Balita

Salamat sa pagbisita sa Nature.com. Limitado ang suporta para sa CSS sa bersyon ng browser na iyong ginagamit. Para sa pinakamahusay na karanasan, inirerekomenda namin na gumamit ka ng na-update na browser (o i-off ang compatibility mode sa Internet Explorer). Samantala, upang matiyak ang patuloy na suporta, ipapakita namin ang site nang walang mga estilo at JavaScript.
Ang patuloy na pagtaas ng demand para sa komunikasyon sa mobile telephony ay humantong sa patuloy na paglitaw ng mga wireless na teknolohiya (G), na maaaring magkaroon ng iba't ibang epekto sa mga biological system. Upang masubukan ito, inilantad namin ang mga daga sa isang single-head exposure sa isang 4G long-term evolution (LTE) -1800 MHz electromagnetic field (EMF) sa loob ng 2 oras. Pagkatapos ay tinasa namin ang epekto ng lipopolysaccharide-induced acute neuroinflammation sa microglia spatial coverage at electrophysiological neuronal activity sa primary auditory cortex (ACx). Ang average na SAR sa ACx ay 0.5 W/kg. Ipinapakita ng mga multi-unit recording na ang LTE-EMF ay nagpapalitaw ng pagbawas sa intensity ng tugon sa mga purong tono at natural na vocalization, habang ang pagtaas sa acoustic threshold para sa low at mid-range na mga frequency. Ang Iba1 immunohistochemistry ay hindi nagpakita ng mga pagbabago sa lugar na sakop ng mga microglial bodies at proseso. Sa malulusog na daga, ang parehong LTE exposure ay hindi nagdulot ng mga pagbabago sa intensity ng tugon at acoustic thresholds. Ipinapakita ng aming datos na ang acute neuroinflammation ay nagpapasensitibo sa mga neuron sa LTE-EMF, na nagreresulta sa binagong pagproseso ng acoustic stimuli sa ACx.
Ang kapaligirang elektromagnetiko ng sangkatauhan ay lubhang nagbago sa nakalipas na tatlong dekada dahil sa patuloy na paglawak ng mga wireless na komunikasyon. Sa kasalukuyan, mahigit dalawang-katlo ng populasyon ang itinuturing na mga gumagamit ng mobile phone (MP). Ang malawakang pagkalat ng teknolohiyang ito ay nagdulot ng mga alalahanin at debate tungkol sa mga potensyal na mapanganib na epekto ng mga pulsed electromagnetic field (EMF) sa saklaw ng radio frequency (RF), na inilalabas ng mga MP o base station at nagko-code ng mga komunikasyon. Ang isyung ito sa kalusugan ng publiko ay nagbigay inspirasyon sa ilang mga eksperimental na pag-aaral na nakatuon sa pagsisiyasat sa mga epekto ng radiofrequency absorption sa mga biological tissue1. Ang ilan sa mga pag-aaral na ito ay naghanap ng mga pagbabago sa aktibidad ng neuronal network at mga prosesong kognitibo, dahil sa kalapitan ng utak sa mga pinagmumulan ng RF sa ilalim ng malawakang paggamit ng MP. Maraming naiulat na pag-aaral ang tumutugon sa mga epekto ng mga pulse modulated signal na ginagamit sa second generation (2G) global system for mobile communications (GSM) o wideband code division multiple access (WCDMA)/third generation universal mobile telecommunications systems (WCDMA/3G UMTS)2,3,4,5. Kaunti lamang ang nalalaman tungkol sa mga epekto ng mga radio frequency signal na ginagamit sa fourth generation (4G) mobile services, na umaasa sa isang all-digital Internet Protocol. teknolohiyang tinatawag na Long Term Evolution (LTE). Inilunsad noong 2011, ang serbisyo ng LTE handset ay inaasahang aabot sa 6.6 bilyong pandaigdigang subscriber ng LTE sa Enero 2022 (GSMA: //gsacom.com). Kung ikukumpara sa mga sistemang GSM (2G) at WCDMA (3G) batay sa mga single-carrier modulation scheme, ginagamit ng LTE ang Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) bilang pangunahing format ng signal. Sa buong mundo, ang mga serbisyo ng LTE mobile ay gumagamit ng iba't ibang frequency band sa pagitan ng 450 at 3700 MHz, kabilang ang 900 at 1800 MHz band na ginagamit din sa GSM.
Ang kakayahan ng pagkakalantad sa RF na makaapekto sa mga prosesong biyolohikal ay higit na natutukoy ng tiyak na rate ng pagsipsip (SAR) na ipinapahayag sa W/kg, na sumusukat sa enerhiyang nasisipsip sa biyolohikal na tisyu. Ang mga epekto ng talamak na 30-minutong pagkakalantad sa ulo sa 2.573 GHz na mga signal ng LTE sa pandaigdigang aktibidad ng neuronal network ay kamakailan lamang ginalugad sa malulusog na boluntaryong tao. Gamit ang resting state fMRI, naobserbahan na ang pagkakalantad sa LTE ay maaaring magdulot ng kusang mabagal na pagbabago-bago ng dalas at mga pagbabago sa intra- o inter-regional na koneksyon, habang ang spatial peak SAR levels na na-average sa 10 g ng tisyu ay tinatayang nag-iiba sa pagitan ng 0.42 at 1.52 W/kg, ayon sa mga paksa 7, 8, 9. Ang pagsusuri ng EEG sa ilalim ng magkatulad na mga kondisyon ng pagkakalantad (30 minutong tagal, tinatayang peak SAR level na 1.34 W/kg gamit ang isang kinatawan na modelo ng ulo ng tao) ay nagpakita ng nabawasang spectral power at hemispheric coherence sa alpha at beta bands. Gayunpaman, dalawang iba pang pag-aaral batay sa pagsusuri ng EEG ang natagpuan na ang 20 o 30 minuto ng pagkakalantad sa ulo ng LTE, na may pinakamataas na lokal na antas ng SAR na nakatakda sa humigit-kumulang 2 W/kg, alinman sa walang nakikitang epekto11 o nagresulta sa pagbaba ng spectral power sa alpha band, habang ang cognition ay hindi nagbago sa function na tinasa gamit ang Stroop test12. Natagpuan din ang mga makabuluhang pagkakaiba sa mga resulta ng EEG o mga pag-aaral sa kognitibo na partikular na tumitingin sa mga epekto ng pagkakalantad sa GSM o UMTS EMF. Pinaniniwalaang nagmumula ang mga ito sa mga pagkakaiba-iba sa disenyo ng pamamaraan at mga parameter ng eksperimento, kabilang ang uri at modulasyon ng signal, intensity at tagal ng pagkakalantad, o mula sa heterogeneity sa mga taong paksa na may kinalaman sa edad, anatomiya, o kasarian.
