Haberler

Nature.com'u ziyaret ettiğiniz için teşekkür ederiz. Kullandığınız tarayıcı sürümünde CSS desteği sınırlıdır. En iyi deneyim için güncel bir tarayıcı kullanmanızı (veya Internet Explorer'da uyumluluk modunu kapatmanızı) öneririz. Bu arada, sürekli destek sağlamak için siteyi stiller ve JavaScript olmadan görüntüleyeceğiz.
Mobil telefon iletişimine olan sürekli artan talep, biyolojik sistemler üzerinde farklı etkileri olabilecek kablosuz teknolojilerin (G) sürekli olarak ortaya çıkmasına yol açmıştır. Bunu test etmek için, sıçanları 2 saat boyunca tek kafalı bir 4G uzun vadeli evrim (LTE)-1800 MHz elektromanyetik alana (EMF) maruz bıraktık. Daha sonra lipopolisakkarit kaynaklı akut nöroinflamasyonun mikroglia mekansal kapsamı ve birincil işitsel korteksteki (ACx) elektrofizyolojik nöronal aktivite üzerindeki etkisini değerlendirdik. ACx'teki ortalama SAR 0,5 W/kg'dır. Çok üniteli kayıtlar, LTE-EMF'nin saf tonlara ve doğal seslendirmelere verilen yanıtın yoğunluğunda bir azalmaya neden olduğunu, düşük ve orta aralıklı frekanslar için akustik eşikte ise bir artışa neden olduğunu göstermektedir. Iba1 immünohistokimyası, mikroglial cisimler ve süreçler tarafından kapsanan alanda herhangi bir değişiklik göstermemiştir. Sağlıklı sıçanlarda, aynı LTE maruziyeti yanıt yoğunluğunda ve akustik eşiklerde bir değişikliğe neden olmamıştır. Verilerimiz, akut Nöroinflamasyon nöronları LTE-EMF'ye karşı duyarlı hale getirir ve bu da ACx'te akustik uyaranların işlenmesinde değişikliğe neden olur.
İnsanlığın elektromanyetik ortamı, kablosuz iletişimin sürekli genişlemesi nedeniyle son otuz yılda önemli ölçüde değişti. Şu anda, nüfusun üçte ikisinden fazlası cep telefonu (MP) kullanıcısı olarak kabul ediliyor. Bu teknolojinin geniş ölçekte yayılması, MP'ler veya baz istasyonları tarafından yayılan ve iletişimleri kodlayan radyo frekansı (RF) aralığındaki darbeli elektromanyetik alanların (EMF) potansiyel olarak tehlikeli etkileri hakkında endişelere ve tartışmalara yol açtı. Bu halk sağlığı sorunu, biyolojik dokularda radyo frekansı emiliminin etkilerini araştırmaya adanmış bir dizi deneysel çalışmaya ilham kaynağı oldu1. Bu çalışmalardan bazıları, MP'nin yaygın kullanımı altında beynin RF kaynaklarına yakınlığı göz önüne alındığında, nöronal ağ aktivitesindeki ve bilişsel süreçlerdeki değişiklikleri araştırdı. Bildirilen birçok çalışma, ikinci nesil (2G) mobil iletişimler için küresel sistemde (GSM) veya geniş bant kod bölmeli çoklu erişim (WCDMA)/üçüncü nesil evrensel mobil telekomünikasyon sistemlerinde (WCDMA/3G UMTS) kullanılan darbe modüle edilmiş sinyallerin etkilerini ele almaktadır2,3,4,5. Etkileri hakkında çok az şey bilinmektedir Dördüncü nesil (4G) mobil hizmetlerinde kullanılan ve Uzun Vadeli Evrim (LTE) teknolojisi adı verilen tamamen dijital bir İnternet Protokolü teknolojisine dayanan radyo frekansı sinyalleri. 2011 yılında başlatılan LTE cep telefonu hizmetinin Ocak 2022'de 6,6 milyar küresel LTE abonesine ulaşması bekleniyor (GSMA: //gsacom.com). Tek taşıyıcı modülasyon şemalarına dayanan GSM (2G) ve WCDMA (3G) sistemleriyle karşılaştırıldığında LTE, temel sinyal formatı olarak Ortogonal Frekans Bölmeli Çoğullama'yı (OFDM) kullanır. Dünya çapında LTE mobil hizmetleri, GSM'de de kullanılan 900 ve 1800 MHz bantları dahil olmak üzere 450 ile 3700 MHz arasında bir dizi farklı frekans bandı kullanır.
RF maruziyetinin biyolojik süreçleri etkileme yeteneği büyük ölçüde W/kg olarak ifade edilen ve biyolojik dokuda emilen enerjiyi ölçen özgül emilim oranı (SAR) tarafından belirlenir. 2,573 GHz LTE sinyallerine akut 30 dakikalık baş maruziyetinin küresel nöronal ağ aktivitesi üzerindeki etkileri yakın zamanda sağlıklı insan gönüllülerde araştırıldı. Dinlenme halindeki fMRI kullanılarak, LTE maruziyetinin kendiliğinden yavaş frekans dalgalanmalarına ve bölge içi veya bölgeler arası bağlantıda değişikliklere neden olabileceği gözlemlenirken, 10 g doku üzerinde ortalaması alınan mekansal tepe SAR seviyelerinin 7, 8, 9. konulara göre 0,42 ile 1,52 W/kg arasında değiştiği tahmin edildi. Benzer maruziyet koşulları altında EEG analizi (30 dakikalık süre, temsili bir insan baş modeli kullanılarak tahmini tepe SAR seviyesi 1,34 W/kg), alfa ve beta bantlarında azaltılmış spektral güç ve hemisferik tutarlılık gösterdi. Bununla birlikte, EEG analizine dayanan iki başka çalışma, 20 veya 30 dakikalık LTE baş Maksimum yerel SAR seviyelerinin yaklaşık 2 W/kg olarak ayarlandığı maruziyetin ya tespit edilebilir bir etkisi olmadı11 ya da alfa bandındaki spektral gücün azalmasıyla sonuçlandı, oysa Stroop testi ile değerlendirilen işlevde biliş değişmedi12. Ayrıca, özellikle GSM veya UMTS EMF maruziyetinin etkilerine bakan EEG veya bilişsel çalışmaların sonuçlarında da önemli farklılıklar bulundu. Bunların, sinyal tipi ve modülasyonu, maruziyet yoğunluğu ve süresi gibi yöntem tasarımı ve deneysel parametrelerdeki farklılıklardan veya yaş, anatomi veya cinsiyet açısından insan deneklerindeki heterojenlikten kaynaklandığı düşünülmektedir.
Şimdiye kadar, LTE sinyallemesine maruz kalmanın beyin fonksiyonunu nasıl etkilediğini belirlemek için az sayıda hayvan çalışması kullanılmıştır. Son zamanlarda, gelişmekte olan farelerin geç embriyonik aşamadan sütten kesilmeye kadar sistemik maruziyetinin (30 dk/gün, 5 gün/hafta, ortalama tüm vücut SAR'ı 0,5 veya 1 W/kg) yetişkinlikte değişmiş motor ve iştah davranışlarına yol açtığı bildirilmiştir 14. Yetişkin sıçanlarda tekrarlanan sistemik maruziyetin (6 hafta boyunca günde 2 ha) oksidatif stresi indüklediği ve optik sinirden elde edilen görsel uyarılmış potansiyellerin genliğini azalttığı, maksimum SAR'ın 10 mW/kg kadar düşük olduğu tahmin edilmiştir 15.
