Lajme

Faleminderit që vizituat Nature.com. Versioni i shfletuesit që po përdorni ka mbështetje të kufizuar për CSS. Për përvojën më të mirë, ju rekomandojmë të përdorni një shfletues të përditësuar (ose të çaktivizoni modalitetin e përputhshmërisë në Internet Explorer). Ndërkohë, për të siguruar mbështetje të vazhdueshme, ne do ta shfaqim faqen pa stile dhe JavaScript.
Kërkesa gjithnjë në rritje për komunikim në telefoninë mobile ka çuar në shfaqjen e vazhdueshme të teknologjive pa tel (G), të cilat mund të kenë ndikime të ndryshme në sistemet biologjike. Për ta testuar këtë, ne i ekspozuam minjtë ndaj një ekspozimi me një kokë të vetme ndaj një fushe elektromagnetike (EMF) 4G me evolucion afatgjatë (LTE) - 1800 MHz për 2 orë. Më pas vlerësuam efektin e neuroinflamacionit akut të shkaktuar nga lipopolisakaridi në mbulimin hapësinor të mikroglisë dhe aktivitetin neuronal elektrofiziologjik në korteksin primar dëgjimor (ACx). SAR mesatar në ACx është 0.5 W/kg. Regjistrimet me shumë njësi tregojnë se LTE-EMF shkakton një ulje të intensitetit të përgjigjes ndaj toneve të pastra dhe vokalizimeve natyrore, ndërsa një rritje në pragun akustik për frekuencat e ulëta dhe të mesme. Imunohistokimia Iba1 nuk tregoi ndryshime në zonën e mbuluar nga trupat dhe proceset mikrogliale. Tek minjtë e shëndetshëm, i njëjti ekspozim ndaj LTE nuk shkaktoi ndryshime në intensitetin e përgjigjes dhe pragjet akustike. Të dhënat tona tregojnë se neuroinflamacioni akut sensibilizon neuronet ndaj LTE-EMF, duke rezultuar në përpunim të ndryshuar të stimujve akustikë në ACx.
Mjedisi elektromagnetik i njerëzimit ka ndryshuar në mënyrë dramatike gjatë tre dekadave të fundit për shkak të zgjerimit të vazhdueshëm të komunikimeve pa tel. Aktualisht, më shumë se dy të tretat e popullsisë konsiderohen përdorues të telefonave celularë (MP). Përhapja në shkallë të gjerë e kësaj teknologjie ka ngjallur shqetësime dhe debate rreth efekteve potencialisht të rrezikshme të fushave elektromagnetike të pulsuara (EMF) në diapazonin e frekuencave radio (RF), të cilat emetohen nga MP ose stacionet bazë dhe kodojnë komunikimet. Ky problem i shëndetit publik ka frymëzuar një numër studimesh eksperimentale të dedikuara për të hetuar efektet e thithjes së radiofrekuencave në indet biologjike1. Disa nga këto studime kanë kërkuar ndryshime në aktivitetin e rrjetit neuronal dhe proceset njohëse, duke pasur parasysh afërsinë e trurit me burimet RF nën përdorimin e përhapur të MP. Shumë studime të raportuara adresojnë efektet e sinjaleve të moduluara me pulse të përdorura në sistemin global të gjeneratës së dytë (2G) për komunikime mobile (GSM) ose sistemet universale të telekomunikacionit celular me ndarje të shumëfishtë me kod me brez të gjerë (WCDMA)/gjeneratën e tretë (WCDMA/3G UMTS)2,3,4,5. Pak dihet për efektet e sinjaleve të frekuencave radio të përdorura në shërbimet mobile të gjeneratës së katërt (4G), të cilat mbështeten në një Protokoll Interneti tërësisht dixhital. teknologji e quajtur teknologji Long Term Evolution (LTE). I lançuar në vitin 2011, shërbimi i telefonave LTE pritet të arrijë 6.6 miliardë abonentë LTE globalë në janar 2022 (GSMA: //gsacom.com). Krahasuar me sistemet GSM (2G) dhe WCDMA (3G) të bazuara në skemat e modulimit me një bartës të vetëm, LTE përdor Multipleksimin Ortogonal të Ndarjes së Frekuencës (OFDM) si formatin bazë të sinjalit6. Në të gjithë botën, shërbimet mobile LTE përdorin një gamë të gjerë frekuencash të ndryshme midis 450 dhe 3700 MHz, duke përfshirë bandat 900 dhe 1800 MHz që përdoren gjithashtu në GSM.
