大鼠耳蝸生物電的觀察和觀察

大鼠耳蝸生物電的觀察和觀察

1通過(guò)實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)葉片子電極的設(shè)計(jì),使電子信息準(zhǔn)確電反應(yīng)測(cè)聽(tīng)是一種通過(guò)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)控制和重疊技術(shù)來(lái)記錄聲音刺激引起的一系列電視電反應(yīng)的方法。根據(jù)記錄電極安放部位的不同,聽(tīng)覺(jué)誘發(fā)電位反應(yīng)可以從聽(tīng)覺(jué)通路上任何一個(gè)核團(tuán)電場(chǎng)引出,例如,從耳蝸內(nèi)或耳蝸周邊可引導(dǎo)出耳蝸電圖(electrocochleogram,ECochG),從下丘近電場(chǎng)可記錄到下丘神經(jīng)動(dòng)作電位(actionpotentialofinferiorcol-liculus,IC),從聽(tīng)皮層近電場(chǎng)引導(dǎo)的是聽(tīng)皮層神經(jīng)動(dòng)作電位(actionpotentialofauditorycortex,AC),從頭皮遠(yuǎn)電場(chǎng)引導(dǎo)的電反應(yīng)則是可以反映整個(gè)聽(tīng)覺(jué)傳導(dǎo)通路狀況尤其適用于診斷蝸后病變的聽(tīng)性腦干反應(yīng)(auditorybrainstemresponse,ABR)。在上述較常應(yīng)用的幾種聽(tīng)覺(jué)誘發(fā)電位引導(dǎo)方法中,除了ECochG可以直接反映耳蝸功能狀態(tài)之外,其它各種聽(tīng)覺(jué)誘發(fā)電位都是引自中樞聽(tīng)覺(jué)通路上不同的核團(tuán),因此在觀察耳蝸功能狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)研究中,只有ECochG才能最有效提供有關(guān)耳蝸生物電改變的直接證據(jù)。耳蝸生物電(cochlearbioelectricity)總共包括四種與聽(tīng)覺(jué)功能密切相關(guān)的電生理反應(yīng),它們分別是蝸內(nèi)直流電位(endocochlearpotential,EP)、耳蝸微音器電位(cochlearmicrophonics,CM)、總和電位(summatingpotential,SP)、以及聽(tīng)神經(jīng)復(fù)合動(dòng)作電位(compoundactionpotential,CAP)。上述四種耳蝸電位除了EP的引導(dǎo)需要通過(guò)插入到耳蝸中階的玻璃微電極直接引導(dǎo)之外,其它三種電位都是由聲音刺激誘發(fā)的耳蝸聽(tīng)覺(jué)誘發(fā)電位,它們實(shí)際上反映的是耳蝸內(nèi)不同組織和細(xì)胞的功能狀態(tài),因此ECochG是研究耳蝸生物電的最理想方法。在引導(dǎo)ECochG的諸多實(shí)驗(yàn)室研究方法中,從安放在圓窗、外耳道、鼓岬、面神經(jīng)管、半規(guī)管、乳突、上鼓室外側(cè)骨壁、蝸管、或內(nèi)聽(tīng)道等部位的電極都可成功引導(dǎo)出ECochG[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35],其中外耳道置放電極距離耳蝸較遠(yuǎn)而信號(hào)較弱加上難以固定,因此僅適用于臨床檢查和急性動(dòng)物實(shí)驗(yàn);蝸管、鼓岬、半規(guī)管以及圓窗置放電極因需要打開(kāi)中耳腔而影響中耳傳音結(jié)構(gòu)加上聽(tīng)泡打開(kāi)后難以有效封閉而主要適用于急性或亞急性動(dòng)物實(shí)驗(yàn);乳突骨壁和上鼓室外側(cè)骨壁電極因距離耳蝸電場(chǎng)較遠(yuǎn)而信號(hào)較弱同時(shí)易于造成中耳感染,因此應(yīng)用者較少;內(nèi)聽(tīng)道電極雖能引出較強(qiáng)的ECochG,但因需要開(kāi)顱手術(shù),除非因動(dòng)物實(shí)驗(yàn)需要打開(kāi)顱腔向內(nèi)聽(tīng)道置放藥物而順便置放引導(dǎo)ECochG的電極之外,一般很少有人為單純引導(dǎo)ECochG為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物施行開(kāi)顱手術(shù)。