Hücresel ve moleküler düzeyler de dahil olmak üzere çeşitli ölçeklerde yapılan analizlere ek olarak, kemirgen modelleri, daha önce akut nöroinflamasyon bağlamında GSM veya WCDMA/3G UMTS EMF'ye odaklanıldığı gibi, hastalık sırasında RF maruziyetinin etkilerini incelemek için kullanılabilir. Çalışmalar, nöbetler, nörodejeneratif hastalıklar veya gliomaların etkilerini göstermiştir 16,17,18,19,20.
Lipopolisakkarit (LPS) enjekte edilen kemirgenler, her yıl nüfusun çoğunluğunu etkileyen virüs veya bakterilerin neden olduğu iyi huylu bulaşıcı hastalıklarla ilişkili akut nöroinflamatuar yanıtların klasik bir preklinik modelidir. Bu inflamatuar durum, ateş, iştahsızlık ve azalmış sosyal etkileşimle karakterize geri dönüşümlü bir hastalığa ve depresif davranış sendromuna yol açar. Mikroglia gibi yerleşik MSS fagositik hücreleri, bu nöroinflamatuar yanıtın temel efektör hücreleridir. LPS ile kemirgenlerin tedavisi, mikrogliaların şeklinin ve hücresel süreçlerinin yeniden şekillenmesi ve nöronal ağları etkileyen proinflamatuar sitokinleri veya enzimleri kodlayan genlerin yukarı regülasyonu dahil olmak üzere transkriptom profilinde derin değişikliklerle karakterize mikrogliaların aktivasyonunu tetikler. Aktiviteler 22, 23, 24.
LPS ile tedavi edilen sıçanlarda GSM-1800 MHz EMF'ye tek seferlik 2 saatlik baş maruziyetinin etkilerini inceleyerek, GSM sinyallemesinin serebral kortekste hücresel tepkileri tetiklediğini, gen ekspresyonunu, glutamat reseptör fosforilasyonunu, nöronal Meta-uyarılmış ateşlemeyi ve serebral korteksteki mikroglia morfolojisini etkilediğini bulduk. Bu etkiler aynı GSM maruziyetini alan sağlıklı sıçanlarda tespit edilmedi ve bu da LPS ile tetiklenen nöroinflamatuar durumun MSS hücrelerini GSM sinyallemesine duyarlı hale getirdiğini düşündürmektedir. Yerel SAR'ın ortalama 1,55 W/kg olduğu LPS ile tedavi edilen sıçanların işitsel korteksine (ACx) odaklanarak, GSM maruziyetinin mikroglial süreçlerin uzunluğunda veya dallanmasında bir artışa ve saf tonlar ve .Doğal Uyarım 28 tarafından uyandırılan nöronal tepkilerde bir azalmaya neden olduğunu gözlemledik.
Mevcut çalışmada, yalnızca başın LTE-1800 MHz sinyallerine maruz bırakılmasının, ACx'teki mikroglial morfolojiyi ve nöronal aktiviteyi değiştirip değiştiremeyeceğini ve maruz kalma gücünü üçte iki oranında azaltıp azaltamayacağını incelemeyi amaçladık. Burada, LTE sinyallemesinin mikroglial süreçler üzerinde hiçbir etkisi olmadığını ancak 0,5 W/kg SAR değerine sahip LPS ile tedavi edilen sıçanların ACx'indeki sesle uyarılan kortikal aktivitede yine de önemli bir azalmaya neden olduğunu gösteriyoruz.
GSM-1800 MHz'e maruz kalmanın proinflamatuar koşullar altında mikroglial morfolojisini değiştirdiğine dair önceki kanıtlar göz önüne alındığında, bu etkiyi LTE sinyallemesine maruz kaldıktan sonra araştırdık.
Yetişkin sıçanlara, yalnızca başın sahte maruziyetinden veya LTE-1800 MHz'e maruziyetten 24 saat önce LPS enjekte edildi. Maruziyet üzerine, proinflamatuar genlerin yukarı regülasyonu ve kortikal mikroglia morfolojisindeki değişikliklerle gösterildiği gibi, serebral kortekste LPS tetiklemeli nöroinflamatuar yanıtlar oluştu (Şekil 1). LTE başının maruz bıraktığı güç, ACx'te ortalama 0,5 W/kg SAR seviyesi elde edecek şekilde ayarlandı (Şekil 2). LPS ile aktive olan mikrogliaların LTE EMF'ye yanıt verip vermediğini belirlemek için, bu hücreleri seçici olarak etiketleyen anti-Iba1 ile boyanmış kortikal kesitleri analiz ettik. Şekil 3a'da gösterildiği gibi, sahte veya LTE maruziyetinden 3 ila 4 saat sonra fiksasyon yapılan ACx kesitlerinde, mikroglialar LPS proinflamatuar tedavisiyle ortaya çıkan "yoğun benzeri" bir hücre morfolojisi göstererek dikkat çekici derecede benzer görünüyordu (Şekil 1). Morfolojik yanıtların yokluğuyla tutarlı olarak, kantitatif görüntü analizi toplam alanda (eşleştirilmemiş) önemli bir fark ortaya koymadı. LTE sıçanlarında Iba 1 ile boyanmış hücre gövdelerine maruz kalma ile sahte maruz bırakılan hayvanlar karşılaştırıldığında Iba1 immünoreaktivitesinin t-testi, p = 0,308) veya alanı (p = 0,196) ve yoğunluğu (p = 0,061) (Şekil 3b-d).
LPS ip enjeksiyonunun kortikal mikroglia morfolojisi üzerindeki etkileri. LPS veya taşıyıcının (kontrol) intraperitoneal enjeksiyonundan 24 saat sonra serebral korteksin koronal kesitinde (dorsomedial bölge) mikroglianın temsili görünümü. Hücreler daha önce açıklandığı gibi anti-Iba1 antikoru ile boyandı. LPS proinflamatuar tedavisi, proksimal kalınlaşma ve hücresel süreçlerin kısa sekonder dallarının artması da dahil olmak üzere mikroglia morfolojisinde değişikliklere yol açarak "yoğun benzeri" bir görünüme neden oldu. Ölçek çubuğu: 20 µm.
1800 MHz LTE'ye maruz kalma sırasında sıçan beynindeki özgül emilim oranının (SAR) dozimetrik analizi. Beyindeki lokal SAR'ı değerlendirmek için daha önce tanımlanmış olan heterojen bir fantom sıçan ve döngü anteni modeli62 kullanıldı, 0,5 mm3 kübik ızgara ile. (a) Başın üstünde bir döngü anteni ve vücudun altında metalik bir termal ped (sarı) bulunan bir pozlama ortamında bir sıçan modelinin genel görünümü. (b) Yetişkin beynindeki SAR değerlerinin 0,5 mm3 mekansal çözünürlükte dağılımı. Sagital kesitte siyah ana hatla sınırlanan alan, mikroglial ve nöronal aktivitenin analiz edildiği birincil işitsel kortekse karşılık gelir. SAR değerlerinin renk kodlu ölçeği, şekilde gösterilen tüm sayısal simülasyonlar için geçerlidir.