Sa ngayon, kakaunti lamang ang mga pag-aaral sa hayop na ginamit upang matukoy kung paano nakakaapekto ang pagkakalantad sa LTE signaling sa paggana ng utak. Kamakailan ay naiulat na ang sistematikong pagkakalantad ng mga umuunlad na daga mula sa huling yugto ng embryonic hanggang sa pag-awat (30 min/araw, 5 araw/linggo, na may mean whole-body SAR na 0.5 o 1 W/kg) ay nagresulta sa pagbabago ng mga gawi sa motor at gana sa pagkain sa pagtanda 14. Ang paulit-ulit na sistematikong pagkakalantad (2 ha bawat araw sa loob ng 6 na linggo) sa mga nasa hustong gulang na daga ay natagpuang nagdudulot ng oxidative stress at binabawasan ang amplitude ng visual evoked potentials na nakuha mula sa optic nerve, na may pinakamataas na SAR na tinatayang kasingbaba ng 10 mW/kg 15.
Bukod sa pagsusuri sa iba't ibang antas, kabilang ang mga antas ng selula at molekular, maaaring gamitin ang mga modelo ng daga upang pag-aralan ang mga epekto ng pagkakalantad sa RF sa panahon ng sakit, gaya ng dati nang nakatuon sa GSM o WCDMA/3G UMTS EMF sa konteksto ng talamak na neuroinflammation. Ipinakita ng mga pag-aaral ang mga epekto ng mga seizure, mga sakit na neurodegenerative o mga glioma 16,17,18,19,20.
Ang mga daga na tinurukan ng Lipopolysaccharide (LPS) ay isang klasikong preclinical na modelo ng talamak na mga tugon sa neuroinflammatory na nauugnay sa mga benign na nakakahawang sakit na dulot ng mga virus o bacteria na nakakaapekto sa karamihan ng populasyon bawat taon. Ang estado ng pamamaga na ito ay humahantong sa isang nababaligtad na sakit at depressive behavioral syndrome na nailalarawan sa pamamagitan ng lagnat, kawalan ng gana sa pagkain, at nabawasang pakikipag-ugnayan sa lipunan. Ang mga phagocyte ng CNS na naninirahan tulad ng microglia ay mga pangunahing effector cell ng tugon na neuroinflammatory na ito. Ang paggamot sa mga daga gamit ang LPS ay nagpapalitaw ng pag-activate ng microglia na nailalarawan sa pamamagitan ng pagbabago ng kanilang hugis at mga proseso ng cellular at malalim na pagbabago sa profile ng transcriptome, kabilang ang pagtaas ng mga gene na nagko-code ng mga pro-inflammatory cytokine o enzyme, na nakakaapekto sa mga neuronal network. Mga Aktibidad 22, 23, 24.
Sa pag-aaral ng mga epekto ng isang 2-oras na pagkakalantad sa ulo sa GSM-1800 MHz EMF sa mga daga na ginamot ng LPS, natuklasan namin na ang GSM signaling ay nagti-trigger ng mga cellular response sa cerebral cortex, na nakakaapekto sa gene expression, glutamate receptor phosphorylation, neuronal Meta-evoked firing at morphology ng microglia sa cerebral cortex. Ang mga epektong ito ay hindi nakita sa malulusog na daga na nakatanggap ng parehong pagkakalantad sa GSM, na nagmumungkahi na ang LPS-triggered neuroinflammatory state ay nagpapa-sensitibo sa mga CNS cell sa GSM signaling. Sa pagtuon sa auditory cortex (ACx) ng mga daga na ginamot ng LPS, kung saan ang lokal na SAR ay may average na 1.55 W/kg, naobserbahan namin na ang pagkakalantad sa GSM ay nagresulta sa pagtaas sa haba o pagsasanga ng mga proseso ng microglial at pagbaba sa mga neuronal response na dulot ng mga purong tono at .Natural Stimulation 28.
Sa kasalukuyang pag-aaral, nilalayon naming suriin kung ang head-only exposure sa mga LTE-1800 MHz signal ay maaari ring magpabago sa microglial morphology at neuronal activity sa ACx, na magbabawas sa lakas ng exposure ng dalawang-katlo. Ipinapakita namin dito na ang LTE signaling ay walang epekto sa mga proseso ng microglial ngunit nagdulot pa rin ng malaking pagbawas sa sound-evoked cortical activity sa ACx ng mga daga na ginamot ng LPS na may SAR value na 0.5 W/kg.
Dahil sa mga naunang ebidensya na ang pagkakalantad sa GSM-1800 MHz ay ​​nagpabago sa microglial morphology sa ilalim ng mga pro-inflammatory na kondisyon, sinuri namin ang epektong ito pagkatapos ng pagkakalantad sa LTE signaling.
Ang mga nasa hustong gulang na daga ay tinurukan ng LPS 24 oras bago ang head-only sham exposure o pagkakalantad sa LTE-1800 MHz. Sa pagkakalantad, ang mga tugon na neuroinflammatory na dulot ng LPS ay naitatag sa cerebral cortex, tulad ng ipinakita ng upregulation ng mga proinflammatory gene at mga pagbabago sa cortical microglia morphology (Figure 1). Ang lakas na inilantad ng LTE head ay itinakda upang makakuha ng average na antas ng SAR na 0.5 W/kg sa ACx (Figure 2). Upang matukoy kung ang LPS-activated microglia ay tumutugon sa LTE EMF, sinuri namin ang mga cortical section na may anti-Iba1 na piling nilagyan ng label ang mga cell na ito. Tulad ng ipinapakita sa Figure 3a, sa mga seksyon ng ACx na naayos 3 hanggang 4 na oras pagkatapos ng sham o LTE exposure, ang microglia ay mukhang halos magkapareho, na nagpapakita ng isang "dense-like" na morphology ng cell na dulot ng LPS pro-inflammatory treatment (Figure 1). Kasabay ng kawalan ng mga morphological response, ang quantitative image analysis ay nagpakita ng walang makabuluhang pagkakaiba sa kabuuang area (unpaired t-test, p = 0.308) o area (p = 0.196) at density (p = 0.061) ng Iba1 immunoreactivity kapag inihahambing ang pagkakalantad sa Iba 1-stained cell bodies sa mga LTE rats kumpara sa mga sham-exposed na hayop (Fig. 3b-d).
Mga epekto ng LPS ip injection sa cortical microglia morphology. Kinatawan na view ng microglia sa isang coronal section ng cerebral cortex (dorsomedial region) 24 oras pagkatapos ng intraperitoneal injection ng LPS o vehicle (kontrol). Ang mga selula ay kinulayan ng anti-Iba1 antibody gaya ng naunang inilarawan. Ang LPS pro-inflammatory treatment ay nagresulta sa mga pagbabago sa microglia morphology, kabilang ang proximal thickening at pagtaas ng maiikling secondary branch ng cellular processes, na nagresulta sa isang "siksik na" hitsura. Scale bar: 20 µm.
Dosimetric analysis ng specific absorption rate (SAR) sa utak ng daga habang nalalantad sa 1800 MHz LTE. Isang dating inilarawang heterogeneous model ng phantom rat at loop antenna62 ang ginamit upang masuri ang local SAR sa utak, na may 0.5 mm3 cubic grid.(a) Global view ng isang modelo ng daga sa isang exposure setting na may loop antenna sa itaas ng ulo at isang metallic thermal pad (dilaw) sa ibaba ng katawan.(b) Distribusyon ng mga halaga ng SAR sa utak ng nasa hustong gulang sa 0.5 mm3 spatial resolution. Ang area na pinaghihiwalay ng itim na outline sa sagittal section ay tumutugma sa primary auditory cortex kung saan sinusuri ang microglial at neuronal activity. Ang color-coded scale ng mga halaga ng SAR ay nalalapat sa lahat ng numerical simulations na ipinapakita sa figure.
