HeRRI
Hearing Rehabilitation Research Infrastructure
De infrastructuur zal een breed scala aan gehooronderzoek bij diermodellen en menselijke proefpersonen mogelijk maken. Geschikt voor translationeel onderzoek, worden vergelijkbare elektrofysiologische metingen uitgevoerd bij dieren en mensen: auditief opgewekte potentialen, waaronder elektrocochleografie, elektrisch opgewekte samengestelde actiepotentialen, auditieve hersenstamresponsen en corticale potentialen. Bij dieren kunnen deze metingen worden gerelateerd aan histologische en moleculaire analyses van de cochleaire en neurale structuren. Bij mensen kunnen deze metingen worden gerelateerd aan en gecombineerd met psychofysische metingen zoals spraakperceptie, spectrale discriminatie en geluidslokalisatie in verschillende akoestische omgevingen.
Infrastructuur en gebruikersdiensten
De infrastructuur bestaat uit laboratoria met gemeenschappelijke kenmerken (geluiddicht, Faraday-afscherming) die vergelijkbare metingen bij dieren en mensen mogelijk maken.
We voorzien vier ruimtes voor in vivo-experimenten met kleine dieren (cavia's, muizen), elk met een chirurgische microscoop, apparatuur voor gasanesthesie en een systeem voor het monitoren van fysiologische parameters. Er zal apparatuur zijn voor zowel akoestische (tot 100 kHz voor ultrasoon gehoor van kleine dieren) als elektrische stimulatie (zoals bij cochleaire implantaten), en apparatuur om opgewekte potentialen te registreren. Twee ruimtes zullen worden uitgerust met meerkanaals registratieapparatuur om reacties van afzonderlijke cellen van de gehoorzenuw naar de auditieve cortex te registreren. Er zal een laboratorium worden toegevoegd voor het verwerken van cochleaire en neurale monsters voor microscopie en moleculaire analyses.
Voor studies bij mensen voorzien we een echovrije kamer voor ruimtelijke gehoorexperimenten, een kamer met adaptieve nagalm waarmee realistische akoestische omgevingen kunnen worden gesimuleerd, een geluiddichte kamer voor neurofysiologische experimenten en twee geluiddichte kamers voor psychofysische experimenten.
De echovrije kamer bevat een geluidslokalisatie-opstelling met luidsprekers en lampen in het volledige veld (links-rechts, voor-achter, boven-onder) met een hoge resolutie (5 graden) en een head-tracking-apparaat. Een kamer met variabele nagalmtijden maakt metingen mogelijk in dagelijkse luisteromstandigheden. De derde kamer bevat EEG-opnameapparatuur voor auditief opgewekte potentialen op akoestische prikkels en, in het geval van gebruikers van cochleaire implantaten, elektrische stimulatie. Twee geluiddichte kamers bevatten apparatuur voor psychofysische experimenten met behulp van vrije-veldluidsprekers of koptelefoons. Er worden stille computers gebruikt (<10 dBA). De audio-opname- en kalibratieapparatuur bestaat uit een geluidsniveaumeter, in-ear microfoons, een kunstoor, een kunstmatige mastoïd en een hoofd- en torso-simulator.
Voorbeelden/beschrijving van het soort onderzoek
Het belangrijkste doel van de infrastructuur is het meten van de resultaten van gehoorprestaties. Dit kan worden bereikt met behulp van psychofysische methoden en door middel van objectieve metingen, d.w.z. elektrofysiologische registraties en functionele nabij-infraroodspectroscopie (fNIRS). Daarnaast kunnen andere resultaten worden gemeten, zoals luisterinspanning met behulp van pupillometrie. Dierproeven gaan gepaard met histologische beoordeling van cochleaire structuren en karakterisering van cellulaire expressiepatronen.
De dierenkamers zullen longitudinale metingen mogelijk maken bij dieren die gedurende meerdere maanden chronisch zijn geïmplanteerd met elektroden, waarbij interventies en behandelingen kunnen worden getest. Voorbeelden van deze metingen zijn elektrisch opgewekte samengestelde actiepotentialen, cochleaire microfonieën, auditieve hersenstamresponsen en corticale auditief opgewekte potentialen (CAEP's). Voorbeelden van behandelingen zijn neurotrofe factoren om neurale overleving te bevorderen, corticosteroïden om schadelijke weefselgroei te verminderen, nieuwe geneesmiddelen die de ototoxische effecten van chemotherapie tegengaan, en media die de regeneratie van sensorische cellen bevorderen.
De kamers voor experimenten met mensen zullen psychofysische en elektrofysiologische metingen en combinaties daarvan mogelijk maken. Bij de experimenten zullen gezonde proefpersonen en slechthorende patiënten betrokken zijn, waaronder gebruikers van cochleaire implantaten en patiënten met andere (implanteerbare) hoorapparaten. Voorbeelden van psychofysische metingen zijn spraakperceptie, spectrale vormdiscriminatie en geluidslokalisatie; de akoestische omstandigheden en de positie van de luisteraar kunnen worden gevarieerd. Voorbeelden van elektrofysiologische metingen zijn naast de bovengenoemde, in het bijzonder die welke voorspellend lijken te zijn voor perceptieve resultaten: CAEP's voor akoestische veranderingen en EEG voor spraakgeluiden. Interventies en behandelingen kunnen worden getest. Voorbeelden van interventies zijn muziektraining en multisensorische training, en voorbeelden van behandelingen zijn zoals hierboven vermeld voor de dierproeven.
Hoe krijgt u toegang tot de infrastructuur?
De faciliteit bestaat uit fysieke ruimtes voor het meten van gehoorresultaten bij dieren en mensen. Onderzoekers krijgen toegang om hun experimenten uit te voeren.