LTE veya Sham maruziyetinden sonra sıçan işitsel korteksindeki LPS enjekte edilmiş mikroglia. (a) Sham veya LTE maruziyetinden 3 ila 4 saat sonra LPS ile perfüze edilmiş sıçan işitsel korteksinin koronal kesitlerinde anti-Iba1 antikoruyla boyanmış mikroglianın temsili yığılmış görünümü. Ölçek çubuğu: 20 µm. (bd) Sham'den (açık noktalar) veya LTE maruziyetinden (maruz kalmış, siyah noktalar) 3 ila 4 saat sonra mikroglianın morfometrik değerlendirmesi. (b, c) Mikroglia belirteci Iba1'in mekansal kapsamı (b) ve Iba1 pozitif hücre gövdelerinin alanları (c). Veriler, Sham'e maruz bırakılan hayvanların ortalamasına göre normalize edilmiş anti-Iba1 boyama alanını temsil eder. (d) Anti-Iba1 ile boyanmış mikroglial hücre gövdelerinin sayısı. Sham (n = 5) ve LTE (n = 6) hayvanları arasındaki farklar önemli değildi (p > 0,05, eşleştirilmemiş t-testi).Kutunun üstü ve altı, üst ve alt çizgiler sırasıyla 25-75. persentilleri ve 5-95. persentilleri temsil eder.Ortalama değer kutuda kırmızı ile işaretlenmiştir.
Tablo 1, dört grup sıçanın (Sham, Maruz Kalan, Sham-LPS, Exposed-LPS) birincil işitsel korteksinde elde edilen hayvan sayılarını ve çoklu ünite kayıtlarını özetlemektedir. Aşağıdaki sonuçlarda, kendiliğinden ateşleme oranlarından en az 6 standart sapma daha yüksek ton-uyarılmış tepkiler (bkz. Tablo 1) yani önemli bir spektral zamansal alıcı alan (STRF) sergileyen tüm kayıtları dahil ettik. Bu kriteri uygulayarak, Sham grubu için 266 kayıt, Exposed grubu için 273 kayıt, Sham-LPS grubu için 299 kayıt ve Exposed-LPS grubu için 295 kayıt seçtik.
Aşağıdaki paragraflarda, öncelikle spektral-zamansal alıcı alandan (yani saf tonlara verilen tepki) ve ksenojenik spesifik vokalizasyonlara verilen tepkiden elde edilen parametreleri açıklayacağız. Ardından, her grup için elde edilen frekans tepkisi alanının niceliğini belirleyeceğiz. Deneysel tasarımımızda "iç içe geçmiş verilerin"30 varlığı göz önüne alındığında, tüm istatistiksel analizler elektrot dizisindeki pozisyon sayısına (Tablo 1'in son satırı) göre gerçekleştirilmiştir, ancak aşağıda açıklanan tüm etkiler de her gruptaki pozisyon sayısına dayanmaktadır. Toplanan çok üniteli kayıtların toplam sayısı (Tablo 1'in üçüncü satırı).
Şekil 4a, LPS ile tedavi edilen Sham ve maruz kalan hayvanlarda elde edilen kortikal nöronların optimal frekans dağılımını (BF, 75 dB SPL'de maksimum yanıtı ortaya çıkaran) göstermektedir. Her iki gruptaki BF'nin frekans aralığı 1 kHz'den 36 kHz'e kadar genişletilmiştir. İstatistiksel analiz, bu dağılımların benzer olduğunu göstermiştir (ki-kare, p = 0,278), bu da iki grup arasında örnekleme yanlılığı olmadan karşılaştırmalar yapılabileceğini düşündürmektedir.
LPS ile tedavi edilen hayvanlarda LTE maruziyetinin kortikal yanıtların niceliksel parametreleri üzerindeki etkileri. (a) LTE'ye maruz bırakılan LPS ile tedavi edilen hayvanların (siyah) ve sahte LTE'ye maruz bırakılan hayvanların (beyaz) kortikal nöronlarındaki BF dağılımı. İki dağılım arasında fark yoktur. (bf) LTE maruziyetinin spektral zamansal alıcı alanı (STRF) nicelikselleştiren parametreler üzerindeki etkisi. Tepki gücü hem STRF'de (toplam tepki gücü) hem de optimum frekanslarda (b,c) önemli ölçüde azaldı (*p < 0,05, eşleştirilmemiş t-testi). Tepki süresi, tepki bant genişliği ve bant genişliği sabiti (df). Seslendirmelere verilen yanıtların hem gücü hem de zamansal güvenilirliği azaldı (g, h). Kendiliğinden aktivite önemli ölçüde azalmadı (i). (*p < 0,05, eşleştirilmemiş t-testi). (j,k) LTE maruziyetinin kortikal eşikler üzerindeki etkileri. Ortalama eşikler, LTE'ye maruz kalan sıçanlarda, Sahte maruz bırakılan sıçanlar. Bu etki düşük ve orta frekanslarda daha belirgindir.
Şekil 4b-f, bu hayvanlar için STRF'den türetilen parametrelerin dağılımını göstermektedir (ortalamalar kırmızı çizgilerle gösterilmiştir). LPS ile tedavi edilen hayvanlarda LTE maruziyetinin etkileri, nöronal uyarılabilirliğin azaldığını göstermektedir. İlk olarak, genel yanıt yoğunluğu ve yanıtlar, BF'de Sham-LPS hayvanlarına kıyasla önemli ölçüde daha düşüktü (Şekil 4b,c eşleştirilmemiş t-testi, p = 0,0017; ve p = 0,0445). Benzer şekilde, iletişim seslerine verilen yanıtlar hem yanıt gücünde hem de denemeler arası güvenilirlikte azaldı (Şekil 4g,h; eşleştirilmemiş t-testi, p = 0,043). Kendiliğinden aktivite azaldı, ancak bu etki önemli değildi (Şekil 4i; p = 0,0745). Yanıt süresi, ayarlama bant genişliği ve yanıt gecikmesi, LPS ile tedavi edilen hayvanlarda LTE maruziyetinden etkilenmedi (Şekil 4d-f), bu da frekans seçiciliğinin ve başlangıç ​​yanıtlarının hassasiyetinin etkilenmediğini göstermektedir LPS ile tedavi edilen hayvanlarda LTE maruziyeti.