LPS-injected microglia sa auditory cortex ng daga kasunod ng pagkakalantad sa LTE o Sham.(a) Representative stacked view ng microglia na may kulay na anti-Iba1 antibody sa coronal sections ng LPS-perfused rat auditory cortex 3 hanggang 4 na oras pagkatapos ng pagkakalantad sa Sham o LTE (exposure).Scale bar: 20 µm.(bd) Morphometric assessment ng microglia 3 hanggang 4 na oras pagkatapos ng sham (bukas na mga tuldok) o pagkakalantad sa LTE (nakalantad, itim na mga tuldok).(b, c) Spatial coverage (b) ng microglia marker na Iba1 at mga lugar ng Iba1-positive cell bodies (c).Ang datos ay kumakatawan sa anti-Iba1 staining area na na-normalize sa mean mula sa mga hayop na nakalantad sa Sham.(d) Bilang ng mga anti-Iba1-stained microglial cell bodies.Ang mga pagkakaiba sa pagitan ng Sham (n = 5) at LTE (n = 6) na mga hayop ay hindi makabuluhan (p > 0.05, unpaired t-test).Ang itaas at ibaba ng kahon, ang itaas at ibabang linya ay kumakatawan sa ika-25-75 na percentile. at ang ika-5-95 na percentile, ayon sa pagkakabanggit. Ang mean value ay minarkahan ng pula sa kahon.
Ibinubuod ng Talahanayan 1 ang bilang ng mga hayop at mga rekording na may maraming yunit na nakuha sa pangunahing auditory cortex ng apat na grupo ng mga daga (Sham, Exposed, Sham-LPS, Exposed-LPS). Sa mga resulta sa ibaba, isinasama namin ang lahat ng mga rekording na nagpapakita ng isang makabuluhang spectral temporal receptive field (STRF), ibig sabihin, mga tugon na may tono na hindi bababa sa 6 na standard deviations na mas mataas kaysa sa spontaneous firing rates (tingnan ang Talahanayan 1). Gamit ang pamantayang ito, pumili kami ng 266 na rekord para sa grupong Sham, 273 na rekord para sa grupong Exposed, 299 na rekord para sa grupong Sham-LPS, at 295 na rekord para sa grupong Exposed-LPS.
Sa mga sumusunod na talata, una naming ilalarawan ang mga parametrong nakuha mula sa spectral-temporal receptive field (ibig sabihin, ang tugon sa mga purong tono) at ang tugon sa mga xenogeneic specific vocalization. Pagkatapos ay ilalarawan namin ang quantification ng frequency response area na nakuha para sa bawat grupo. Kung isasaalang-alang ang presensya ng "nested data"30 sa aming experimental design, lahat ng statistical analyses ay isinagawa batay sa bilang ng mga posisyon sa electrode array (huling hilera sa Table 1), ngunit lahat ng epektong inilarawan sa ibaba ay batay din sa bilang ng mga posisyon sa bawat grupo. Kabuuang bilang ng mga multiunit recording na nakolekta (ikatlong hilera sa Table 1).
Ipinapakita ng Figure 4a ang pinakamainam na distribusyon ng dalas (BF, na nagreresulta sa pinakamataas na tugon sa 75 dB SPL) ng mga cortical neuron na nakuha sa mga hayop na ginagamot ng LPS na Sham at mga hayop na nalantad sa radiation. Ang saklaw ng dalas ng BF sa parehong grupo ay pinalawak mula 1 kHz hanggang 36 kHz. Ipinakita ng pagsusuring istatistika na ang mga distribusyong ito ay magkatulad (chi-square, p = 0.278), na nagmumungkahi na ang mga paghahambing sa pagitan ng dalawang grupo ay maaaring gawin nang walang sampling bias.
Mga epekto ng pagkakalantad sa LTE sa mga nasukat na parameter ng mga tugon sa cortical sa mga hayop na ginamot ng LPS. (a) Distribusyon ng BF sa mga cortical neuron ng mga hayop na ginamot ng LPS na nalantad sa LTE (itim) at sham-exposed sa LTE (puti). Walang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang distribusyon. (bf) Ang epekto ng pagkakalantad sa LTE sa mga parameter na nagbibilang sa spectral temporal receptive field (STRF). Ang lakas ng tugon ay makabuluhang nabawasan (*p < 0.05, unpaired t-test) sa parehong STRF (kabuuang lakas ng tugon) at optimal na mga frequency (b,c). Tagal ng tugon, bandwidth ng tugon, at bandwidth constant (df). Ang parehong lakas at temporal na pagiging maaasahan ng mga tugon sa mga vocalization ay nabawasan (g, h). Ang kusang aktibidad ay hindi makabuluhang nabawasan (i). (*p < 0.05, unpaired t-test). (j,k) Mga epekto ng pagkakalantad sa LTE sa mga cortical threshold. Ang mean threshold ay makabuluhang mas mataas sa mga daga na nalantad sa LTE kumpara sa mga daga na nalantad sa sham. Ang epektong ito ay mas malinaw sa mababa at katamtamang mga frequency.
Ipinapakita ng mga Figure 4b-f ang distribusyon ng mga parameter na nagmula sa STRF para sa mga hayop na ito (mga mean na ipinahiwatig ng mga pulang linya). Ang mga epekto ng pagkakalantad sa LTE sa mga hayop na ginamot ng LPS ay tila nagpapahiwatig ng pagbaba ng neuronal excitability. Una, ang pangkalahatang intensity ng tugon at mga tugon ay mas mababa nang malaki sa BF kumpara sa mga hayop na Sham-LPS (Fig. 4b,c unpaired t-test, p = 0.0017; at p = 0.0445). Gayundin, ang mga tugon sa mga tunog ng komunikasyon ay bumaba sa parehong lakas ng tugon at inter-trial reliability (Fig. 4g,h; unpaired t-test, p = 0.043). Nabawasan ang kusang aktibidad, ngunit ang epektong ito ay hindi makabuluhan (Fig. 4i; p = 0.0745). Ang tagal ng tugon, tuning bandwidth, at response latency ay hindi naapektuhan ng pagkakalantad sa LTE sa mga hayop na ginamot ng LPS (Fig. 4d–f), na nagpapahiwatig na ang frequency selectivity at precision ng mga onset response ay hindi naapektuhan ng pagkakalantad sa LTE sa mga hayop na ginamot ng LPS.