唯有面神經(jīng)管內(nèi)置放電極既可以把電極輕易插入到距離耳蝸很近的面神經(jīng)管水平段內(nèi)長(zhǎng)期埋藏以獲取較強(qiáng)的耳蝸電位信號(hào)而且不需要打開(kāi)中耳腔因而不存在術(shù)后發(fā)生中耳感染的風(fēng)險(xiǎn),因此面神經(jīng)管電極可以作為慢性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中理想的引導(dǎo)ECochG方法。迄今為止,由于其它實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的莖乳孔不像豚鼠那樣易于暴露,因此面神經(jīng)管引導(dǎo)ECochG的方法僅在豚鼠實(shí)驗(yàn)中得到較多應(yīng)用[8,9,10,11,12,13,14,15]。隨著大鼠基因組序列信息落戶GeneBank以及人們對(duì)大鼠聽(tīng)覺(jué)反應(yīng)的深入了解,大鼠在內(nèi)耳研究領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸增多,因而在聽(tīng)覺(jué)電生理研究方面需要建立一種簡(jiǎn)便可靠而且可以長(zhǎng)期埋藏記錄電極的大鼠耳蝸生物電引導(dǎo)方法。我們?cè)谑煜ち舜笫竺嫔窠?jīng)管莖乳孔及其周?chē)M織解剖特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,摸索出一套經(jīng)面神經(jīng)管插入電極引導(dǎo)大鼠耳蝸生物電的測(cè)試方法。本方法不僅手術(shù)簡(jiǎn)便而且可以有效引出CAP、CM和SP的清晰電位波形,并且可以在安放埋藏電極之后進(jìn)行反復(fù)測(cè)試,為進(jìn)一步開(kāi)展大鼠耳蝸生物電測(cè)試和監(jiān)測(cè)提供了參考經(jīng)驗(yàn)。報(bào)道如下。2實(shí)驗(yàn)方法2.1面神經(jīng)的開(kāi)口選擇體重250g左右的SD大鼠作為受試對(duì)象,腹腔注射氯胺酮(100mg/Kg)和氯丙嗪(5mg/Kg)麻醉動(dòng)物。耳后剪毛備皮后常規(guī)用碘酒和酒精消毒皮膚。沿耳廓后緣切開(kāi)皮膚,分離皮下組織暴露面神經(jīng)顱外段主干(圖1,AB)。面神經(jīng)顱外段主干的解剖標(biāo)志是與耳廓相鄰的胸鎖乳突肌前緣,面神經(jīng)出顱后沿該肌前緣下行,因此,胸鎖乳突肌乳突部附著處的下部即為面神經(jīng)管的開(kāi)口(莖乳孔)。將胸鎖乳突肌前緣分離掀起充分暴露面神經(jīng)管的開(kāi)口。清除面神經(jīng)周?chē)M織游離面神經(jīng)。面神經(jīng)充分暴露后,在顱頂正中皮膚做一長(zhǎng)約0.5cm的小切口,將直徑為0.5mm表面被覆特氟龍的銀絲電極經(jīng)顱頂切口穿到皮下再?gòu)娘D肌下穿越直達(dá)面神經(jīng)管開(kāi)口處,以便抽出面神經(jīng)后可以及時(shí)將電極插入面神經(jīng)管(圖1,C)。用鑷子或分離針將整段面神經(jīng)從面神經(jīng)管內(nèi)挑出,切忌將面神經(jīng)剪斷,以避免出血同時(shí)也有利于減少銀絲電極從莖乳孔插入的阻力。抽出面神經(jīng)后,用鑷子夾持電極絲的游離端從面神經(jīng)管口輕輕將電極插入到面神經(jīng)管內(nèi),插入深度約為3mm。在插入電極的過(guò)程中,鑷子夾持電極絲的部位應(yīng)盡可能靠近電極尖端逐漸輕輕插入,以免電極絲在莖乳孔外發(fā)生彎曲。電極插入到面神經(jīng)管后,再次消毒切口并將顳肌和枕后肌肉縫合以充分覆蓋莖乳孔及電極絲,然后在縫合耳后及顱頂切口,即可進(jìn)行耳蝸生物電的引導(dǎo)和記錄(圖1,EF)。2.2短純音誘發(fā)cap的檢測(cè)腹腔注射氯胺酮(100mg/Kg)和氯丙嗪(5mg/Kg)麻醉動(dòng)物。面神經(jīng)管電極作為記錄電極連接導(dǎo)線至前置放大器,參考電極和接地電極采用針形電極分別插入同側(cè)和對(duì)側(cè)頸部皮下(圖1,F)。揚(yáng)聲器放置于正對(duì)測(cè)試耳10cm處,應(yīng)用TDTRZ6型電位記錄儀(Tucker-DavisTechnologies,美國(guó))在隔音電屏蔽室內(nèi)記錄耳蝸生物電反應(yīng)。