner les propriétés psychophysiques des sensations induites à l&#39;aide de dispositifs implantés 6,7. Plusieurs techniques comme récompense basée sur le conditionnement opérant 6-8, l&#39;évitement conditionné 9-11, ou conditionnement de la peur classique 12 ont été utilisées pour fournir une confirmation de la détection comportementale d&#39;un attribut de stimulus pertinent. Sélection d&#39;une technique concerne des aspects d&#39;équilibrage, notamment un gain de temps (souvent pauvres en récompense des approches fondées sur), la possibilité de tester une pluralité derelance attribue simultanément (limitée dans le conditionnement d&#39;évitement), et la fiabilité de la mesure des stimuli répétés (une contrainte potentielle lorsque des mesures physiologiques sont employées). Ici, une méthode classique peur conditionnement comportemental est présentée, qui peut être utilisé pour tester simultanément à la fois la détection d&#39;un stimulus, et la discrimination entre deux stimuli. De fréquence cardiaque est utilisé comme une mesure de réaction de peur, ce qui réduit ou élimine la nécessité pour les temps de codage vidéo pour le comportement de gel ou d&#39;autres mesures de ce type (même si de telles mesures pourraient être inclus afin de fournir des preuves convergentes). Les animaux ont été conditionnés à l&#39;aide de ces techniques en trois séances de conditionnement de 2 heures, chacun fournissant 48 essais de relance. Séances d&#39;essais ultérieurs de 48 essais ont ensuite été utilisés pour tester pour la détection de chaque stimulus en paires présentées, et la discrimination entre les stimuli de test membres de chaque paire. Cette méthode comportementale est présentée dansle contexte de son utilisation dans la recherche auditive prothétique. L&#39;implantation de dispositifs de télémétrie de l&#39;électrocardiogramme est montré. Implantation ultérieure d&#39;électrodes cérébrales dans le noyau cochléaire, guidé par la surveillance des réponses neuronales à des stimuli acoustiques, et la fixation de l&#39;électrode en place pour l&#39;utilisation chronique est également montré.

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Behavioral Determination of Stimulus Pair Discrimination of Auditory Acoustic and Electrical Stimuli Using a Classical Conditioning and Heart-rate Approach

L&#39;application d&#39;un paradigme classique conditionnement à la peur du comportement de la recherche auditive prothétique chez le rat est décrit. Ce paradigme fournit un mécanisme pour identifier à la fois la détection, et la discrimination entre, d&#39;acoustique et distincte des stimuli électriques en utilisant la fréquence cardiaque comme mesure des résultats.

Détermination du comportement de la discrimination de la paire de stimuli acoustiques des stimuli auditifs et électrique en utilisant un conditionnement classique et de fréquence cardiaque approche

Acute animal preparations have been used in research prospectively investigating electrode designs and stimulation techniques for integration into neural ...

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