Sumunod naming tinasa kung ang mga threshold ng purong tono ng cortical ay nabago ng pagkakalantad sa LTE. Mula sa frequency response area (FRA) na nakuha mula sa bawat recording, tinukoy namin ang mga auditory threshold para sa bawat frequency at inaverage ang mga threshold na ito para sa parehong grupo ng mga hayop. Ipinapakita ng Figure 4j ang mean (± sem) threshold mula 1.1 hanggang 36 kHz sa mga daga na ginamot ng LPS. Ang paghahambing ng mga auditory threshold ng mga grupong Sham at Exposed ay nagpakita ng malaking pagtaas sa mga threshold sa mga nakalantad na hayop kumpara sa mga hayop na Sham (Fig. 4j), isang epekto na mas kitang-kita sa mababa at katamtamang frequency. Mas tiyak, sa mababang frequency (< 2.25 kHz), ang proporsyon ng mga A1 neuron na may mataas na threshold ay tumaas, habang ang proporsyon ng mababa at katamtamang threshold neuron ay bumaba (chi-square = 43.85; p < 0.0001; Fig. 4k, kaliwang Figure). Ang parehong epekto ay nakita sa mid-frequency (2.25 < Freq(kHz) < 11): isang mas mataas na proporsyon ng mga cortical recording na may intermediate threshold at isang mas maliit na proporsyon ng mga neuron na may mababang threshold kumpara sa unexposed group (Chi - Square = 71.17; p < 0.001; Figure 4k, middle panel). Nagkaroon din ng makabuluhang pagkakaiba sa threshold para sa mga high-frequency neuron (≥ 11 kHz, p = 0.0059); ang proporsyon ng mga low-threshold neuron ay bumaba at ang proporsyon ng mid-high threshold ay tumaas (chi-square = 10.853; p = 0.04 Figure 4k, right panel).
Ipinapakita ng Figure 5a ang optimal frequency distribution (BF, na nagreresulta sa pinakamataas na tugon sa 75 dB SPL) ng mga cortical neuron na nakuha sa malulusog na hayop para sa mga grupong Sham at Exposed. Ipinakita ng statistical analysis na ang dalawang distribusyon ay magkatulad (chi-square, p = 0.157), na nagmumungkahi na ang mga paghahambing sa pagitan ng dalawang grupo ay maaaring gawin nang walang sampling bias.
Mga epekto ng pagkakalantad sa LTE sa mga nasukat na parameter ng mga tugon sa cortical sa malulusog na hayop. (a) Distribusyon ng BF sa mga cortical neuron ng malulusog na hayop na nalantad sa LTE (madilim na asul) at sham-exposed sa LTE (mapusyaw na asul). Walang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang distribusyon. (bf) Ang epekto ng pagkakalantad sa LTE sa mga parameter na nagbibilang sa spectral temporal receptive field (STRF). Walang makabuluhang pagbabago sa intensity ng tugon sa STRF at mga optimal na frequency (b,c). May bahagyang pagtaas sa tagal ng tugon (d), ngunit walang pagbabago sa bandwidth ng tugon at bandwidth (e, f). Hindi nagbago ang lakas o ang temporal na pagiging maaasahan ng mga tugon sa mga vocalization (g, h). Walang makabuluhang pagbabago sa kusang aktibidad (i). (*p < 0.05 unpaired t-test). (j,k) Mga epekto ng pagkakalantad sa LTE sa mga cortical threshold. Sa karaniwan, ang mga threshold ay hindi makabuluhang nagbago sa mga daga na nalantad sa LTE kumpara sa mga daga na nalantad sa Sham, ngunit ang mas mataas na frequency threshold ay bahagyang mas mababa sa mga nalantad na hayop.
Ang mga Larawan 5b-f ay nagpapakita ng mga boxplot na kumakatawan sa distribusyon at mean (pulang linya) ng mga parameter na nagmula sa dalawang set ng STRF. Sa mga malulusog na hayop, ang pagkakalantad sa LTE mismo ay may kaunting epekto sa mean value ng mga parameter ng STRF. Kung ikukumpara sa grupong Sham (maliwanag vs madilim na asul na mga kahon para sa grupong nakalantad), ang pagkakalantad sa LTE ay hindi nagpabago sa kabuuang intensidad ng tugon o sa tugon ng BF (Larawan 5b,c; hindi paired t-test, p = 0.2176, at p = 0.8696 ayon sa pagkakabanggit). Wala ring epekto sa spectral bandwidth at latency (p = 0.6764 at p = 0.7129, ayon sa pagkakabanggit), ngunit nagkaroon ng makabuluhang pagtaas sa tagal ng tugon (p = 0.047). Wala ring epekto sa lakas ng mga tugon sa pag-awit (Larawan 5g, p = 0.4375), ang inter-trial reliability ng mga tugon na ito (Larawan 5h, p = 0.3412), at kusang aktibidad (Larawan 5i; p = 0.3256).
Ipinapakita ng Figure 5j ang mean (± sem) thresholds mula 1.1 hanggang 36 kHz sa malulusog na daga. Hindi ito nagpakita ng makabuluhang pagkakaiba sa pagitan ng sham at exposed na daga, maliban sa bahagyang mas mababang threshold sa mga nakalantad na hayop sa mataas na frequency (11–36 kHz) (unpaired t-test, p = 0.0083). Ang epektong ito ay sumasalamin sa katotohanan na sa mga nakalantad na hayop, sa saklaw ng frequency na ito (chi-square = 18.312, p = 0.001; Fig. 5k), mayroong bahagyang mas maraming neuron na may mababa at katamtamang threshold (habang mas kaunting neuron sa mataas na threshold).
Bilang konklusyon, nang ang malulusog na hayop ay nalantad sa LTE, walang epekto sa lakas ng tugon sa mga purong tono at mga kumplikadong tunog tulad ng mga vocalization. Bukod pa rito, sa malulusog na hayop, ang mga cortical auditory threshold ay magkatulad sa pagitan ng mga nalantad at mga pekeng hayop, samantalang sa mga hayop na ginamot ng LPS, ang pagkakalantad sa LTE ay nagresulta sa isang malaking pagtaas sa mga cortical threshold, lalo na sa low at mid-frequency range.
Ipinakita ng aming pag-aaral na sa mga nasa hustong gulang na lalaking daga na nakakaranas ng matinding neuroinflammation, ang pagkakalantad sa LTE-1800 MHz na may lokal na SARACx na 0.5 W/kg (tingnan ang Mga Paraan) ay nagresulta sa isang makabuluhang pagbawas sa tindi ng mga tugon na dulot ng tunog sa mga pangunahing pag-record ng komunikasyon. Ang mga pagbabagong ito sa neuronal activity ay naganap nang walang anumang maliwanag na pagbabago sa lawak ng spatial domain na sakop ng mga proseso ng microglial. Ang epektong ito ng LTE sa tindi ng mga tugon na dulot ng cortical evoked ay hindi naobserbahan sa malulusog na daga. Kung isasaalang-alang ang pagkakatulad sa pinakamainam na distribusyon ng dalas sa pagitan ng mga recording unit sa mga hayop na nalantad sa LTE at sham-exposed, ang mga pagkakaiba sa neuronal reactivity ay maaaring maiugnay sa mga biological effect ng mga signal ng LTE sa halip na sampling bias (Fig. 4a). Bukod dito, ang kawalan ng mga pagbabago sa response latency at spectral tuning bandwidth sa mga daga na nalantad sa LTE ay nagmumungkahi na, malamang, ang mga recording na ito ay kinuha mula sa parehong cortical layer, na matatagpuan sa pangunahing ACx sa halip na mga pangalawang rehiyon.
