耳蝸電位的測定

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1、實(shí)驗12.1耳蝸電位的測定RecordingofCochlearPotential預(yù)習(xí)要求1．理論知識：耳蝸的結(jié)構(gòu)；耳蝸的主要作用；基底膜的振動和行波理論；耳蝸的的生物電現(xiàn)象。2．技術(shù)知識：腹腔麻醉技術(shù)，豚鼠聽覺器官解剖結(jié)構(gòu)及乳突上鉆孔及電聽覺是經(jīng)過一套特殊的轉(zhuǎn)換機(jī)制將聲波的震動能量傳遞到中樞神經(jīng)系統(tǒng)。當(dāng)耳蝸受到聲音刺激時，在耳蝸及其附近部位可記錄到一種與刺激聲波的波形、頻率相一致的電位變化，稱為耳蝸微音器電位（cochlearmicrophonicpotential,CM）。這種電位最大可達(dá)數(shù)毫伏，頻率響應(yīng)達(dá)10000Hz以上。微音器電位

2、的潛伏期小于0.1ms，沒有不應(yīng)期，在溫度下降、深度麻醉、甚至動物死亡后半小時以內(nèi)，微音器電位并不消失。所有這些現(xiàn)象均表明微音器電位不是神經(jīng)纖維的活動，而是聲波刺激的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為神經(jīng)活動過程中產(chǎn)生的一種電現(xiàn)象，屬于感受器電位，可能起源于毛細(xì)胞。給動物一短聲刺激，在微音器電位之后可引導(dǎo)出聽神經(jīng)動作電位，為負(fù)相電位。在聲音位相改變時，它的位相不變，仍為負(fù)相電位，一般可記錄到2～3個負(fù)波（N1、N2、N3）。這些負(fù)電位可能是不同神經(jīng)纖維的動作電位同步化的結(jié)果，電位的大小能反映興奮的聽神經(jīng)纖維數(shù)目的多寡。本實(shí)驗直接記錄并觀察豚鼠耳蝸受到聲音刺激時產(chǎn)

3、生的電位變化。1材料和方法1．1材料豚鼠、哺乳類動物外科手術(shù)器械、MedLab生物信號采集處理系統(tǒng)、揚(yáng)聲器、示波器、銀絲引導(dǎo)電極（用直徑0.3～0.5mm細(xì)銀絲一小段，尖端熔成直徑為0.5～0.6mm的球型，銀絲外套細(xì)塑料管；參考電極用針灸針制成，接地電極用不銹鋼注射器針頭）、電極操縱器、20%氨基甲酸乙酯溶液。1．2方法和步驟1．2．1手術(shù)準(zhǔn)備（1）豚鼠麻醉：用20%氨基甲酸乙酯溶液按5～6ml/kg的劑量行腹腔麻醉。（2）暴露顳骨乳突：動物麻醉后，沿豚鼠耳廓根部后緣切開皮膚或剪去耳廓，分離組織，剔凈肌肉，暴露外耳道口后方的顳骨乳突部（注

4、意及時止血）。（3）乳突上鉆孔及電極安放：在乳突上用牙鉆（或擦針）輕輕地鉆一個小孔，再慢慢將其擴(kuò)大成直徑約3～4mm的骨孔，該孔內(nèi)部即為鼓室。借放大鏡經(jīng)骨孔向前方深部窺視，在相當(dāng)于外耳道口內(nèi)側(cè)的深部，可見自下向上兜起的耳蝸底轉(zhuǎn)的后上部分及底轉(zhuǎn)上方的圓窗。圓窗口朝向外上方，其前后徑約為0.8mm左右（圖12.1-1）。將豚鼠頭部側(cè)握于左手，使其頭部嘴端稍稍向下垂以便電極插入。用右手操縱電極操縱器，把引導(dǎo)電極經(jīng)骨孔向深部插入，使電極的球形端與圓窗膜接觸（此過程要十分精確，切不可戳破，以免外淋巴流出，使微音器電位減小和實(shí)驗時程縮短）。把參考電極夾

5、在豚鼠頭部傷口肌肉上，并在前肢皮下插一注射針頭作為動物接地電極。然后，仔細(xì)地接好各電極的導(dǎo)線，把揚(yáng)聲器置于豚鼠的耳旁，即可進(jìn)行實(shí)驗。圖12.1-1電極安放位置1．2．2儀器連接和參數(shù)設(shè)置（1）生物信號處理系統(tǒng)的刺激器輸出端與豚鼠耳旁的揚(yáng)聲器（或擴(kuò)音器）相連。將耳蝸微音器電位及聽神經(jīng)動作電位引導(dǎo)接至第一通道（CH1），第一通道輸出端（在背面）接至擴(kuò)音器（或磁帶錄音器），以監(jiān)聽微音器電位。（2）打開計算機(jī)，啟動生物信號采集處理系統(tǒng)。點(diǎn)擊菜單，選擇“耳蝸電位的測定”。設(shè)置放大器、采樣和刺激器參數(shù)。1．2．3實(shí)驗觀察（1）儀器連接好后，試在豚鼠耳旁

6、拍手、講話或唱歌，這時在遠(yuǎn)隔的擴(kuò)音器處是否可以聽到同樣的聲音。并注意觀察耳蝸微音器電位的波形。（2）啟動刺激器，使揚(yáng)聲器發(fā)出短聲。調(diào)節(jié)刺激器的輸出強(qiáng)度及延遲，以便在示波器熒光屏和顯示器上可觀察到刺激偽跡后的微音器電位和在微音器電位后面的聽神經(jīng)動作電位（圖12.1-2）。計算從刺激偽跡到微音器電位開始的時間（潛伏期）。（3）將刺激器與揚(yáng)聲器相連的兩條導(dǎo)線對調(diào)（改變極性），觀察微量音器電位及隨后的聽神經(jīng)經(jīng)動作電位的位相變化。圖12.1-2由短聲刺激引起的微音器電位和聽神經(jīng)動作電位CM：微音器電位；AP：聽神經(jīng)動作電位（包括N1、N2、N3三個負(fù)

7、電位）注意事項①骨窗開口位置要找準(zhǔn)確，窗口不宜過大，嚴(yán)防外部滲血侵入。②電極進(jìn)入鼓室時，不要碰觸到周圍骨壁及組織，以免短路。③電極不宜反復(fù)多次插入，最好是找準(zhǔn)位置一次性成功。2結(jié)果（1）描繪（或打?。┒佄⒁羝麟娢患奥犐窠?jīng)動作電位圖形。（2）記錄耳蝸微音器電位的閾強(qiáng)度和振幅變化。（3）記錄當(dāng)改變短音強(qiáng)度時聽神經(jīng)動作電位的變化。（4）記錄當(dāng)刺激方波倒相時耳蝸微音器電位及聽神經(jīng)動作電位的變化。3討論（1）比較耳蝸微音器電位及聽神經(jīng)動作電位的差別。（2）分析耳蝸微音器電位和聽神經(jīng)動作電位的產(chǎn)生機(jī)制。探索性問題1.為什么在豚鼠耳旁講話或唱歌，可以在

8、遠(yuǎn)隔的擴(kuò)音器上聽到同樣的聲音?2.耳蝸微音器電位如何引起聽覺?（陳寶平虞燕琴）實(shí)驗12.2聲波傳導(dǎo)途徑的檢測PathwaysofSoundConduction預(yù)習(xí)要求1．理論知識