Aftësia e ekspozimit ndaj RF për të ndikuar në proceset biologjike përcaktohet kryesisht nga shkalla specifike e absorbimit (SAR) e shprehur në W/kg, e cila mat energjinë e absorbuar në indin biologjik. Efektet e ekspozimit akut 30-minutësh të kokës ndaj sinjaleve LTE 2.573 GHz në aktivitetin global të rrjetit neuronal u eksploruan kohët e fundit në vullnetarë të shëndetshëm njerëzorë. Duke përdorur fMRI në gjendje qetësie, u vu re se ekspozimi ndaj LTE mund të shkaktojë luhatje spontane të ngadalta të frekuencës dhe ndryshime në lidhjen brenda ose ndër-rajonale, ndërsa nivelet maksimale hapësinore të SAR mesatarisht mbi 10 g ind u vlerësuan të varionin midis 0.42 dhe 1.52 W/kg, sipas temave 7, 8, 9. Analiza EEG në kushte të ngjashme ekspozimi (kohëzgjatja 30 minuta, niveli maksimal i vlerësuar i SAR prej 1.34 W/kg duke përdorur një model përfaqësues të kokës njerëzore) demonstroi fuqi spektrale të reduktuar dhe koherencë hemisferike në bandat alfa dhe beta. Megjithatë, dy studime të tjera të bazuara në analizën EEG zbuluan se 20 ose 30 minuta ekspozim ndaj kokës LTE, me nivele maksimale lokale të SAR të vendosura në rreth 2 W/kg, ose nuk pati asnjë efekt të dallueshëm11 ose rezultoi në ulje të fuqisë spektrale në brezin alfa, ndërsa njohja nuk ndryshoi në funksion të vlerësuar me testin Stroop12. Dallime të rëndësishme u gjetën gjithashtu në rezultatet e studimeve EEG ose kognitive që shqyrtonin posaçërisht efektet e ekspozimit ndaj EMF GSM ose UMTS. Mendohet se ato lindin nga ndryshimet në hartimin e metodës dhe parametrat eksperimentalë, duke përfshirë llojin dhe modulimin e sinjalit, intensitetin dhe kohëzgjatjen e ekspozimit, ose nga heterogjeniteti tek subjektet njerëzore në lidhje me moshën, anatominë ose gjininë.
Deri më tani, pak studime mbi kafshët janë përdorur për të përcaktuar se si ekspozimi ndaj sinjalizimit LTE ndikon në funksionin e trurit. Kohët e fundit është raportuar se ekspozimi sistemik i minjve në zhvillim nga faza e vonë embrionale deri në ndërprerjen e ushqyerjes me gji (30 minuta/ditë, 5 ditë/javë, me një SAR mesatar të të gjithë trupit prej 0.5 ose 1 W/kg) rezultoi në sjellje të ndryshuara motorike dhe të oreksit në moshë madhore 14. Ekspozimi i përsëritur sistemik (2 ha në ditë për 6 javë) tek minjtë e rritur u zbulua se shkakton stres oksidativ dhe zvogëlon amplitudën e potencialeve të evokuara vizuale të marra nga nervi optik, me një SAR maksimal të vlerësuar të jetë aq i ulët sa 10 mW/kg 15.
