Text

Perbandingan dan Korelasi Ambang Respons Auditorik Kortikal dengan Ambang Respons Auditorik Batang Otak pada Kucing Tuli Kongenital Menggunakan Stimulasi Elektrik Implan Koklea = Comparison and Correlation of Auditory Cortical Threshold and Auditory Brainstem Threshold in Congenital Deaf Cats Using Cochlear Implant Electric Stimulation.

Pendahuluan Sistem pendengaran manusia memiliki periode emas dalam menerima input suara dan memproses suatu stimulus auditorik pada otak. Kondisi tuli kongenital dapat memengaruhi perkembangan sistem auditorik pada manusia. Untuk mengatasi kondisi gangguan pendengaran, dapat dilakukan implantasi pada koklea. Studi ini bertujuan untuk menilai penggunaan metode deteksi ambang respons pendengaran dan membandingkan ambang respons pada korteks auditorik dengan batang otak, dengan harapan agar deteksi ambang respons dapat dilakukan dengan metode yang optimal, serta meningkatkan kesadaran masyarakat akan periode kritis implantasi koklea agar restorasi pendengaran dapat terjadi secara optimal. Metode Pada penelitian ini, sejumlah 5 kucing putih dewasa yang memiliki kemiripan dengan sistem auditorik manusia digunakan sebagai model hewan untuk mempelajari dampak dari keterlambatan perkembangan auditorik terhadap ambang respons auditorik pada kortikal dan batang otak, serta hubungan dan korelasinya. Perekaman respons auditorik pada batang otak dilakukan dengan menggunakan stimulus elektrik (E-ABR), dan respons pada korteks auditorik dilakukan dengan perekaman local field potential (LFP). Pada korteks auditorik primer (A1), dilakukan penetrasi elektoda intrakortikal secara tegak lurus terhadap permukaan kortikal hingga kedalaman 2400 µm, sementara pada PAF, penetrasi dilakukan pada kedalaman 5000 µm dan dilanjutkan dengan kedalaman 2500 µm. Seluruh perekaman respons auditorik dilakukan di bawah kondisi anestesi isoflurane 0.2- 1.5%. Ambang respons auditorik dideteksi melalui metode event-related potential yang membandingkan pre-stimulus-post-stimulus menggunakan parameter Z-score (ERP) dengan berbasis waktu, dan metode pengukuran konsistensi sudut fase, yaitu Inter Trial Phase Coherence (ITPC) yang berbasis frekuensi (100 Hz pada batang otak dan 60 Hz pada korteks auditorik). Hasil Tidak terdapat perbedaan yang signifikan antara penggunaan metode rerata LFP (ERP) dengan metode ITPC (p = 0,746). Rerata ambang respons auditorik ditemukan paling tinggi pada PAF (-32,667 dB FS), batang otak (-33,137 dB FS), dan A1 (-33,978 dB FS) secara berturut-turut. Ketiganya memiliki korelasi pasangan yang kuat satu sama lain (p < 0,001). Kesimpulan Penggunaan metode ERP sama baiknya dengan metode ITPC pada pengukuran ambang respons auditorik kortikal. Ambang respons auditorik batang otak lebih tinggi dibandingkan dengan ambang respons auditorik kortikal pada kucing tuli kongenital yang diberi stimulus elektrik pada implan koklea. Meskipun demikian, keduanya memiliki korelasi yang kuat dan saling berpengaruh pada berbagai intensitas stimulus. Penemuan ini dapat menjadi dasar penelitian selanjutnya terkait respons pendengaran pada manusia dengan gangguan dengar yang diimplantasi koklea.
Kata kunci: tuli kongenital, korteks auditorik, ambang respons auditorik kortikal, ambang respons auditorik batang otak, model hewan kucing, implan koklea


Introduction Human auditory system are shaped by experience in perceiving sound stimuli in early development, which are known as critical period. Unfortunately, congenital deafness could affect the developmental process of the human auditory system. In spite of that, hearing aids and cochlear implant are widely utilized to improve hearing function. A salient focus on this study was determining the use of various auditory threshold detection method in auditory coretx and comparing these results with auditory brainstem threshold. Therefore, this aims of this study were to find the ideal method for detecting auditory threshold and to raise public awareness for the importance of cochlear implant critical period with the intention of optimizing hearing restoration in early development process. Method A total of 5 congenital deaf white cats are selected as an animal model in this study to investigate the effects of late-onset auditory development on cortical and brainstem auditory threshold, as well as the correlation and comparison within each part of the auditory cortex. Auditory brainstem response were recorded by delivering electric stimuli through cochlear implants (E-ABR). Both primary auditory cortex (A1) and posterior auditory field (PAF) were penetrated perpendicularly to the cortical surface to 2400 µm (A1), 5000 µm and 2500 µm (PAF) using multielectrode arrays. All the procedure was done under 0.2-1.5% isoflurane anesthesia. Auditory thresholds were quantified using the time-locked comparison of pre-stimulus-post-stimulus determined by Z-score (ERP) and frequency-based (brainstem: 100 Hz, auditory cortex: 60 Hz) investigation of phase synchronicity between a set of oscillation (ITPC). Result This study showed that there is no significant difference between the two methods (ERP and ITPC) in detecting cortical auditory threshold (p = 0,746). Posterior auditory field (PAF) auditory threshold is found to be the highest, followed by brainstem and primary auditory cortex (A1) respectively. Besides, this study found that either brainstem, primary auditory cortex, and posterior auditory field are strongly correlated (p < 0,001). Conclusion The use of ERP method is equivalent to ITPC method in measuring auditory cortical threshold. Brainstem has the highest threshold amongst the cortical part of the brain in electrically stimulated congenital white deaf. However, both of the auditory threshold are strongly correlated and interrelated in various stimulus intensity.
Key words: congenital deaf, auditory cortex, auditory cortical threshold, auditory brainstem threshold, cats as animal model, cochlear implant