引導(dǎo)CAP的參數(shù)設(shè)置如下:刺激聲采用短聲(click)或短純音(toneburst),測(cè)試短純音誘發(fā)CAP的聲刺激頻率分別為4KHz、8KHz、16KHz、32KHz;短純音的上升下降時(shí)間為0.5ms,時(shí)程3ms;刺激重復(fù)率為21次/s;交替時(shí)相;記錄CAP的觀察時(shí)窗為10ms;信號(hào)疊加100次;帶通濾波為100-3000Hz。刺激聲強(qiáng)度從90dBSPL開(kāi)始按5dB進(jìn)行遞減,直至閾值。引導(dǎo)CM的刺激聲采用短純音,測(cè)試頻率分別為1KHz、2KHz、4KHz、8KHz;短純音的上升下降時(shí)間為0.5ms,時(shí)程10ms;刺激重復(fù)率為21次/s;采用固定時(shí)相;觀察時(shí)窗為20ms;信號(hào)疊加100次;帶通濾波為500-50000Hz。刺激聲強(qiáng)度從90dBSPL開(kāi)始按5dB進(jìn)行遞減,直至反應(yīng)波形消失。引導(dǎo)SP的刺激聲也是采用短純音,短純音的時(shí)程為10ms,其中上升時(shí)間和下降時(shí)間分別為0.5ms,因此其平臺(tái)時(shí)間為9ms;刺激重復(fù)率為21次/s;采用交替時(shí)相;觀察時(shí)窗為40ms;信號(hào)疊加100次;帶通濾波的低通為1000Hz高通為0Hz。刺激聲強(qiáng)度從100dBSPL開(kāi)始按10dB進(jìn)行遞減,直至反應(yīng)波形消失。所有受試動(dòng)物在手術(shù)前先常規(guī)測(cè)試短聲或短純音誘發(fā)的ABR閾值,以便和經(jīng)面神經(jīng)管電極引導(dǎo)的CAP閾值進(jìn)行相互比較。測(cè)試ABR采用顱頂皮下電極,聲音參數(shù)設(shè)置同CAP,信號(hào)疊加512次。動(dòng)物在手術(shù)后不同時(shí)間定時(shí)檢測(cè)受試動(dòng)物的耳蝸生物電反應(yīng),以判定面神經(jīng)管埋藏電極的穩(wěn)定性。3結(jié)果3.1耳后切口愈合所有受試動(dòng)物在面神經(jīng)管植入電極后,都沒(méi)有發(fā)生電極脫落,而且耳后切口愈合良好。經(jīng)面神經(jīng)管植入電極引導(dǎo)的CAP波形和CM波形以及SP波形清晰,無(wú)明顯的基線漂移,因此對(duì)CAP的閾值判斷以及對(duì)CM和SP的振幅測(cè)量可以做到非常精確(圖2)。3.2cap振幅的測(cè)量我們以最低聲強(qiáng)誘發(fā)的CAP負(fù)1波(N1)的出現(xiàn)作為判定CAP閾值的標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)面神經(jīng)管電極引導(dǎo)的正常大鼠CAP閾值大約在15.5-30.5dBSPL之間,其中click誘發(fā)的CAP反應(yīng)閾值為23.71±3.19dB;短純音為4KHz、8KHz、16KHz、和32KHz誘發(fā)的CAP反應(yīng)閾值分別為30.50±7.05、22.50±3.44、15.50±2.23、和24.25±5.45dBSPL。對(duì)同一只動(dòng)物在置放面神經(jīng)管電極后的當(dāng)天和第3天以及1周后所測(cè)得短聲和各個(gè)頻率短純音誘發(fā)的CAP閾值均無(wú)明顯改變,說(shuō)明CAP的閾值是一個(gè)非常穩(wěn)定可靠的重要觀察指標(biāo)。測(cè)量CAP振幅的方法是以CAP的N1波峰-峰值作為測(cè)量CAP振幅的標(biāo)準(zhǔn),以從聲音刺激發(fā)放到CAPN1波的波峰出現(xiàn)作為CAP潛伏期的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)(圖3A)。以短純音16KHz誘發(fā)的CAP振幅為例,我們發(fā)現(xiàn)CAPN1波在閾上75dBSPL聲強(qiáng)刺激引出的最大振幅為49.20±13.68μV,然而在CAP反應(yīng)閾值的N1波振幅卻僅為2.73±0.87μV,可見(jiàn)隨著刺激聲強(qiáng)度的減弱CAPN1波的振幅逐漸減小(圖3B)。對(duì)同一只動(dòng)物在置放面神經(jīng)管電極后的當(dāng)天、第3天以及1周后所測(cè)得CAP振幅相對(duì)穩(wěn)定,但不同動(dòng)物之間CAP振幅卻有較大差異。