Përveç analizës në shkallë të shumëfishta, duke përfshirë nivelet qelizore dhe molekulare, modelet e brejtësve mund të përdoren për të studiuar efektet e ekspozimit ndaj RF gjatë sëmundjes, siç është përqendruar më parë në EMF GSM ose WCDMA/3G UMTS në kontekstin e neuroinflamacionit akut. Studimet kanë treguar efektet e krizave, sëmundjeve neurodegjenerative ose gliomave 16,17,18,19,20.
Brejtësit e injektuar me lipopolisakaride (LPS) janë një model klasik preklinik i përgjigjeve akute neuroinflamatore të shoqëruara me sëmundje infektive beninje të shkaktuara nga viruset ose bakteret që prekin shumicën e popullsisë çdo vit. Kjo gjendje inflamatore çon në një sëmundje të kthyeshme dhe sindromë depresive të sjelljes të karakterizuar nga ethe, humbje e oreksit dhe ndërveprim i reduktuar shoqëror. Fagocitet rezidente të CNS-së, të tilla si mikroglia, janë qeliza efektore kryesore të kësaj përgjigjeje neuroinflamatore. Trajtimi i brejtësve me LPS shkakton aktivizimin e mikroglisë të karakterizuar nga rimodelimin e formës dhe proceseve të tyre qelizore dhe ndryshime të thella në profilin e transkriptomit, duke përfshirë rritjen e gjeneve që kodojnë citokinat ose enzimat pro-inflamatore, të cilat ndikojnë në rrjetet neuronale Aktivitetet 22, 23, 24.
Duke studiuar efektet e një ekspozimi të vetëm 2-orësh ndaj EMF GSM-1800 MHz te minjtë e trajtuar me LPS, zbuluam se sinjalizimi GSM shkakton përgjigje qelizore në korteksin cerebral, duke ndikuar në shprehjen e gjeneve, fosforilimin e receptorit të glutamatit, shkrepjen neuronale të Meta-evokuar dhe morfologjinë e mikroglisë në korteksin cerebral. Këto efekte nuk u zbuluan te minjtë e shëndetshëm që morën të njëjtin ekspozim ndaj GSM, duke sugjeruar që gjendja neuroinflamatore e shkaktuar nga LPS sensibilizon qelizat e CNS ndaj sinjalizimit GSM. Duke u përqendruar në korteksin dëgjimor (ACx) të minjve të trajtuar me LPS, ku SAR lokal ishte mesatarisht 1.55 W/kg, vërejtëm se ekspozimi ndaj GSM rezultoi në një rritje në gjatësinë ose degëzimin e proceseve mikrogliale dhe një rënie në përgjigjet neuronale të evokuara nga tonet e pastra dhe. Stimulimi Natyror 28.
Në studimin aktual, ne synuam të shqyrtojmë nëse ekspozimi vetëm i kokës ndaj sinjaleve LTE-1800 MHz mund të ndryshojë gjithashtu morfologjinë mikrogliale dhe aktivitetin neuronal në ACx, duke zvogëluar fuqinë e ekspozimit me dy të tretat. Ne tregojmë këtu se sinjalizimi LTE nuk kishte efekt në proceset mikrogliale, por prapë shkaktoi një reduktim të ndjeshëm të aktivitetit kortikal të evokuar nga tingulli në ACx të minjve të trajtuar me LPS me një vlerë SAR prej 0.5 W/kg.
Duke pasur parasysh provat e mëparshme se ekspozimi ndaj GSM-1800 MHz ndryshoi morfologjinë mikrogliale në kushte pro-inflamatore, ne hetuam këtë efekt pas ekspozimit ndaj sinjalizimit LTE.