Daha sonra saf ton korteks eşiklerinin LTE maruziyetiyle değişip değişmediğini değerlendirdik. Her kayıttan elde edilen frekans tepki alanı (FRA) üzerinden, her frekans için işitsel eşikleri belirledik ve bu eşikleri her iki hayvan grubu için ortalamasını aldık. Şekil 4j, LPS ile tedavi edilen sıçanlarda 1,1 ila 36 kHz arasındaki ortalama (± sem) eşikleri göstermektedir. Sham ve Exposed gruplarının işitsel eşikleri karşılaştırıldığında, Sham hayvanlarına kıyasla maruz bırakılan hayvanlarda eşiklerde önemli bir artış görüldü (Şekil 4j), bu etki düşük ve orta frekanslarda daha belirgindi. Daha kesin olarak, düşük frekanslarda (< 2,25 kHz), yüksek eşikli A1 nöronlarının oranı artarken, düşük ve orta eşikli nöronların oranı azaldı (ki-kare = 43,85; p < 0,0001; Şekil 4k, sol Şekil). Aynı etki orta frekansta da görüldü (2,25 < Freq(kHz) < 11): orta eşikli kortikal kayıtların daha yüksek oranı ve düşük eşikli nöronların daha küçük oranı, maruz kalmayan grupla karşılaştırıldığında (Ki-kare = 71,17; p < 0,001; Şekil 4k, orta panel). Ayrıca yüksek frekanslı nöronlar için eşikte önemli bir fark vardı (≥ 11 kHz, p = 0,0059); düşük eşikli nöronların oranı azaldı ve orta-yüksek eşikli nöronların oranı arttı (ki-kare = 10,853; p = 0,04 Şekil 4k, sağ panel).
Şekil 5a, Sham ve Exposed grupları için sağlıklı hayvanlardan elde edilen kortikal nöronların optimal frekans dağılımını (BF, 75 dB SPL'de maksimum yanıtı ortaya çıkaran) göstermektedir. İstatistiksel analiz, iki dağılımın benzer olduğunu (ki-kare, p = 0,157) göstermiştir; bu da iki grup arasında örnekleme yanlılığı olmadan karşılaştırmalar yapılabileceğini düşündürmektedir.
Sağlıklı hayvanlarda LTE maruziyetinin kortikal yanıtların niceliksel parametreleri üzerindeki etkileri. (a) LTE'ye (koyu mavi) ve LTE'ye sahte olarak maruz bırakılan (açık mavi) sağlıklı hayvanların kortikal nöronlarındaki BF dağılımı. İki dağılım arasında fark yoktur. (bf) LTE maruziyetinin spektral zamansal alıcı alanı (STRF) nicelikselleştiren parametreler üzerindeki etkisi. STRF ve optimum frekanslar boyunca yanıt yoğunluğunda önemli bir değişiklik olmamıştır (b,c). Yanıt süresinde hafif bir artış vardır (d), ancak yanıt bant genişliği ve bant genişliğinde bir değişiklik yoktur (e, f). Seslendirmelere verilen yanıtların gücü veya zamansal güvenilirliği değişmemiştir (g, h). Spontan aktivitede önemli bir değişiklik olmamıştır (i). (*p < 0,05 eşleştirilmemiş t-testi). (j,k) LTE maruziyetinin kortikal eşikler üzerindeki etkileri. Ortalama olarak, eşikler LTE'ye maruz kalan sıçanlarda sahte olarak maruz kalan sıçanlara kıyasla önemli ölçüde değişmemiştir, ancak daha yüksek frekans eşikleri maruz kalanlarda biraz daha düşüktü hayvanlar.
Şekil 5b-f, iki STRF kümesinden türetilen parametrelerin dağılımını ve ortalamasını (kırmızı çizgi) temsil eden kutu grafiklerini göstermektedir. Sağlıklı hayvanlarda, LTE maruziyetinin kendisi STRF parametrelerinin ortalama değeri üzerinde çok az etkiye sahipti. Sham grubuyla karşılaştırıldığında (maruz kalan grup için açık ve koyu mavi kutular), LTE maruziyeti ne toplam yanıt yoğunluğunu ne de BF yanıtını değiştirmedi (Şekil 5b,c; eşleştirilmemiş t-testi, sırasıyla p = 0,2176 ve p = 0,8696). Ayrıca, spektral bant genişliği ve gecikme üzerinde hiçbir etki yoktu (sırasıyla p = 0,6764 ve p = 0,7129), ancak yanıt süresinde önemli bir artış vardı (p = 0,047). Ayrıca, seslendirme yanıtlarının gücü üzerinde hiçbir etki yoktu (Şekil 5g, p = 0,4375), bu yanıtların denemeler arası güvenilirliği (Şekil 5h, p = 0,3412) ve kendiliğinden aktivite (Şekil 5).5i; p = 0,3256).
Şekil 5j, sağlıklı sıçanlarda 1,1 ila 36 kHz arasındaki ortalama (± sem) eşikleri göstermektedir. Yüksek frekanslarda (11–36 kHz) maruz kalan hayvanlarda biraz daha düşük bir eşik haricinde, sahte ve maruz kalan sıçanlar arasında önemli bir fark göstermemiştir (eşleştirilmemiş t-testi, p = 0,0083). Bu etki, maruz kalan hayvanlarda, bu frekans aralığında (ki-kare = 18,312, p = 0,001; Şekil 5k), düşük ve orta eşiklere sahip biraz daha fazla nöron (yüksek eşikler ise) daha az nöron olduğu gerçeğini yansıtmaktadır.
Sonuç olarak, sağlıklı hayvanlar LTE'ye maruz bırakıldığında, saf tonlara ve vokalizasyonlar gibi karmaşık seslere verilen yanıt gücünde bir etki görülmedi. Ayrıca, sağlıklı hayvanlarda kortikal işitsel eşikler, maruz kalan ve sahte hayvanlar arasında benzerdi, buna karşın LPS ile tedavi edilen hayvanlarda LTE maruziyeti, özellikle düşük ve orta frekans aralığında, kortikal eşiklerde önemli bir artışa neden oldu.
Çalışmamız, akut nöroinflamasyon yaşayan yetişkin erkek sıçanlarda, 0,5 W/kg'lık yerel bir SARACx'e sahip LTE-1800 MHz'e maruz kalmanın (Yöntemlere bakınız) birincil iletişim kayıtlarında sesle uyarılan yanıtların yoğunluğunda önemli bir azalmaya yol açtığını göstermiştir. Nöral aktivitedeki bu değişiklikler, mikroglial süreçlerin kapsadığı mekansal alanın kapsamında belirgin bir değişiklik olmadan meydana gelmiştir. LTE'nin kortikal uyarılmış yanıtların yoğunluğu üzerindeki bu etkisi sağlıklı sıçanlarda gözlenmemiştir. LTE'ye maruz bırakılan ve sahte maruz bırakılan hayvanlardaki kayıt birimleri arasındaki optimal frekans dağılımındaki benzerlik göz önüne alındığında, nöronal tepkisellikteki farklılıklar örnekleme yanlılığından ziyade LTE sinyallerinin biyolojik etkilerine atfedilebilir (Şekil 4a). Dahası, LTE'ye maruz bırakılan sıçanlarda yanıt gecikmesinde ve spektral ayarlama bant genişliğinde değişiklik olmaması, büyük olasılıkla bu kayıtların ikincil bölgeler yerine birincil ACx'te bulunan aynı kortikal katmanlardan örneklendiğini düşündürmektedir.