例如02號(hào)動(dòng)物在置放電極后的當(dāng)天、第3天以及第7天所測(cè)click誘發(fā)的CAP在閾上60dB的振幅分別為58.02μV、55.8μV、55.87μV。而06號(hào)動(dòng)物三次所測(cè)的CAP振幅卻只有24.41μV、22.18μV、22.54μV。因此,經(jīng)面神經(jīng)管電極引導(dǎo)的CAP振幅可能并不適合在不同動(dòng)物之間進(jìn)行比較,而更適合于對(duì)同一只動(dòng)物測(cè)試耳的實(shí)驗(yàn)前后比較。CAP的潛伏期隨著聲刺激信號(hào)的衰減而延長(zhǎng),例如,短純音16KHz誘發(fā)的CAP潛伏期在閾上75dBSPL為1.28±0.04ms,但在CAP反應(yīng)閾值的N1波潛伏期卻延長(zhǎng)至1.95±0.08ms(圖3C)。我們發(fā)現(xiàn)對(duì)同一只動(dòng)物在置放電極后的當(dāng)天、第3天以及1周后所測(cè)得CAP潛伏期相對(duì)穩(wěn)定,不同動(dòng)物之間CAP潛伏期也相差較小。例如我們對(duì)02號(hào)動(dòng)物在置放電極后的當(dāng)天、第3天以及第7天所測(cè)click誘發(fā)的CAP在閾上60dB潛伏期分別為1.23ms、1.27ms、1.23ms,可見(jiàn)CAP潛伏期也是一項(xiàng)穩(wěn)定可靠的觀察指標(biāo)。CAP閾值與ABR閾值的比較結(jié)果顯示,雖然兩者的閾值沒(méi)有出現(xiàn)顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(p?0.05),但是經(jīng)面神經(jīng)管電極引導(dǎo)的CAP平均反應(yīng)閾值均低于ABR閾值(圖4),因此經(jīng)面神經(jīng)管引導(dǎo)的耳蝸聽(tīng)覺(jué)誘發(fā)電位應(yīng)該比ABR更能準(zhǔn)確反映耳蝸的聽(tīng)功能狀態(tài)。3.3不同頻率的cm振幅在充壓環(huán)境下的穩(wěn)定性如前所述,CM振幅的測(cè)量方法是以CM波峰-峰值電位差作為CM的振幅。以短純音2kHz誘發(fā)的CM為例,CM在CAP閾上60dBSPL聲刺激條件下測(cè)得的最大振幅為70.86±21.70μV,但在CAP閾上20dBSPL聲刺激條件下所測(cè)得的最小CM振幅卻僅為2.04±0.36μV,可見(jiàn)CM振幅均隨著刺激聲強(qiáng)的增大而逐漸增加(圖5A)。同時(shí),我們發(fā)現(xiàn)在閾上相同刺激強(qiáng)度,不同頻率短純音誘發(fā)的CM振幅隨著刺激聲頻率的增加而逐漸減小(圖5B)。同一只動(dòng)物測(cè)試耳的CM振幅在電極植入后不同時(shí)間的三次測(cè)量結(jié)果顯示重復(fù)性較好,但在不同動(dòng)物之間的CM振幅卻存在較大差異。說(shuō)明經(jīng)面神經(jīng)管電極引出的CM振幅在同一只動(dòng)物測(cè)試耳實(shí)驗(yàn)前后的對(duì)比中具有較好的可比性,但不一定非常適合成組資料的組間比較。4sp的頻率分布SP振幅的測(cè)量方法是以SP平臺(tái)與基線之間的距離作為SP振幅的判斷標(biāo)準(zhǔn)。以短純音32kHz誘發(fā)的SP為例,SP在CAP閾上80dBSPL聲刺激條件下反復(fù)測(cè)得的平均最大振幅為12.45±3.68μV,但在CAP閾上20dB所測(cè)得的平均最小SP振幅卻僅為0.80±0.17μV,可見(jiàn)SP振幅也是隨著刺激聲強(qiáng)的減弱而變小(圖2C)。我們發(fā)現(xiàn)經(jīng)面神經(jīng)管電極引導(dǎo)的SP在高頻聲刺激如32KHz或16KHz的圖形分化較好且振幅較大;但低頻聲刺激如1KHz和2Khz誘發(fā)的SP波形分化相對(duì)較差,其振幅也較小。同時(shí),我們經(jīng)大鼠面神經(jīng)管電極記錄SP時(shí)還發(fā)現(xiàn)SP的極性可隨著刺激聲頻率的改變而發(fā)生倒轉(zhuǎn),例如較高頻聲刺激如在CAP閾上60dB處測(cè)得的32KHz、16KHz、8KHz、以及4KHzSP的極性為負(fù)向,但是低頻聲刺激如1KHz和2KHz在CAP閾上60dB處得到的SP卻為正向SP(圖6)。