Sa aming kaalaman, ang epekto ng LTE signaling sa mga neuronal response ay hindi pa naiuulat noon. Gayunpaman, naidokumento ng mga nakaraang pag-aaral ang kakayahan ng GSM-1800 MHz o 1800 MHz continuous wave (CW) na baguhin ang neuronal excitability, bagama't may mga makabuluhang pagkakaiba depende sa experimental approach. Ilang sandali matapos malantad sa 1800 MHz CW sa antas ng SAR na 8.2 W/Kg, ang mga recording mula sa snail ganglia ay nagpakita ng nabawasang mga threshold para sa mga triggering action potential at neuronal modulation. Sa kabilang banda, ang spiking at bursting activity sa mga primary neuronal culture na nagmula sa utak ng daga ay nabawasan sa pamamagitan ng pagkakalantad sa GSM-1800 MHz o 1800 MHz CW sa loob ng 15 minuto sa SAR na 4.6 W/kg. Ang inhibition na ito ay bahagyang nababaligtad lamang sa loob ng 30 minuto ng pagkakalantad. Ang kumpletong pagpapatahimik ng mga neuron ay nakamit sa SAR na 9.2 W/kg. Ipinakita ng dose-response analysis na ang GSM-1800 MHz ay ​​mas epektibo kaysa sa 1800 MHz CW sa pagsugpo sa burst activity, na nagmumungkahi na ang neuronal... Ang mga tugon ay nakadepende sa modulasyon ng RF signal.
Sa aming setting, ang mga cortical evoked responses ay kinolekta in vivo 3 hanggang 6 na oras matapos ang 2-oras na head-only exposure. Sa isang nakaraang pag-aaral, sinuri namin ang epekto ng GSM-1800 MHz sa SARACx na 1.55 W/kg at walang nakitang makabuluhang epekto sa sound-evoked cortical responses sa malulusog na daga. Dito, ang tanging makabuluhang epekto na naganap sa malulusog na daga sa pamamagitan ng pagkakalantad sa LTE-1800 sa 0.5 W/kg SARACx ay ang bahagyang pagtaas sa tagal ng tugon sa pagpapakita ng mga purong tono. Mahirap ipaliwanag ang epektong ito dahil hindi ito sinasamahan ng pagtaas sa intensity ng tugon, na nagmumungkahi na ang mas mahabang tagal ng tugon na ito ay nangyayari sa parehong kabuuang bilang ng mga action potential na pinapagana ng mga cortical neuron. Ang isang paliwanag ay maaaring ang pagkakalantad sa LTE ay maaaring makabawas sa aktibidad ng ilang inhibitory interneuron, dahil naidokumento na sa primary ACx, ang feedforward inhibition ay kumokontrol sa tagal ng mga pyramidal cell responses na na-trigger ng excitatory thalamic input33,34, 35, 36, 37.
Sa kabaligtaran, sa mga daga na sumailalim sa LPS-triggered neuroinflammation, ang pagkakalantad sa LTE ay walang epekto sa tagal ng sound-evoked neuronal firing, ngunit may nakitang mga makabuluhang epekto sa lakas ng mga evoked responses. Sa katunayan, kumpara sa mga neuronal responses na naitala sa mga daga na na-sham exposed sa LPS, ang mga neuron sa mga daga na ginamot ng LPS na nalantad sa LTE ay nagpakita ng pagbawas sa intensity ng kanilang mga tugon, isang epektong naobserbahan kapwa kapag nagpapakita ng mga purong tono at natural na vocalization. Ang pagbawas sa intensity ng tugon sa mga purong tono ay naganap nang walang pagkipot ng spectral tuning bandwidth na 75 dB, at dahil naganap ito sa lahat ng intensity ng tunog, nagresulta ito sa pagtaas sa acoustic thresholds ng mga cortical neuron sa mababa at katamtamang frequency.
Ang pagbaba sa lakas ng evoked response ay nagpapahiwatig na ang epekto ng LTE signaling sa SARACx na 0.5 W/kg sa mga hayop na ginamot gamit ang LPS ay katulad ng sa GSM-1800 MHz na inilapat sa tatlong beses na mas mataas na SARACx (1.55 W/kg) 28. Para sa GSM signaling, ang pagkakalantad sa ulo sa LTE-1800 MHz ay ​​maaaring makabawas sa neuronal excitability sa mga neuron ng ACx ng daga na sumailalim sa LPS-triggered neuroinflammation. Kasabay ng hypothesis na ito, naobserbahan din namin ang isang trend patungo sa pagbaba ng trial reliability ng mga neuronal responses sa vocalization (Fig. 4h) at pagbaba ng spontaneous activity (Fig. 4i). Gayunpaman, mahirap matukoy in vivo kung ang LTE signaling ay nakakabawas sa neuronal intrinsic excitability o nakakabawas sa synaptic input, sa gayon ay kinokontrol ang mga neuronal responses sa ACx.
Una, ang mga mahihinang tugon na ito ay maaaring dahil sa likas na nabawasang excitability ng mga cortical cell pagkatapos ng pagkakalantad sa LTE 1800 MHz. Bilang suporta sa ideyang ito, binawasan ng GSM-1800 MHz at 1800 MHz-CW ang burst activity nang direktang inilapat sa mga pangunahing kultura ng mga cortical rat neuron na may mga antas ng SAR na 3.2 W/kg at 4.6 W/kg, ayon sa pagkakabanggit, ngunit kinakailangan ang isang threshold SAR level upang makabuluhang mabawasan ang burst activity. Bilang pagtataguyod para sa nabawasang intrinsic excitability, naobserbahan din namin ang mas mababang mga rate ng kusang pagpapaputok sa mga nalantad na hayop kaysa sa mga hayop na pekeng nalantad.
Pangalawa, ang pagkakalantad sa LTE ay maaari ring makaapekto sa synaptic transmission mula sa thalamo-cortical o cortical-cortical synapses. Maraming talaan na ngayon ang nagpapakita na, sa auditory cortex, ang lawak ng spectral tuning ay hindi lamang natutukoy ng afferent thalamic projections, kundi ang intracortical connections ay nagbibigay ng karagdagang spectral input sa mga cortical sites39,40. Sa aming mga eksperimento, ang katotohanan na ang cortical STRF ay nagpakita ng magkatulad na bandwidth sa mga hayop na nalantad at sham-exposed ay hindi direktang nagmumungkahi na ang mga epekto ng pagkakalantad sa LTE ay hindi mga epekto sa cortical-cortical connectivity. Ipinapahiwatig din nito na ang mas mataas na koneksyon sa iba pang mga cortical region na nalantad sa SAR kaysa sa nasukat sa ACx (Fig. 2) ay maaaring hindi responsable para sa mga binagong tugon na iniulat dito.
Dito, mas malaking proporsyon ng mga cortical recording na nalantad sa LPS ang nagpakita ng matataas na threshold kumpara sa mga hayop na nalantad sa LPS. Dahil iminungkahi na ang cortical acoustic threshold ay pangunahing kinokontrol ng lakas ng thalamo-cortical synapse39,40, maaaring mapaghinalaan na ang thalamo-cortical transmission ay bahagyang nababawasan ng pagkakalantad, alinman sa presynaptic (nabawasang paglabas ng glutamate) o postsynaptic level (nabawasang bilang ng receptor o affinity).