Minjtë e rritur u injektuan me LPS 24 orë para ekspozimit të rremë vetëm në kokë ose ekspozimit ndaj LTE-1800 MHz. Pas ekspozimit, përgjigjet neuroinflamatore të shkaktuara nga LPS u krijuan në korteksin cerebral, siç tregohet nga rritja e gjeneve proinflamatore dhe ndryshimet në morfologjinë e mikroglisë kortikale (Figura 1). Fuqia e ekspozuar nga koka LTE u vendos për të marrë një nivel mesatar SAR prej 0.5 W/kg në ACx (Figura 2). Për të përcaktuar nëse mikroglia e aktivizuar nga LPS ishte e ndjeshme ndaj EMF LTE, ne analizuam seksionet kortikale të ngjyrosura me anti-Iba1 që etiketuan në mënyrë selektive këto qeliza. Siç tregohet në Figurën 3a, në seksionet ACx të fiksuara 3 deri në 4 orë pas ekspozimit të rremë ose LTE, mikroglia dukej jashtëzakonisht e ngjashme, duke treguar një morfologji qelizore "të dendur" të nxitur nga trajtimi pro-inflamator me LPS (Figura 1). Në përputhje me mungesën e përgjigjeve morfologjike, analiza sasiore e imazhit nuk zbuloi ndryshime të rëndësishme në sipërfaqen totale (testi t i paçiftuar, p = 0.308) ose sipërfaqen (p = 0.196). dhe dendësia (p = 0.061) e imunoreaktivitetit të Iba1 kur krahasohet ekspozimi ndaj trupave qelizorë të ngjyrosur me Iba 1 te minjtë LTE kundrejt kafshëve të ekspozuara ndaj testimit artificial (Fig. 3b-d).
Efektet e injektimit ip të LPS në morfologjinë e mikroglisë kortikale. Pamje përfaqësuese e mikroglisë në një seksion koronal të korteksit cerebral (rajoni dorsomedial) 24 orë pas injektimit intraperitoneal të LPS ose tretësirës (kontroll). Qelizat u ngjyrosën me antitrup anti-Iba1 siç është përshkruar më parë. Trajtimi pro-inflamator i LPS rezultoi në ndryshime në morfologjinë e mikroglisë, duke përfshirë trashjen proksimale dhe rritjen e degëve të shkurtra sekondare të proceseve qelizore, duke rezultuar në një pamje "të dendur". Shiriti i shkallës: 20 µm.
Analiza dozimetrike e shkallës specifike të absorbimit (SAR) në trurin e miut gjatë ekspozimit ndaj LTE 1800 MHz. Një model heterogjen i përshkruar më parë i miut fantazëm dhe antenës lakorë62 u përdor për të vlerësuar SAR-in lokal në tru, me një rrjetë kubike 0.5 mm3. (a) Pamje globale e një modeli miu në një mjedis ekspozimi me një antenë lakorë mbi kokë dhe një jastëk termik metalik (të verdhë) poshtë trupit. (b) Shpërndarja e vlerave SAR në trurin e të rriturve me rezolucion hapësinor 0.5 mm3. Zona e kufizuar nga skica e zezë në seksionin sagittal korrespondon me korteksin primar dëgjimor ku analizohet aktiviteti mikroglial dhe neuronal. Shkalla e koduar me ngjyra e vlerave SAR zbatohet për të gjitha simulimet numerike të paraqitura në figurë.
Mikroglia e injektuar me LPS në korteksin dëgjimor të miut pas ekspozimit ndaj LTE ose Sham. (a) Pamje përfaqësuese e grumbulluar e mikroglisë së ngjyrosur me antitrup anti-Iba1 në seksionet koronale të korteksit dëgjimor të miut të perfuzuar me LPS 3 deri në 4 orë pas ekspozimit ndaj Sham ose LTE (ekspozim). Shiriti i shkallës: 20 µm. (bd) Vlerësimi morfometrik i mikroglisë 3 deri në 4 orë pas ekspozimit ndaj sham (pika të hapura) ose LTE (të ekspozuara, pika të zeza). (b, c) Mbulimi hapësinor (b) i shënuesit të mikroglisë Iba1 dhe zonat e trupave qelizorë pozitivë ndaj Iba1 (c). Të dhënat përfaqësojnë zonën e ngjyrosjes anti-Iba1 të normalizuar në mesataren nga kafshët e ekspozuara ndaj Sham. (d) Numri i trupave qelizorë mikroglialë të ngjyrosur anti-Iba1. Dallimet midis kafshëve Sham (n = 5) dhe LTE (n = 6) nuk ishin të rëndësishme (p > 0.05, testi t i paçiftuar). Pjesa e sipërme dhe e poshtme e kutisë, vijat e sipërme dhe të poshtme përfaqësojnë percentilin e 25-të deri në 75-të. dhe percentili i 5-95-të, përkatësisht. Vlera mesatare është shënuar me të kuqe në kuti.