另外,在面神經(jīng)管引導(dǎo)的CAP的波形中也包含著SP波形成分,SP的波形一般在CAP閾上60dBSPL聲強(qiáng)刺激時(shí)出現(xiàn),其特征是出現(xiàn)在CAPN1波出現(xiàn)之前的一個(gè)負(fù)向波形(圖3A),因此CAP記錄波形在某種情況下又被稱之為SP/AP復(fù)合波。從這種SP/AP復(fù)合波波形可以獲取有關(guān)SP振幅和CAP振幅的絕對(duì)振幅比值,如果SP/AP比值等于或大于0.4,則有可能提示耳蝸內(nèi)存在因耳蝸性聾而發(fā)生的重振現(xiàn)象或者因膜迷路積水而發(fā)生的基底膜振動(dòng)不對(duì)稱。因此SP/AP比值在診斷耳蝸性病變中具有重要應(yīng)用價(jià)值。5討論5.1面神經(jīng)管電極的觀察與置放過(guò)程引導(dǎo)電極的植入位置與電場(chǎng)之間的距離遠(yuǎn)近對(duì)提高信噪比無(wú)疑是至關(guān)重要,即引導(dǎo)電極的位置距離耳蝸越近則可被記錄到的耳蝸聽(tīng)覺(jué)反應(yīng)信號(hào)越強(qiáng),因此引導(dǎo)耳蝸聽(tīng)覺(jué)誘發(fā)電位的電極位置總是應(yīng)該安放在盡可能靠近耳蝸的部位。除了經(jīng)耳蝸內(nèi)微電極引導(dǎo)的近場(chǎng)電位之外[5,6,7,9,10,17,20,25],所有經(jīng)耳蝸附近置放電極引導(dǎo)的聽(tīng)覺(jué)誘發(fā)電位都屬于遠(yuǎn)電場(chǎng)電位而需要應(yīng)用信號(hào)疊加技術(shù)。在前述置放耳蝸生物電引導(dǎo)電極的諸多部位中,由于電極位置距離耳蝸較近,圓窗電極和內(nèi)聽(tīng)道電極引導(dǎo)的聽(tīng)覺(jué)反應(yīng)信號(hào)要比乳突電極或上鼓室外壁電極以及外耳道電極引導(dǎo)的耳蝸電位信號(hào)強(qiáng)得多。但是,所有經(jīng)打開(kāi)中耳腔的電極置放手術(shù)都有可能造成中耳腔封閉不嚴(yán)或聽(tīng)骨鏈損傷或鼓膜穿孔或因中耳粘膜損傷造成術(shù)后中耳積液甚至造成中耳細(xì)菌性感染,因此上述電極置放部位大都僅適用于急性或亞急性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)[4，8，9，10，15，17，25，27，28]。從顳骨內(nèi)穿越的面神經(jīng)骨管是一條天然的骨性管道,大鼠的面神經(jīng)束從顱內(nèi)進(jìn)入面神經(jīng)管后先向外行進(jìn)于耳蝸與半規(guī)管之間,抵達(dá)上鼓室內(nèi)壁處即向后向外做銳角拐彎,此處的面神經(jīng)束略顯膨大是因?yàn)槠鋬?nèi)部正好是面神經(jīng)膝狀神經(jīng)節(jié)(geniculateganglion)的所在地,面神經(jīng)管隨后在鼓室內(nèi)壁中繼續(xù)向后下方行走抵達(dá)鼓竇入口的內(nèi)側(cè),此段面神經(jīng)管即相當(dāng)于比較解剖中的面神經(jīng)管水平段,大鼠面神經(jīng)管在鼓竇入口的底部繼續(xù)向外轉(zhuǎn)入外耳道的后壁并開(kāi)口于骨性外耳道的后方,用比較解剖的方法來(lái)描述,從面神經(jīng)管鼓竇入口轉(zhuǎn)彎處到外耳道后壁應(yīng)該相當(dāng)于人類(lèi)面神經(jīng)管的垂直段或面神經(jīng)管的乳突段,而位于外耳道后方的面神經(jīng)管開(kāi)口則相當(dāng)于比較解剖中所描述的“莖乳孔”。大鼠面神經(jīng)管水平段在鼓室內(nèi)的位置是位于卵圓窗的上方,其前端的面神經(jīng)管由內(nèi)向后轉(zhuǎn)彎處與張鼓膜肌骨管開(kāi)口相鄰,耳蝸則正好位于這段面神經(jīng)管水平段的下方。由此可見(jiàn),大鼠面神經(jīng)管水平段的走行實(shí)際上可以說(shuō)是與耳蝸緊密相鄰,因此這就好像是為置放耳蝸記錄電極精心設(shè)置的一條天然“秘密通道”。本文介紹的經(jīng)莖乳孔插入到耳蝸上方的面神經(jīng)管電極經(jīng)此通道直達(dá)面神經(jīng)管由內(nèi)向后轉(zhuǎn)彎處,此處正好位于耳蝸的上方而與耳蝸僅以非常薄的骨壁相隔,因此經(jīng)面神經(jīng)管電極可以引導(dǎo)出清晰穩(wěn)定可靠的CAP、CM和SP波形。然而,面神經(jīng)管電極置放的手術(shù)徑路卻并不需要打開(kāi)中耳腔,也就是說(shuō)面神經(jīng)管電極的置放并未進(jìn)入中耳腔因此也就不可能對(duì)中耳粘膜和其它中耳結(jié)構(gòu)造成任何損害。