Katulad ng mga epekto ng GSM-1800 MHz, ang mga nabagong tugon ng neuronal na dulot ng LTE ay naganap sa konteksto ng neuroinflammation na dulot ng LPS, na nailalarawan sa pamamagitan ng mga tugon ng microglial. Ipinapahiwatig ng kasalukuyang ebidensya na ang microglia ay malakas na nakakaimpluwensya sa aktibidad ng mga neuronal network sa normal at pathological na utak41,42,43. Ang kanilang kakayahang baguhin ang neurotransmission ay nakasalalay hindi lamang sa produksyon ng mga compound na kanilang nalilikha na maaaring o maaaring limitahan ang neurotransmission, kundi pati na rin sa mataas na motility ng kanilang mga proseso sa cellular. Sa cerebral cortex, ang parehong pagtaas at pagbaba ng aktibidad ng mga neuronal network ay nagpapalitaw ng mabilis na paglawak ng microglial spatial domain dahil sa paglaki ng mga proseso ng microglial44,45. Sa partikular, ang mga microglial protrusion ay nirerekrut malapit sa mga activated thalamocortical synapses at maaaring pigilan ang aktibidad ng mga excitatory synapses sa pamamagitan ng mga mekanismo na kinasasangkutan ng microglia-mediated local adenosine production.
Sa mga daga na ginamot gamit ang LPS na isinumite sa GSM-1800 MHz gamit ang SARACx sa 1.55 W/kg, naganap ang pagbaba ng aktibidad ng mga ACx neuron kasabay ng paglaki ng mga proseso ng microglial na minarkahan ng mga makabuluhang lugar na may Iba1-stain sa ACx28 Increase. Ipinahihiwatig ng obserbasyong ito na ang microglial remodeling na na-trigger ng pagkakalantad sa GSM ay maaaring aktibong mag-ambag sa pagbawas ng GSM-induced sa mga sound-evoked neuronal responses. Ang aming kasalukuyang pag-aaral ay tumututol sa hypothesis na ito sa konteksto ng pagkakalantad sa ulo ng LTE na may SARACx na limitado sa 0.5 W/kg, dahil wala kaming nakitang pagtaas sa spatial domain na sakop ng mga proseso ng microglial. Gayunpaman, hindi nito isinasantabi ang anumang epekto ng LTE signaling sa LPS-activated microglia, na maaaring makaapekto sa neuronal activity. Kinakailangan ang mga karagdagang pag-aaral upang masagot ang tanong na ito at upang matukoy ang mga mekanismo kung saan binabago ng acute neuroinflammation ang mga neuronal response sa LTE signaling.
Sa aming kaalaman, ang epekto ng mga signal ng LTE sa auditory processing ay hindi pa napag-aaralan noon. Ipinakita ng aming mga nakaraang pag-aaral 26,28 at ng kasalukuyang pag-aaral na sa sitwasyon ng talamak na pamamaga, ang pagkakalantad ng ulo nang mag-isa sa GSM-1800 MHz o LTE-1800 MHz ay ​​nagresulta sa mga pagbabago sa paggana sa mga neuronal na tugon sa ACx, tulad ng ipinapakita ng pagtaas ng hearing threshold. Para sa hindi bababa sa dalawang pangunahing dahilan, ang cochlear function ay hindi dapat maapektuhan ng aming pagkakalantad sa LTE. Una, tulad ng ipinapakita sa dosimetry study na ipinapakita sa Figure 2, ang pinakamataas na antas ng SAR (malapit sa 1 W/kg) ay matatagpuan sa dorsomedial cortex (sa ibaba ng antenna), at bumababa nang malaki ang mga ito habang ang isa ay gumagalaw nang mas lateral at lateral. Ang ventral na bahagi ng ulo. Maaari itong tantyahin na humigit-kumulang 0.1 W/kg sa antas ng rat pinna (sa ibaba ng ear canal). Pangalawa, nang ang mga tainga ng guinea pig ay nalantad sa loob ng 2 buwan sa GSM 900 MHz (5 araw/linggo, 1 oras/araw, SAR sa pagitan ng 1 at 4 W/kg), mayroong walang nakikitang mga pagbabago sa magnitude ng distortion product na otoacoustic Thresholds for Emission and Auditory Brainstem Responses 47. Bukod pa rito, ang paulit-ulit na pagkakalantad sa ulo sa GSM 900 o 1800 MHz sa isang lokal na SAR na 2 W/kg ay hindi nakakaapekto sa function ng cochlear outer hair cell sa malulusog na daga 48,49. Ang mga resultang ito ay kahalintulad ng datos na nakuha sa mga tao, kung saan ipinakita ng mga imbestigasyon na ang 10- hanggang 30-minutong pagkakalantad sa EMF mula sa mga GSM cell phone ay walang pare-parehong epekto sa auditory processing gaya ng tinasa sa cochlear 50,51,52​​o brainstem level 53,54.
Sa aming pag-aaral, ang mga pagbabago sa neuronal firing na dulot ng LTE ay naobserbahan in vivo 3 hanggang 6 na oras pagkatapos matapos ang pagkakalantad. Sa isang nakaraang pag-aaral sa dorsomedial na bahagi ng cortex, ilang epekto na dulot ng GSM-1800 MHz na naobserbahan 24 oras pagkatapos ng pagkakalantad ay hindi na matukoy 72 oras pagkatapos ng pagkakalantad. Ganito ang kaso sa paglawak ng mga proseso ng microglial, downregulation ng IL-1ß gene at post-translational modification ng mga AMPA receptor. Kung isasaalang-alang na ang auditory cortex ay may mas mababang halaga ng SAR (0.5W/kg) kaysa sa dorsomedial na rehiyon (2.94W/kg26), ang mga pagbabago sa neuronal activity na iniulat dito ay tila panandalian lamang.
Dapat isaalang-alang ng ating datos ang mga kwalipikadong limitasyon ng SAR at mga pagtatantya ng aktwal na mga halaga ng SAR na nakamit sa cerebral cortex ng mga gumagamit ng mobile phone. Ang kasalukuyang mga pamantayan na ginagamit upang protektahan ang publiko ay nagtatakda ng limitasyon ng SAR sa 2 W/kg para sa lokal na pagkakalantad sa ulo o katawan sa mga frequency ng radyo sa hanay na 100 kHz at 6 GHz RF.
Isinagawa ang mga dose simulation gamit ang iba't ibang modelo ng ulo ng tao upang matukoy ang pagsipsip ng RF power sa iba't ibang tisyu ng ulo habang nasa pangkalahatang komunikasyon sa ulo o mobile phone. Bukod sa pagkakaiba-iba ng mga modelo ng ulo ng tao, itinatampok ng mga simulasyong ito ang mga makabuluhang pagkakaiba o kawalan ng katiyakan sa pagtantya ng enerhiyang hinihigop ng utak batay sa mga anatomical o histological na parameter tulad ng panlabas o panloob na hugis ng bungo, kapal, o nilalaman ng tubig. Ang iba't ibang tisyu ng ulo ay lubhang nag-iiba ayon sa edad, kasarian, o indibidwal 56,57,58. Bukod pa rito, ang mga katangian ng cell phone, tulad ng panloob na lokasyon ng antenna at ang posisyon ng cell phone kaugnay ng ulo ng gumagamit, ay malakas na nakakaimpluwensya sa antas at distribusyon ng mga halaga ng SAR sa cerebral cortex 59,60. Gayunpaman, kung isasaalang-alang ang mga naiulat na distribusyon ng SAR sa cerebral cortex ng tao, na itinatag mula sa mga modelo ng cell phone na naglalabas ng mga frequency ng radyo sa hanay na 1800 MHz 58, 59, 60, lumalabas na ang mga antas ng SAR na nakamit sa auditory cortex ng tao ay hindi pa rin gaanong nalalapat sa kalahati ng cerebral cortex ng tao. Ang aming pag-aaral (SARACx 0.5 W/kg). Samakatuwid, hindi kinukuwestiyon ng aming datos ang kasalukuyang mga limitasyon ng mga halaga ng SAR na naaangkop sa publiko.