Tabela 1 përmbledh numrin e kafshëve dhe regjistrimet shumë-njësi të marra në korteksin primar dëgjimor të katër grupeve të minjve (Sham, Exposed, Sham-LPS, Exposed-LPS). Në rezultatet më poshtë, ne përfshijmë të gjitha regjistrimet që shfaqin një fushë të rëndësishme spektrale receptive kohore (STRF), d.m.th., përgjigje të evokuara nga toni të paktën 6 devijime standarde më të larta se shkallët e shkrepjes spontane (shih Tabelën 1). Duke zbatuar këtë kriter, ne përzgjodhëm 266 regjistrime për grupin Sham, 273 regjistrime për grupin e Ekspozuar, 299 regjistrime për grupin Sham-LPS dhe 295 regjistrime për grupin e Ekspozuar-LPS.
Në paragrafët e mëposhtëm, së pari do të përshkruajmë parametrat e nxjerrë nga fusha receptive spektralo-kohore (domethënë, përgjigja ndaj toneve të pastra) dhe përgjigja ndaj vokalizimeve specifike ksenogjene. Më pas do të përshkruajmë kuantifikimin e zonës së përgjigjes së frekuencës të marrë për secilin grup. Duke marrë parasysh praninë e "të dhënave të ndërthurura"30 në modelin tonë eksperimental, të gjitha analizat statistikore u kryen bazuar në numrin e pozicioneve në grupin e elektrodave (rreshti i fundit në Tabelën 1), por të gjitha efektet e përshkruara më poshtë u bazuan gjithashtu në numrin e pozicioneve në secilin grup. Numri total i regjistrimeve shumënjësi të mbledhura (rreshti i tretë në Tabelën 1).
Figura 4a tregon shpërndarjen optimale të frekuencës (BF, duke shkaktuar përgjigje maksimale në 75 dB SPL) të neuroneve kortikale të marra në kafshët Sham të trajtuara me LPS dhe kafshët e ekspozuara. Diapazoni i frekuencës së BF në të dy grupet u zgjerua nga 1 kHz në 36 kHz. Analiza statistikore tregoi se këto shpërndarje ishin të ngjashme (ki-katror, ​​p = 0.278), duke sugjeruar që krahasimet midis dy grupeve mund të bëhen pa paragjykim të marrjes së mostrave.
Efektet e ekspozimit ndaj LTE në parametrat sasiorë të përgjigjeve kortikale në kafshët e trajtuara me LPS. (a) Shpërndarja e BF në neuronet kortikale të kafshëve të trajtuara me LPS të ekspozuara ndaj LTE (e zezë) dhe të ekspozuara në mënyrë artificiale ndaj LTE (e bardhë). Nuk ka ndryshim midis dy shpërndarjeve. (bf) Efekti i ekspozimit ndaj LTE në parametrat që përcaktojnë sasinë e fushës spektrale të përkohshme receptive (STRF). Forca e përgjigjes u zvogëlua ndjeshëm (*p < 0.05, testi t i paçiftuar) si në STRF (forca totale e përgjigjes) ashtu edhe në frekuencat optimale (b, c). Kohëzgjatja e përgjigjes, gjerësia e brezit të përgjigjes dhe konstanta e gjerësisë së brezit (df). Si forca ashtu edhe besueshmëria kohore e përgjigjeve ndaj vokalizimeve u zvogëluan (g, h). Aktiviteti spontan nuk u zvogëlua ndjeshëm (i). (*p < 0.05, testi t i paçiftuar). (j, k) Efektet e ekspozimit ndaj LTE në pragjet kortikale. Pragjet mesatare ishin dukshëm më të larta në minjtë e ekspozuar ndaj LTE krahasuar me minjtë e ekspozuar në mënyrë artificiale. Ky efekt është më i theksuar në të ulët dhe frekuencat e mesme.