前述所有打開(kāi)中耳腔置放電極方法中的手術(shù)損傷問(wèn)題和液體滲出問(wèn)題以及細(xì)菌性感染問(wèn)題等顯然都不會(huì)發(fā)生在面神經(jīng)管置放電極的實(shí)例。顯而易見(jiàn),經(jīng)面神經(jīng)管電極引導(dǎo)耳蝸生物電的手術(shù)徑路要比其它手術(shù)徑路更為巧妙更為安全自然也更有效。另外,由于面神經(jīng)管是一個(gè)彎曲的狹長(zhǎng)骨管,銀絲電極可以沿著這個(gè)骨管一直插入到面神經(jīng)管的水平段而不易脫出,加上從莖乳孔延伸出來(lái)的銀絲電極線是從顳肌下穿過(guò)再?gòu)念^頂?shù)那锌谔幰鲶w外,埋藏在體內(nèi)的面神經(jīng)管電極線不但深陷于面神經(jīng)管又被顳肌覆蓋而且在頭頂切口處還有額外的加強(qiáng)縫合固定,因此面神經(jīng)管埋藏電極的置放相當(dāng)穩(wěn)固,這種電極插入位置顯然有利于大鼠慢性耳毒性實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的多次反復(fù)耳蝸聽(tīng)覺(jué)誘發(fā)電位的測(cè)定及其實(shí)驗(yàn)前后聽(tīng)功能變化之比較。然而,一側(cè)面神經(jīng)的缺損肯定會(huì)導(dǎo)致同側(cè)周?chē)悦娌考∪獾陌c瘓,如果慢性耳毒性實(shí)驗(yàn)的觀察周期比較長(zhǎng),手術(shù)側(cè)面癱動(dòng)物會(huì)因?yàn)樾g(shù)側(cè)的眼瞼無(wú)法閉合而引起手術(shù)側(cè)眼睛感染甚至導(dǎo)致失明。為了避免或減輕動(dòng)物的眼部感染,我們?cè)谑中g(shù)植入面神經(jīng)管電極后每天為動(dòng)物涂抹紅霉素眼膏潤(rùn)眼,此舉可有效減輕動(dòng)物的眼部損傷。因此,術(shù)側(cè)周?chē)悦姘c和眼部感染是面神經(jīng)管置放電極的一個(gè)手術(shù)并發(fā)癥,如何減輕這個(gè)手術(shù)并發(fā)癥對(duì)動(dòng)物健康的影響是一個(gè)值得慎重思考和亟待解決的問(wèn)題。5.2sp極性改變由于面神經(jīng)管僅以很薄的骨壁與耳蝸相鄰,因此植入到面神經(jīng)管水平段的電極可以引導(dǎo)出信噪比相當(dāng)高的耳蝸聽(tīng)覺(jué)電信號(hào),這一點(diǎn)從平坦的CAP波形基線就可看出,由于經(jīng)面神經(jīng)管電極引導(dǎo)的電位波形基線非常平穩(wěn),因此在CAP閾值哪怕是極其微小的N1波峰也變得清晰可辯,這對(duì)于判斷聽(tīng)覺(jué)反應(yīng)的閾值顯然要比ABR精確得多。我們?cè)趯?duì)同一只動(dòng)物置放面神經(jīng)管電極當(dāng)天、第三天和一周后測(cè)得的各個(gè)短純音刺激誘發(fā)的CAP閾值和振幅以及潛伏期都具有相當(dāng)好的重復(fù)性,說(shuō)明面神經(jīng)管電極位置的穩(wěn)固可以保證CAP實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前后對(duì)比。但是不同動(dòng)物的CAP振幅卻存在較大差異,這可能是由于植入電極位置的微小差別而造成。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),從同一只動(dòng)物面神經(jīng)管電極先后引導(dǎo)的CM振幅也具有一定的可重復(fù)性,但是不同動(dòng)物的CM振幅卻存在著較大的差異,提示在實(shí)驗(yàn)中如果需要觀察CM振幅的變化,最好是在同一只耳蝸進(jìn)行自身實(shí)驗(yàn)前和實(shí)驗(yàn)后的對(duì)比,如此配對(duì)資料的統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)或許更有效率也更能說(shuō)明問(wèn)題,然而如果將同組所有實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的CM振幅數(shù)據(jù)合并后進(jìn)行組間比較與分析,則有可能因CM振幅在不同動(dòng)物之間的變異范圍過(guò)大而難以看出實(shí)驗(yàn)差別。