Bilang konklusyon, ipinapakita ng aming pag-aaral na ang isang head-only exposure sa LTE-1800 MHz ay ​​nakakasagabal sa neuronal responses ng cortical neurons sa sensory stimuli. Alinsunod sa mga nakaraang paglalarawan ng mga epekto ng GSM signaling, iminumungkahi ng aming mga resulta na ang mga epekto ng LTE signaling sa neuronal activity ay nag-iiba ayon sa katayuan ng kalusugan. Ang acute neuroinflammation ay nagpapasensitibo sa mga neuron sa LTE-1800 MHz, na nagreresulta sa nabagong cortical processing ng auditory stimuli.
Ang datos ay nakolekta sa edad na 55 araw mula sa cerebral cortex ng 31 adultong lalaking Wistar na daga na nakuha sa laboratoryo ng Janvier. Ang mga daga ay inilagay sa isang pasilidad na kontrolado ang humidity (50-55%) at temperatura (22-24 °C) na may light/dark cycle na 12 oras/12 oras (nakabukas ang mga ilaw ng 7:30am) na may libreng access sa pagkain at tubig. Ang lahat ng mga eksperimento ay isinagawa alinsunod sa mga alituntuning itinatag ng Council of the European Communities Directive (2010/63/EU Council Directive), na katulad ng mga inilarawan sa Society for Neuroscience Guidelines for the Use of Animals in Neuroscience Research. Ang protocol na ito ay inaprubahan ng Ethics Committee Paris-Sud and Center (CEEA N°59, Project 2014-25, National Protocol 03729.02) gamit ang mga pamamaraang napatunayan ng komiteng ito noong 32-2011 at 34-2012.
Ang mga hayop ay sinanay sa mga silid ng kolonya nang hindi bababa sa 1 linggo bago ang paggamot sa LPS at pagkakalantad (o pekeng pagkakalantad) sa LTE-EMF.
Dalawampu't dalawang daga ang tinurukan nang intraperitoneally (ip) ng E. coli LPS (250 µg/kg, serotype 0127:B8, SIGMA) na diluted na may sterile endotoxin-free isotonic saline 24 oras bago ang LTE o sham exposure (n bawat grupo). = 11). Sa 2-buwang gulang na Wistar na lalaking daga, ang paggamot na ito sa LPS ay nagbubunga ng neuroinflammatory response na makikita sa cerebral cortex ng ilang pro-inflammatory genes (tumor necrosis factor-alpha, interleukin 1ß, CCL2, NOX2, NOS2) na na-upregulate 24 oras pagkatapos ng iniksyon ng LPS, kabilang ang 4- at 12-tiklop na pagtaas sa mga antas ng transcripts na nagko-code sa NOX2 enzyme at interleukin 1ß, ayon sa pagkakabanggit. Sa 24-oras na puntong ito, ipinakita ng cortical microglia ang tipikal na "siksik" na morpolohiya ng cell na inaasahan ng LPS-triggered pro-inflammatory activation ng mga cell (Figure 1), na kabaligtaran ng LPS-triggered activation ng iba. Ang cellular pro-inflammatory activation ay katumbas ng 24, 61.
Ang head-only exposure sa LTE EMF ay isinagawa gamit ang experimental setup na dating ginamit upang suriin ang epekto ng GSM EMF26. Ang LTE exposure ay isinagawa 24 oras pagkatapos ng LPS injection (11 hayop) o walang LPS treatment (5 hayop). Ang mga hayop ay bahagyang binigyan ng anesthesia gamit ang ketamine/xylazine (ketamine 80 mg/kg, ip; xylazine 10 mg/kg, ip) bago ang exposure upang maiwasan ang paggalaw at upang matiyak na ang ulo ng hayop ay nasa loop antenna na naglalabas ng LTE signal. Lokasyon na maaaring kopyahin sa ibaba. Kalahati ng mga daga mula sa parehong hawla ang nagsilbing kontrol (11 sham-exposed na hayop, mula sa 22 daga na pretreated gamit ang LPS): inilagay sila sa ilalim ng loop antenna at ang enerhiya ng LTE signal ay nakatakda sa zero. Ang bigat ng mga hayop na na-expose at sham-exposed ay magkatulad (p = 0.558, unpaired t-test, ns). Lahat ng mga hayop na binigyan ng anesthesia ay inilagay sa isang metal-free heating pad upang mapanatili ang temperatura ng kanilang katawan sa paligid ng 37°C sa buong eksperimento. Tulad ng sa Sa mga nakaraang eksperimento, ang oras ng pagkakalantad ay itinakda sa 2 oras. Pagkatapos ng pagkakalantad, ilagay ang hayop sa isa pang heating pad sa operating room. Ang parehong pamamaraan ng pagkakalantad ay inilapat sa 10 malulusog na daga (hindi ginamot gamit ang LPS), na kalahati nito ay pekeng nalantad mula sa parehong hawla (p = 0.694).
Ang exposure system ay katulad ng mga system 25, 62 na inilarawan sa mga nakaraang pag-aaral, kung saan pinalitan ang radio frequency generator upang makabuo ng LTE sa halip na mga GSM electromagnetic field. Sa madaling salita, isang RF generator (SMBV100A, 3.2 GHz, Rohde & Schwarz, Germany) na naglalabas ng LTE - 1800 MHz electromagnetic field ang nakakonekta sa isang power amplifier (ZHL-4W-422+, Mini-Circuits, USA), isang circulator (D3 1719-N, Sodhy, France), isang two-way coupler (CD D 1824-2, − 30 dB, Sodhy, France) at isang four-way power divider (DC D 0922-4N, Sodhy, France), na nagpapahintulot sa sabay-sabay na paggamit ng apat na hayop. Ang isang power meter (N1921A, Agilent, USA) na nakakonekta sa isang bidirectional coupler ay nagpapahintulot sa patuloy na pagsukat at pagsubaybay sa insidente at repleksyon ng kuryente sa loob ng device. Ang bawat output ay nakakonekta sa isang loop antenna (Sama-Sistemi srl; Roma), na nagbibigay-daan sa bahagyang pagkakalantad ng ulo ng hayop. Ang loop antenna ay binubuo ng isang naka-print na circuit na may dalawang linya ng metal (dielectric constant εr = 4.6) na nakaukit sa isang insulating epoxy substrate. Sa isang dulo, ang aparato ay binubuo ng isang 1 mm na lapad na wire na bumubuo ng isang singsing na nakalagay malapit sa ulo ng hayop. Tulad ng sa mga nakaraang pag-aaral26,62, ang specific absorption rate (SAR) ay natukoy nang numerikal gamit ang isang numerical rat model at isang finite difference time domain (FDTD) na pamamaraan63,64,65. Ang mga ito ay natukoy din nang eksperimento sa isang homogenous rat model gamit ang Luxtron probes upang sukatin ang pagtaas ng temperatura. Sa kasong ito, ang SAR sa W/kg ay kinakalkula gamit ang pormula: SAR = C ΔT/Δt, kung saan ang C ay ang kapasidad ng init sa J/(kg K), ΔT, sa °K at Δt Pagbabago ng temperatura, oras sa segundo. Ang mga numerical na natukoy na halaga ng SAR ay inihambing sa mga experimental na halaga ng SAR na nakuha gamit ang isang homogenous na modelo, lalo na sa mga katumbas na rehiyon ng utak ng daga. Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga numerical na sukat ng SAR at ng mga experimental na natukoy na halaga ng SAR ay mas mababa sa 30%.