Bilgilerimize göre, LTE sinyallemesinin nöronal tepkiler üzerindeki etkisi daha önce bildirilmemiştir. Bununla birlikte, önceki çalışmalar GSM-1800 MHz veya 1800 MHz sürekli dalganın (CW) nöronal uyarılabilirliği değiştirme yeteneğini, deneysel yaklaşıma bağlı olarak önemli farklılıklar olsa da, belgelemiştir. 8,2 W/Kg SAR seviyesinde 1800 MHz CW'ye maruz kaldıktan kısa bir süre sonra, salyangoz ganglionlarından alınan kayıtlar aksiyon potansiyellerini ve nöronal modülasyonu tetiklemek için eşiklerin azaldığını gösterdi. Öte yandan, sıçan beyninden türetilen birincil nöronal kültürlerdeki sivri uç ve patlama aktivitesi, 4,6 W/kg SAR'da 15 dakika boyunca GSM-1800 MHz veya 1800 MHz CW'ye maruz bırakılarak azaldı. Bu inhibisyon, maruziyetten sonraki 30 dakika içinde yalnızca kısmen geri döndürülebilirdi. Nöronların tamamen susturulması 9,2 W/kg SAR'da sağlandı. Doz-yanıt analizi, GSM-1800 MHz'nin daha fazla olduğunu gösterdi Patlama aktivitesini bastırmada 1800 MHz CW'den daha etkili olduğu, nöronal tepkilerin RF sinyal modülasyonuna bağlı olduğunu düşündürmektedir.
Bizim ortamımızda, kortikal uyarılmış tepkiler 2 saatlik sadece başa maruz kalmanın sona ermesinden 3 ila 6 saat sonra canlı olarak toplandı. Önceki bir çalışmada, GSM-1800 MHz'in 1,55 W/kg SARACx'teki etkisini araştırdık ve sağlıklı sıçanlarda sesle uyarılmış kortikal tepkiler üzerinde önemli bir etki bulamadık. Burada, sağlıklı sıçanlarda 0,5 W/kg SARACx'te LTE-1800'e maruz bırakılarak uyandırılan tek önemli etki, saf tonların sunulması üzerine tepki süresinde hafif bir artıştı. Bu etkiyi açıklamak zordur çünkü tepki yoğunluğunda bir artışa eşlik etmez ve bu daha uzun tepki süresinin kortikal nöronlar tarafından ateşlenen aynı toplam aksiyon potansiyeli sayısıyla meydana geldiğini düşündürmektedir. Bir açıklama, LTE maruziyetinin bazı inhibitör internöronların aktivitesini azaltabilmesi olabilir, çünkü birincil ACx ileri beslemeli inhibisyonda uyarıcı talamik girdi tarafından tetiklenen piramidal hücre tepkilerinin süresini kontrol ettiği belgelenmiştir33,34,35, 36, 37.
Buna karşılık, LPS ile tetiklenen nöroinflamasyona maruz bırakılan sıçanlarda, LTE maruziyetinin sesle uyarılan nöronal ateşlemenin süresi üzerinde hiçbir etkisi olmadı, ancak uyarılan yanıtların gücü üzerinde önemli etkiler tespit edildi. Aslında, LPS-sham'a maruz bırakılan sıçanlarda kaydedilen nöronal yanıtlarla karşılaştırıldığında, LTE'ye maruz bırakılan LPS ile tedavi edilen sıçanlardaki nöronlar, yanıtlarının yoğunluğunda bir azalma sergiledi; bu etki hem saf tonları hem de doğal seslendirmeleri sunarken gözlemlendi. Saf tonlara verilen yanıtın yoğunluğundaki azalma, 75 dB'lik spektral ayarlama bant genişliğinde bir daralma olmadan meydana geldi ve tüm ses yoğunluklarında meydana geldiğinden, düşük ve orta frekanslarda kortikal nöronların akustik eşiklerinde bir artışa neden oldu.
Uyarılmış yanıt gücündeki azalma, LPS ile tedavi edilen hayvanlarda SARACx'te 0,5 W/kg LTE sinyallemesinin etkisinin, üç kat daha yüksek SARACx'te (1,55 W/kg) uygulanan GSM-1800 MHz'e benzer olduğunu gösterdi 28 . GSM sinyallemesinde olduğu gibi, başın LTE-1800 MHz'e maruz kalması, LPS ile tetiklenen nöroinflamasyona maruz bırakılan sıçan ACx nöronlarında nöronal uyarılabilirliği azaltabilir. Bu hipotezle uyumlu olarak, seslendirmeye verilen nöronal yanıtların deneme güvenilirliğinin azalmasına (Şekil 4h) ve kendiliğinden aktivitenin azalmasına (Şekil 4i) doğru bir eğilim de gözlemledik. Ancak, LTE sinyallemesinin nöronal içsel uyarılabilirliği azaltıp azaltmadığını veya sinaptik girdiyi azaltarak ACx'teki nöronal yanıtları kontrol edip etmediğini in vivo belirlemek zor olmuştur.
İlk olarak, bu zayıf tepkiler LTE 1800 MHz'e maruz kaldıktan sonra kortikal hücrelerin içsel olarak azalan uyarılabilirliğinden kaynaklanıyor olabilir. Bu fikri destekleyerek, GSM-1800 MHz ve 1800 MHz-CW, sırasıyla 3,2 W/kg ve 4,6 W/kg SAR seviyelerine sahip birincil kortikal sıçan nöron kültürlerine doğrudan uygulandığında patlama aktivitesini azalttı, ancak patlama aktivitesini önemli ölçüde azaltmak için bir eşik SAR seviyesi gerekiyordu. Azaltılmış içsel uyarılabilirliği savunarak, sahte maruziyete maruz kalan hayvanlara kıyasla maruz kalan hayvanlarda daha düşük kendiliğinden ateşleme oranları gözlemledik.
İkinci olarak, LTE maruziyeti talamo-kortikal veya kortikal-kortikal sinapslardan sinaptik iletimi de etkileyebilir. Çok sayıda kayıt, işitsel kortekste spektral ayarın genişliğinin yalnızca afferent talamik projeksiyonlar tarafından belirlenmediğini, ancak korteks içi bağlantıların kortikal bölgelere ek spektral girdi sağladığını göstermektedir39,40. Deneylerimizde, kortikal STRF'nin maruz kalan ve sahte maruz kalan hayvanlarda benzer bant genişlikleri göstermesi, dolaylı olarak LTE maruziyetinin etkilerinin kortikal-kortikal bağlantı üzerinde etkisi olmadığını ileri sürmüştür. Bu ayrıca, SAR'da maruz kalan diğer kortikal bölgelerdeki ACx'te ölçülenlerden daha yüksek bağlantının (Şekil 2) burada bildirilen değişmiş tepkilerden sorumlu olmayabileceğini de ileri sürmektedir.
Burada, LPS'ye maruz bırakılan kortikal kayıtların daha büyük bir oranı, LPS'ye sahte maruz bırakılan hayvanlara kıyasla yüksek eşikler gösterdi. Kortikal akustik eşiğin öncelikle talamo-kortikal sinapsın gücü tarafından kontrol edildiği öne sürüldüğü göz önüne alındığında, talamo-kortikal iletimi, presinaptik (azalmış glutamat salınımı) veya postsinaptik düzeyde (azalmış reseptör sayısı veya afinitesi) maruziyetle kısmen azalttığından şüphelenilebilir.