我們發(fā)現(xiàn)不同短純音頻率誘發(fā)的CM振幅之間也存在著很大差別,在CAP閾上相同強(qiáng)度用低頻短純音刺激誘發(fā)的CM振幅較大而高頻短純音刺激誘發(fā)的CM振幅較小,當(dāng)刺激聲頻率高于16kHz則幾乎引不出CM(圖5B),提示觀察CM振幅可能僅限于評(píng)估耳蝸中對(duì)應(yīng)于低頻和中頻聽(tīng)覺(jué)反應(yīng)區(qū)的外毛細(xì)胞功能而難以評(píng)估靠近耳蝸底回鉤端的對(duì)應(yīng)于超高頻反應(yīng)區(qū)的外毛細(xì)胞功能。我們?cè)趯?shí)際測(cè)試中還發(fā)現(xiàn)不同頻率的短純音聲刺激可以誘發(fā)出極性完全相反的SP波形,例如高頻聲刺激可以誘發(fā)出負(fù)向SP,而低頻聲刺激則可誘發(fā)出正向SP(圖6),這一結(jié)果與Davis和Dallos等早期報(bào)道的SP極性轉(zhuǎn)換現(xiàn)象一致,但我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中卻沒(méi)有發(fā)現(xiàn)早期文獻(xiàn)中所報(bào)道的SP極性可以隨著刺激聲強(qiáng)度改變而變化的現(xiàn)象。鑒于SP的極性轉(zhuǎn)換受到多重因素的影響,例如,記錄電極的置放位置、暫時(shí)性窒息或血管紋局部缺氧,不同頻率聲音刺激甚至不同強(qiáng)度聲音刺激等都有可能改變SP的極性,因此對(duì)SP極性改變的評(píng)估最好是應(yīng)用于急性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)在用藥前后、噪聲暴露前后或缺氧前后的即刻對(duì)比,而對(duì)SP振幅改變的評(píng)估或許更有利于分析存在于幾種不同耳蝸生物電反應(yīng)之間的某些內(nèi)在關(guān)聯(lián)[5,6,7,9,10,15,17,25,26]。分析存在于幾種不同耳蝸生物電反應(yīng)之間的某些內(nèi)在關(guān)聯(lián)[5,6,7,9,10,15,17,25,26]。5.3血管神經(jīng)管遠(yuǎn)電場(chǎng)ep如前所述,耳蝸生物電包括EP、CM、SP、以及CAP,這些不同的耳蝸生物電反應(yīng)雖然都可以反映與耳蝸聽(tīng)覺(jué)有關(guān)的功能狀態(tài),但是它們分別代表著耳蝸中不同的成分及其功能。蝸內(nèi)靜息電位EP的形成是由于毛細(xì)胞表皮板兩側(cè)存在的電位差使之在耳蝸內(nèi)環(huán)境所保持的一種電動(dòng)勢(shì),因此有人把EP比喻為耳蝸的“電源”,一旦EP因血管紋功能障礙而喪失毛細(xì)胞表皮板兩側(cè)的電位差,則一切其它耳蝸和聽(tīng)覺(jué)中樞的生物電活動(dòng)都將消失,好在各種原因引起的血管紋損害都只不過(guò)是可逆性病變,因?yàn)榧词寡芗y上皮細(xì)胞被破壞也還可以再生,再生的血管紋上皮可使EP完全恢復(fù),而且單純的EP降低只會(huì)影響外毛細(xì)胞的功能但不會(huì)造成對(duì)毛細(xì)胞的破壞[1,2,3,4,5,6,7,9,10,17,20,25,26]。本文介紹的面神經(jīng)管遠(yuǎn)電場(chǎng)記錄電極只能引出CM和SP以及CAP,而不可能引出內(nèi)淋巴直流電位,因此EP記錄不在本文討論范圍。CM是一種由聲刺激誘發(fā)的起源于許多外毛細(xì)胞但存在于細(xì)胞外的感受器交流總和電位,其發(fā)生是因?yàn)橥饷?xì)胞靜纖毛與蓋膜之間的相對(duì)剪切運(yùn)動(dòng)所引起的陽(yáng)離子電流的快速開(kāi)關(guān)而產(chǎn)生出的交流電信號(hào),因此CM的改變唯一反映的只是外毛細(xì)胞的功能狀態(tài)[1,2,3,4,5,6,7,9,10,17,20,26,30,31,32]。SP是一種由較強(qiáng)聲刺激誘發(fā)的耳蝸感受器直流電位,被認(rèn)為是蝸內(nèi)非線性多成分電位的總和,雖然SP的來(lái)源目前尚未被充分肯定,但是得到多數(shù)贊同的意見(jiàn)是SP與內(nèi)毛細(xì)胞的功能狀態(tài)有著非常密切的關(guān)系,同時(shí)也能反映基底膜的非線性振動(dòng)狀態(tài),因此SP是一種可以直接反映內(nèi)毛細(xì)胞直流響應(yīng)的感受器電位并能間接反映基底膜不對(duì)稱振動(dòng)的重要觀察指標(biāo)[1,2,3,4,5,6,7,9,10,17,29]。