Ipinapakita ng Figure 2a ang distribusyon ng SAR sa utak ng daga sa modelo ng daga, na tumutugma sa distribusyon sa mga tuntunin ng timbang ng katawan at laki ng mga daga na ginamit sa aming pag-aaral. Ang mean SAR ng utak ay 0.37 ± 0.23 W/kg (mean ± SD). Ang mga halaga ng SAR ay pinakamataas sa cortical area sa ibaba lamang ng loop antenna. Ang lokal na SAR sa ACx (SARACx) ay 0.50 ± 0.08 W/kg (mean ± SD) (Fig. 2b). Dahil ang mga timbang ng katawan ng mga nalantad na daga ay homogenous at ang mga pagkakaiba sa kapal ng tisyu ng ulo ay bale-wala, ang aktwal na SAR ng ACx o iba pang mga cortical area ay inaasahang magkapareho sa pagitan ng isang nalantad na hayop at ng isa pa.
Sa pagtatapos ng pagkakalantad, ang mga hayop ay binigyan ng karagdagang dosis ng ketamine (20 mg/kg, ip) at xylazine (4 mg/kg, ip) hanggang sa walang naobserbahang reflex movements matapos kurutin ang likurang paa. Isang local anesthetic (Xylocain 2%) ang itinurok sa ilalim ng balat at kalamnan ng temporalis sa itaas ng bungo, at ang mga hayop ay inilagay sa isang metal-free heating system. Matapos ilagay ang hayop sa stereotaxic frame, isang craniotomy ang isinagawa sa kaliwang temporal cortex. Tulad ng sa aming nakaraang pag-aaral66, simula sa dugtungan ng parietal at temporal bones, ang butas ay 9 mm ang lapad at 5 mm ang taas. Ang dura sa itaas ng ACx ay maingat na tinanggal sa ilalim ng binocular control nang hindi napipinsala ang mga daluyan ng dugo. Sa pagtatapos ng pamamaraan, isang base ang ginawa sa dental acrylic cement para sa atraumatic fixation ng ulo ng hayop habang nagre-record. Ilagay ang stereotaxic frame na sumusuporta sa hayop sa isang acoustic attenuation chamber (IAC, model AC1).
Nakuha ang datos mula sa mga multi-unit recording sa primary auditory cortex ng 20 daga, kabilang ang 10 hayop na ginamot gamit ang LPS. Nakuha ang mga extracellular recording mula sa isang array ng 16 na tungsten electrodes (TDT, ø: 33 µm, < 1 MΩ) na binubuo ng dalawang hanay ng 8 electrodes na may pagitan na 1000 µm (350 µm sa pagitan ng mga electrodes sa parehong hanay). Isang silver wire (ø: 300 µm) para sa grounding ang ipinasok sa pagitan ng temporal bone at ng contralateral dura. Ang tinantyang lokasyon ng primary ACx ay 4-7 mm posterior sa bregma at 3 mm ventral sa supratemporal suture. Ang raw signal ay pinalakas nang 10,000 beses (TDT Medusa) at pagkatapos ay pinoproseso ng isang multi-channel data acquisition system (RX5, TDT). Ang mga signal na nakolekta mula sa bawat electrode ay sinala (610–10,000 Hz) upang makuha ang multi-unit activity (MUA). Maingat na itinakda ang mga antas ng trigger para sa bawat isa. elektrod (ng mga kapwa may-akda na binulag sa mga nakalantad o pekeng nakalantad na mga estado) upang piliin ang pinakamalaking potensyal na aksyon mula sa signal. Ipinakita ng on-line at off-line na inspeksyon ng mga waveform na ang MUA na nakolekta dito ay binubuo ng mga potensyal na aksyon na nabuo ng 3 hanggang 6 na neuron malapit sa mga elektrod. Sa simula ng bawat eksperimento, itinakda namin ang posisyon ng array ng elektrod upang ang dalawang hanay ng walong elektrod ay maaaring kumuha ng sample ng mga neuron, mula sa mababa hanggang mataas na frequency na mga tugon kapag isinagawa sa oryentasyong rostral.
Ang mga acoustic stimuli ay nabuo sa Matlab, ipinadala sa isang RP2.1 based sound delivery system (TDT) at ipinadala sa isang Fostex loudspeaker (FE87E). Ang loudspeaker ay inilagay 2 cm mula sa kanang tainga ng daga, kung saan ang loudspeaker ay nakalikha ng flat frequency spectrum (± 3 dB) sa pagitan ng 140 Hz at 36 kHz. Ang pagkakalibrate ng loudspeaker ay isinagawa gamit ang noise at purong mga tono na naitala gamit ang Bruel at Kjaer microphone 4133 na nakakabit sa isang preamplifier na B&K 2169 at digital recorder na Marantz PMD671. Ang Spectral Time Receptive Field (STRF) ay natukoy gamit ang 97 gamma-tone frequencies, na sumasaklaw sa 8 (0.14–36 kHz) octaves, na ipinakita nang random order sa 75 dB SPL sa 4.15 Hz. Ang Frequency Response Area (FRA) ay natukoy gamit ang parehong hanay ng mga tono at ipinakita nang random order sa 2 Hz mula 75 hanggang 5 dB SPL. Ang bawat isa Ang frequency ay ipinapakita nang walong beses sa bawat intensidad.
Sinuri rin ang mga tugon sa natural na stimuli. Sa mga nakaraang pag-aaral, naobserbahan namin na ang mga vocalization ng daga ay bihirang magdulot ng malalakas na tugon sa ACx, anuman ang neuronal optimal frequency (BF), samantalang ang mga xenograft-specific (hal., mga vocalization ng songbird o guinea pig) ay karaniwang ang buong mapa ng tono. Samakatuwid, sinubukan namin ang mga cortical na tugon sa mga vocalization sa mga guinea pig (ang sipol na ginamit sa 36 ay konektado sa 1 s ng stimuli, na ipinakita nang 25 beses).

Maaari rin naming i-customize ang mga rf passive component ayon sa iyong mga pangangailangan. Maaari kang pumunta sa pahina ng pagpapasadya upang ibigay ang mga detalyeng kailangan mo.
https://www.keenlion.com/customization/

Emali:
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com