GSM-1800 MHz'in etkilerine benzer şekilde, LTE ile indüklenen değişmiş nöronal tepkiler, mikroglial tepkilerle karakterize edilen LPS tetiklemeli nöroinflamasyon bağlamında meydana geldi. Güncel kanıtlar, mikroglia'nın normal ve patolojik beyinlerdeki nöronal ağların aktivitesini güçlü bir şekilde etkilediğini göstermektedir41,42,43. Nörotransmisyonu düzenleme yetenekleri, yalnızca nörotransmisyonu sınırlayabilen veya sınırlayabilen ürettikleri bileşiklerin üretimine değil, aynı zamanda hücresel süreçlerinin yüksek hareketliliğine de bağlıdır. Serebral kortekste, nöronal ağların hem artmış hem de azalmış aktivitesi, mikroglial süreçlerin büyümesi nedeniyle mikroglial mekansal alanın hızlı genişlemesini tetikler44,45. Özellikle, mikroglial çıkıntılar aktive olmuş talamo-kortikal sinapsların yakınında toplanır ve mikroglia aracılı lokal adenozin üretimiyle ilgili mekanizmalar yoluyla uyarıcı sinapsların aktivitesini inhibe edebilir.
GSM-1800 MHz'e 1,55 W/kg SARACx ile maruz bırakılan LPS ile tedavi edilen sıçanlarda, ACx28'de belirgin Iba1 boyalı alanlarla işaretlenen mikroglial süreçlerin büyümesiyle ACx nöronlarının aktivitesinde azalma meydana geldi. Bu gözlem, GSM maruziyetiyle tetiklenen mikroglial yeniden şekillenmenin, GSM'nin sese bağlı nöronal tepkilerdeki azalmaya aktif olarak katkıda bulunabileceğini düşündürmektedir. Mevcut çalışmamız, mikroglial süreçlerin kapsadığı mekansal alanda herhangi bir artış bulamadığımız için, SARACx'in 0,5 W/kg ile sınırlı olduğu LTE baş maruziyeti bağlamında bu hipoteze karşı çıkmaktadır. Ancak bu, LPS ile aktive olan mikroglia üzerinde LTE sinyallemesinin herhangi bir etkisini dışlamaz ve bu da nöronal aktiviteyi etkileyebilir. Bu soruyu cevaplamak ve akut nöroinflamasyonun LTE sinyallemesine nöronal tepkileri nasıl değiştirdiğini belirlemek için daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır.
Bilgilerimize göre, LTE sinyallerinin işitsel işleme üzerindeki etkisi daha önce incelenmemiştir. Önceki çalışmalarımız 26,28 ve mevcut çalışma, akut inflamasyon ortamında, başın yalnızca GSM-1800 MHz veya LTE-1800 MHz'e maruz bırakılmasının, işitme eşiğindeki artışla gösterildiği gibi, ACx'teki nöronal yanıtlar üzerinde işlevsel değişikliklere yol açtığını göstermiştir. En az iki ana nedenden dolayı, koklear fonksiyon LTE maruziyetimizden etkilenmemelidir. İlk olarak, Şekil 2'de gösterilen dozimetri çalışmasında gösterildiği gibi, en yüksek SAR seviyeleri (1 W/kg'a yakın) dorsomedial kortekste (antenin altında) bulunur ve kişi daha yanlara ve yanlara doğru hareket ettikçe önemli ölçüde azalır. Başın ventral kısmı. Sıçan kulak kepçesi seviyesinde (kulak kanalının altında) yaklaşık 0,1 W/kg olduğu tahmin edilebilir. İkinci olarak, kobay kulakları 2 ay boyunca GSM 900 MHz'e (haftada 5 gün) maruz bırakıldığında, 1 saat/gün, SAR 1 ile 4 W/kg arasında), bozulma ürününün otoakustik Eşiklerinin büyüklüğünde tespit edilebilir bir değişiklik olmadı Emisyon ve İşitsel Beyin Sapı Tepkileri için 47. Dahası, 2 W/kg'lık bir yerel SAR'da GSM 900 veya 1800 MHz'e tekrarlanan baş maruziyeti sağlıklı sıçanlarda koklear dış tüy hücresi fonksiyonunu etkilemedi48,49. Bu sonuçlar, GSM cep telefonlarından gelen EMF'ye 10 ila 30 dakika maruz kalmanın koklear50,51,52 veya beyin sapı düzeyinde53,54 değerlendirildiğinde işitsel işleme üzerinde tutarlı bir etkisi olmadığını gösteren araştırmaların yapıldığı insanlarda elde edilen verileri yansıtmaktadır.
Çalışmamızda, LTE ile tetiklenen nöronal ateşleme değişiklikleri, maruziyetin sona ermesinden 3 ila 6 saat sonra canlı olarak gözlendi. Korteksin dorsomedial kısmı üzerinde yapılan önceki bir çalışmada, maruziyetten 24 saat sonra gözlemlenen GSM-1800 MHz tarafından indüklenen çeşitli etkiler, maruziyetten 72 saat sonra artık tespit edilemiyordu. Bu, mikroglial süreçlerin genişlemesi, IL-1ß geninin aşağı düzenlenmesi ve AMPA reseptörlerinin translasyon sonrası modifikasyonu durumunda geçerlidir. İşitsel korteksin dorsomedial bölgeden (2,94W/kg26) daha düşük bir SAR değerine (0,5W/kg) sahip olduğu düşünüldüğünde, burada bildirilen nöronal aktivitedeki değişikliklerin geçici olduğu görülmektedir.
Verilerimiz, cep telefonu kullanıcılarının serebral korteksinde elde edilen gerçek SAR değerlerinin tahminlerini ve nitelikli SAR limitlerini hesaba katmalıdır. Halkı korumak için kullanılan mevcut standartlar, 100 kHz ve 6 GHz RF aralığındaki radyo frekanslarına lokalize baş veya gövde maruziyeti için SAR sınırını 2 W/kg olarak belirlemiştir.
Doz simülasyonları, genel kafa veya cep telefonu iletişimi sırasında kafanın farklı dokularındaki RF güç emilimini belirlemek için farklı insan kafa modelleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. İnsan kafa modellerinin çeşitliliğine ek olarak, bu simülasyonlar, kafatasının dış veya iç şekli, kalınlığı veya su içeriği gibi anatomik veya histolojik parametrelere dayalı olarak beyin tarafından emilen enerjinin tahmininde önemli farklılıklar veya belirsizlikler olduğunu vurgulamaktadır. Farklı kafa dokuları yaşa, cinsiyete veya bireye göre büyük ölçüde değişiklik gösterir56,57,58. Dahası, antenin iç konumu ve cep telefonunun kullanıcının kafasına göre konumu gibi cep telefonu özellikleri, serebral korteksteki SAR değerlerinin seviyesini ve dağılımını güçlü bir şekilde etkiler59,60. Bununla birlikte, 1800 MHz aralığında radyo frekansları yayan cep telefonu modellerinden belirlenen insan serebral korteksindeki bildirilen SAR dağılımları göz önüne alındığında58, 59, 60, insan işitsel korteksinde elde edilen SAR seviyelerinin hala yarı yarıya düşük uygulandığı görülmektedir. İnsan serebral korteksinin.Çalışmamız (SARACx 0,5 W/kg).Bu nedenle, verilerimiz kamuoyuna uygulanabilir SAR değerlerinin mevcut sınırlarına meydan okumamaktadır.