CAP起源于耳蝸聽(tīng)神經(jīng)內(nèi)許多初級(jí)傳入纖維的同步放電,CAP不僅是耳蝸內(nèi)生物電反應(yīng)的最后一個(gè)過(guò)程,同時(shí)也是聽(tīng)覺(jué)傳導(dǎo)通路上發(fā)放的第一個(gè)神經(jīng)沖動(dòng)信號(hào),因此如果僅僅因?yàn)榘l(fā)生了螺旋神經(jīng)節(jié)細(xì)胞和聽(tīng)神經(jīng)的破壞而導(dǎo)致CAP消失,即使耳蝸內(nèi)其它各種生物電反應(yīng)(包括EP、CM、和SP)都仍然保持正常,整個(gè)中樞聽(tīng)覺(jué)通路仍將因?yàn)闆](méi)有周邊聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)動(dòng)作電位信號(hào)而陷于全面癱瘓[1,2,3,4,8,10,26,27,28]。綜上所述,耳蝸生物電的CM可特異性反映外毛細(xì)胞的功能狀態(tài),SP可作為評(píng)估內(nèi)毛細(xì)胞功能狀態(tài)的觀察指標(biāo),CAP則主要反映聽(tīng)神經(jīng)纖維的功能狀態(tài)。5.4sp與cap的相互作用在排除了耳蝸血管紋功能障礙引起EP改變的前提下,也就是說(shuō)在EP正常的情況下,聲刺激誘發(fā)的上述三種不同的耳蝸生物電之間存在著某些相互影響的微妙關(guān)系。例如,單純外毛細(xì)胞的破壞不僅引起CM的減弱,而且由于外毛細(xì)胞放大器功能的減弱或喪失導(dǎo)致了CAP的振幅下降和閾值升高,因此在這種情況下,CAP的反應(yīng)減弱實(shí)際上只不過(guò)是間接反映了外毛細(xì)胞的功能障礙而已[1,2,3,4,15,21,22,23,28]。值得注意的是,在氨基糖苷類(lèi)抗生素引起的嚴(yán)重外毛細(xì)胞破壞而喪失CM和CAP的動(dòng)物模型,SP也不復(fù)存在;但是在暫時(shí)性缺氧動(dòng)物模型,隨著對(duì)缺氧十分敏感的外毛細(xì)胞功能障礙而引起的CM振幅顯著減弱,竟然出現(xiàn)了SP振幅進(jìn)行性增大的現(xiàn)象,然而隨著供氧的恢復(fù)和CM振幅的緩慢恢復(fù),SP振幅又開(kāi)始逐漸減小并在CM振幅恢復(fù)正常的同一時(shí)刻也恰好恢復(fù)到缺氧前水平;這些CM與SP相互依存相互制約的現(xiàn)象同樣也出現(xiàn)在袢利尿劑引起的暫時(shí)性耳聾實(shí)例[4，9，10]。在應(yīng)用卡鉑選擇性損害南美栗鼠內(nèi)毛細(xì)胞和螺旋神經(jīng)節(jié)細(xì)胞但保存所有外毛細(xì)胞的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?我們發(fā)現(xiàn)小于80%的內(nèi)毛細(xì)胞破壞僅引起SP和CAP振幅的降低,但并不發(fā)生CAP閾移,然而大于80%的內(nèi)毛細(xì)胞破壞則不僅造成SP消失而且引起CAP閾值升高。鑒于95%以上的傳入神經(jīng)纖維發(fā)自I型螺旋神經(jīng)節(jié)而且僅與內(nèi)毛細(xì)胞建立突觸聯(lián)系,因此不難理解內(nèi)毛細(xì)胞和螺旋神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的損害必將同時(shí)影響SP和CAP的功能狀態(tài)。在應(yīng)用烏本苷選擇性破壞螺旋神經(jīng)節(jié)細(xì)胞而保存所有內(nèi)外毛細(xì)胞的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?內(nèi)外毛細(xì)胞的感受器電位都未發(fā)生明顯改變,但唯有CAP出現(xiàn)了顯著的閾值升高,不難理解因CAP障礙而發(fā)生的相應(yīng)ABR改變,由此我們可以判定局部應(yīng)用烏本苷引起的CAP閾移唯一地取決于烏本苷對(duì)螺旋神經(jīng)節(jié)及其神經(jīng)纖維的破壞[33，34]。由此可見(jiàn),應(yīng)用耳蝸電位測(cè)試技術(shù)研究各種耳蝸生物電反應(yīng)之間的內(nèi)在聯(lián)系,對(duì)于正確理解聽(tīng)覺(jué)機(jī)制和耳蝸性聾機(jī)制提供了廣泛的