Sonuç olarak, çalışmamız LTE-1800 MHz'e yalnızca başın tek sefer maruz bırakılmasının, kortikal nöronların duyusal uyaranlara verdiği nöronal tepkileri etkilediğini göstermektedir. GSM sinyallemesinin etkilerine ilişkin önceki karakterizasyonlarla tutarlı olarak, sonuçlarımız LTE sinyallemesinin nöronal aktivite üzerindeki etkilerinin sağlık durumuna göre değiştiğini göstermektedir. Akut nöroinflamasyon, nöronları LTE-1800 MHz'e duyarlı hale getirir ve bunun sonucunda işitsel uyaranların kortikal işlenmesinde değişiklikler meydana gelir.
Veriler Janvier laboratuvarında elde edilen 31 yetişkin erkek Wistar sıçanının serebral korteksinden 55 günlük yaşta toplandı. Sıçanlar nem (%50-55) ve sıcaklık (22-24 °C) kontrollü, 12 saat/12 ​​saat ışık/karanlık döngüsüne sahip (ışıklar sabah 7:30'da açılıyor), yiyecek ve suya serbest erişime sahip bir tesiste barındırıldı. Tüm deneyler, Nörobilim Araştırmalarında Hayvanların Kullanımına İlişkin Nörobilim Derneği Kılavuzunda açıklananlara benzer olan Avrupa Toplulukları Konseyi Direktifi (2010/63/AB Konsey Direktifi) tarafından belirlenen yönergelere uygun olarak gerçekleştirildi. Bu protokol, bu komite tarafından 32-2011 ve 34-2012'de doğrulanan prosedürler kullanılarak Paris-Sud ve Merkezi Etik Komitesi (CEEA N°59, Proje 2014-25, Ulusal Protokol 03729.02) tarafından onaylandı.
Hayvanlar, LPS tedavisinden ve LTE-EMF'ye maruz kalmadan (veya sahte maruz kalmadan) önce en az 1 hafta boyunca koloni odalarına alıştırıldı.
Yirmi iki sıçana, LTE veya sahte maruziyetten 24 saat önce steril endotoksin içermeyen izotonik salinle seyreltilmiş E. coli LPS (250 µg/kg, serotip 0127:B8, SIGMA) intraperitoneal (ip) olarak enjekte edildi (grup başına n). = 11). 2 aylık Wistar erkek sıçanlarında, bu LPS tedavisi serebral kortekste birkaç proinflamatuar gen (tümör nekroz faktörü-alfa, interlökin 1ß, CCL2, NOX2, NOS2) ile işaretlenen nöroinflamatuar bir yanıt üretir; bu genler LPS enjeksiyonundan 24 saat sonra yukarı regüle edildi ve sırasıyla NOX2 enzimini ve interlökin 1ß'yi kodlayan transkript seviyelerinde 4 ve 12 kat artış görüldü. Bu 24 saatlik zaman noktasında, kortikal mikroglia, LPS'nin tetiklediği hücrelerin proinflamatuar aktivasyonundan beklenen tipik "yoğun" hücre morfolojisini sergiledi (Şekil 1); bu, diğerlerinin LPS'nin tetiklediği aktivasyonuyla tezat oluşturmaktadır. Hücresel proinflamatuar aktivasyon, 24, 61'e karşılık gelmektedir.
Yalnızca başın LTE EMF'ye maruz bırakılması, daha önce GSM EMF26'nın etkisini değerlendirmek için kullanılan deneysel kurulum kullanılarak gerçekleştirildi. LTE maruz bırakılması, LPS enjeksiyonundan 24 saat sonra (11 hayvan) veya LPS tedavisi uygulanmadan (5 hayvan) gerçekleştirildi. Hayvanlar, hareket etmesini önlemek ve hayvanın başının LTE sinyalini yayan halka antende olduğundan emin olmak için maruz bırakmadan önce ketamin/ksylazin (ketamin 80 mg/kg, ip; ksilazin 10 mg/kg, ip) ile hafifçe anestezi altına alındı. Aşağıda tekrarlanabilir konum. Aynı kafesteki sıçanların yarısı kontrol olarak kullanıldı (LPS ile önceden tedavi edilen 22 sıçandan 11'i sahte maruz bırakılan hayvan): halka antenin altına yerleştirildiler ve LTE sinyalinin enerjisi sıfıra ayarlandı. Maruz kalan ve sahte maruz bırakılan hayvanların ağırlıkları benzerdi (p = 0,558, eşleştirilmemiş t-testi, ns). Tüm anestezi altındaki hayvanlar, vücutlarını korumak için metal içermeyen bir ısıtma yastığına yerleştirildi Deney boyunca sıcaklık yaklaşık 37°C'dir. Önceki deneylerde olduğu gibi, maruz kalma süresi 2 saate ayarlanmıştır. Maruz kalma sonrasında hayvanı ameliyathanedeki başka bir ısıtma yastığına yerleştirin. Aynı maruz kalma prosedürü 10 sağlıklı sıçana (LPS ile tedavi edilmemiş) uygulandı; bunların yarısı aynı kafesten sahte maruziyete tabi tutuldu (p = 0,694).
Maruz bırakma sistemi, GSM elektromanyetik alanları yerine LTE üretmek için radyo frekans üretecinin değiştirilmesiyle önceki çalışmalarda açıklanan 25, 62 sistemlerine benzerdi. Kısaca, LTE - 1800 MHz elektromanyetik alan yayan bir RF üreteci (SMBV100A, 3,2 GHz, Rohde & Schwarz, Almanya) bir güç amplifikatörüne (ZHL-4W-422+, Mini-Circuits, ABD), bir sirkülatöre (D3 1719-N, Sodhy, Fransa), iki yollu bir kuplöre (CD D 1824-2, - 30 dB, Sodhy, Fransa) ve dört yollu bir güç bölücüye (DC D 0922-4N, Sodhy, Fransa) bağlandı ve bu da aynı anda dört hayvanın maruz bırakılmasına olanak sağladı. Çift yönlü bir kuplöre bağlı bir güç ölçer (N1921A, Agilent, ABD), cihaz içindeki olay ve yansıyan gücün sürekli ölçülmesini ve izlenmesini sağladı. Her çıkış bağlandı Hayvanın başının kısmen açığa çıkarılmasını sağlayan bir döngü antenine (Sama-Sistemi srl; Roma). Döngü anteni, yalıtkan bir epoksi alt tabaka üzerine kazınmış iki metal çizgiden (dielektrik sabiti εr = 4,6) oluşan baskılı bir devreden oluşur. Bir ucunda, cihaz hayvanın başına yakın yerleştirilmiş bir halka oluşturan 1 mm genişliğinde bir telden oluşur. Önceki çalışmalarda olduğu gibi26,62, özgül emilim oranı (SAR), sayısal bir sıçan modeli ve sonlu fark zaman alanı (FDTD) yöntemi kullanılarak sayısal olarak belirlenmiştir63,64,65. Ayrıca, sıcaklık artışını ölçmek için Luxtron probları kullanılarak homojen bir sıçan modelinde deneysel olarak da belirlenmiştir. Bu durumda, W/kg cinsinden SAR, şu formül kullanılarak hesaplanır: SAR = C ΔT/Δt, burada C ısı kapasitesidir J/(kg K), ΔT °K ve Δt Sıcaklık değişimi, süre saniyedir. Sayısal olarak belirlenen SAR değerleri, deneysel SAR değerleriyle karşılaştırılmıştır Özellikle eşdeğer sıçan beyin bölgelerinde homojen bir model kullanılarak elde edilen SAR değerlerinin sayısal SAR ölçümleri ile deneysel olarak tespit edilen SAR değerleri arasındaki fark %30'dan azdır.
Şekil 2a, çalışmamızda kullanılan sıçanların vücut ağırlığı ve büyüklüğü açısından dağılımına uyan sıçan modelinde sıçan beynindeki SAR dağılımını göstermektedir. Beyin ortalama SAR değeri 0,37 ± 0,23 W/kg (ortalama ± SD) olarak bulunmuştur. SAR değerleri döngü anteninin hemen altındaki kortikal alanda en yüksektir. ACx'teki (SARACx) yerel SAR değeri 0,50 ± 0,08 W/kg (ortalama ± SD) olarak bulunmuştur (Şekil 2b). Maruz kalan sıçanların vücut ağırlıkları homojen olduğundan ve baş dokusu kalınlığındaki farklılıklar ihmal edilebilir düzeyde olduğundan, ACx veya diğer kortikal alanların gerçek SAR değerinin, maruz kalan bir hayvandan diğerine çok benzer olması beklenir.
Maruz kalmanın sonunda, hayvanlara arka pençe sıkıştırıldıktan sonra refleks hareketler gözlenmeyene kadar ek dozlarda ketamin (20 mg/kg, ip) ve ksilazin (4 mg/kg, ip) takviyesi yapıldı. Lokal anestezik (%2 Ksilokain) deri altına ve kafatasının üstündeki temporalis kasına enjekte edildi ve hayvanlar metal içermeyen bir ısıtma sistemine yerleştirildi. Hayvanı stereotaksik çerçeveye yerleştirdikten sonra sol temporal korteks üzerinde kraniotomi yapıldı. Önceki çalışmamızda66 olduğu gibi, parietal ve temporal kemiklerin birleşim noktasından başlayarak açıklık 9 mm genişliğinde ve 5 mm yüksekliğindeydi. ACx'in üstündeki dura, kan damarlarına zarar vermeden binoküler kontrol altında dikkatlice çıkarıldı. İşlemin sonunda, kayıt sırasında hayvanın başının atravmatik fiksasyonu için dental akrilik çimentodan bir taban oluşturuldu. Hayvanı destekleyen stereotaksik çerçeveyi akustik zayıflama odasına (IAC, model AC1) yerleştirin.
Veriler, LPS ile önceden tedavi edilmiş 10 hayvan da dahil olmak üzere 20 sıçanın birincil işitsel korteksindeki çoklu ünite kayıtlarından elde edildi. Hücre dışı kayıtlar, 1000 µm aralıklı iki sıra 8 elektrottan oluşan 16 tungsten elektrot dizisinden (TDT, ø: 33 µm, < 1 MΩ) elde edildi (aynı sıradaki elektrotlar arasında 350 µm). Topraklama için gümüş bir tel (ø: 300 µm) temporal kemik ile kontralateral dura arasına yerleştirildi. Birincil ACx'in tahmini konumu bregmadan 4-7 mm arkada ve supratemporal sütüre 3 mm ventraldedir. Ham sinyal 10.000 kat yükseltildi (TDT Medusa) ve ardından çok kanallı bir veri toplama sistemi (RX5, TDT) tarafından işlendi. Her elektrottan toplanan sinyaller filtrelendi (610–10.000 Hz) çoklu birim aktivitesini (MUA) çıkarmak için. Tetik seviyeleri, sinyalden en büyük aksiyon potansiyelini seçmek için her elektrot için dikkatlice ayarlandı (maruz kalmış veya sahte maruz kalma durumlarına kör olan ortak yazarlar tarafından). Dalga formlarının çevrimiçi ve çevrimdışı incelenmesi, burada toplanan MUA'nın elektrotların yakınındaki 3 ila 6 nöron tarafından üretilen aksiyon potansiyellerinden oluştuğunu gösterdi. Her deneyin başında, elektrot dizisinin konumunu, rostral yönelimde gerçekleştirildiğinde düşükten yükseğe frekans tepkilerini örnekleyebilecek şekilde, sekiz elektrottan oluşan iki sıra halinde ayarladık.
Akustik uyaranlar Matlab'da üretildi, RP2.1 tabanlı bir ses iletim sistemine (TDT) iletildi ve bir Fostex hoparlöre (FE87E) gönderildi. Hoparlör, sıçanın sağ kulağından 2 cm uzağa yerleştirildi ve bu mesafede hoparlör 140 Hz ile 36 kHz arasında düz bir frekans spektrumu (± 3 dB) üretti. Hoparlör kalibrasyonu, bir ön amplifikatör B&K 2169 ve dijital kayıt cihazı Marantz PMD671'e bağlı bir Bruel ve Kjaer mikrofonu 4133 ile kaydedilen gürültü ve saf tonlar kullanılarak gerçekleştirildi. Spektral Zaman Alıcı Alanı (STRF), 4,15 Hz'de 75 dB SPL'de rastgele sırada sunulan, 8 (0,14–36 kHz) oktavı kapsayan 97 gama tonu frekansı kullanılarak belirlendi. Frekans Tepki Alanı (FRA), aynı ton kümesi kullanılarak ve 2 Hz'de rastgele sırada sunulan 75 ila 5 dB SPL. Her frekans her yoğunlukta sekiz kez sunulur.
Doğal uyaranlara verilen yanıtlar da değerlendirildi. Önceki çalışmalarda, nöronal optimum frekans (BF) ne olursa olsun, sıçan seslendirmelerinin ACx'te nadiren güçlü yanıtlar ortaya çıkardığını, buna karşın ksenograft-spesifik (örneğin, ötücü kuş veya kobay seslendirmeleri) tipik olarak Tüm ton haritasını ortaya çıkardığını gözlemledik. Bu nedenle, kobaylarda seslendirmelere verilen kortikal yanıtları test ettik (36'sında kullanılan düdük, 25 kez sunulan 1 saniyelik uyaranlara bağlandı).

RF pasif bileşenleri ihtiyaçlarınıza göre özelleştirebiliriz. İhtiyaç duyduğunuz özellikleri belirtmek için özelleştirme sayfasına girebilirsiniz.
https://www.keenlion.com/özelleştirme/

E-posta:
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com