Figurat 4b-f tregojnë shpërndarjen e parametrave të nxjerrë nga STRF për këto kafshë (mesat e treguara nga vijat e kuqe). Efektet e ekspozimit ndaj LTE në kafshët e trajtuara me LPS duket se tregojnë një ulje të ngacmueshmërisë neuronale. Së pari, intensiteti i përgjithshëm i përgjigjes dhe përgjigjet ishin dukshëm më të ulëta në BF krahasuar me kafshët Sham-LPS (Fig. 4b,c testi t i paçiftuar, p = 0.0017; dhe p = 0.0445). Po kështu, përgjigjet ndaj tingujve të komunikimit u ulën si në forcën e përgjigjes ashtu edhe në besueshmërinë ndër-provuese (Fig. 4g,h; testi t i paçiftuar, p = 0.043). Aktiviteti spontan u zvogëlua, por ky efekt nuk ishte i rëndësishëm (Fig. 4i; p = 0.0745). Kohëzgjatja e përgjigjes, gjerësia e brezit të akordimit dhe latenca e përgjigjes nuk u ndikuan nga ekspozimi ndaj LTE në kafshët e trajtuara me LPS (Fig. 4d-f), duke treguar se selektiviteti i frekuencës dhe saktësia e përgjigjeve të fillimit nuk u ndikuan nga ekspozimi ndaj LTE në kafshët e trajtuara me LPS.
Më pas vlerësuam nëse pragjet kortikale të tonit të pastër u ndryshuan nga ekspozimi ndaj LTE-së. Nga zona e përgjigjes në frekuencë (FRA) e marrë nga secili regjistrim, përcaktuam pragjet dëgjimore për secilën frekuencë dhe mesatarizuam këto pragje për të dy grupet e kafshëve. Figura 4j tregon pragjet mesatare (± sem) nga 1.1 në 36 kHz në minjtë e trajtuar me LPS. Krahasimi i pragjeve dëgjimore të grupeve Sham dhe Exposed tregoi një rritje të konsiderueshme të pragjeve në kafshët e ekspozuara krahasuar me kafshët Sham (Fig. 4j), një efekt që ishte më i theksuar në frekuencat e ulëta dhe të mesme. Më saktësisht, në frekuencat e ulëta (< 2.25 kHz), përqindja e neuroneve A1 me prag të lartë u rrit, ndërsa përqindja e neuroneve me prag të ulët dhe të mesëm u ul (ki-katror = 43.85; p < 0.0001; Fig. 4k, figura majtas). I njëjti efekt u pa në frekuencën e mesme (2.25 < Freq(kHz) < 11): një përqindje më e lartë e regjistrimeve kortikale me pragje të ndërmjetme dhe një përqindje më e vogël e neuroneve me pragje të ulëta krahasuar me grupin e paekspozuar (Chi-Square = 71.17; p < 0.001; Figura 4k, paneli i mesëm). Kishte gjithashtu një ndryshim të rëndësishëm në prag për neuronet me frekuencë të lartë (≥ 11 kHz, p = 0.0059); përqindja e neuroneve me prag të ulët u ul dhe përqindja e pragut të mesëm-të lartë u rrit (chi-square = 10.853; p = 0.04 Figura 4k, paneli i djathtë).
Figura 5a tregon shpërndarjen optimale të frekuencës (BF, duke shkaktuar përgjigje maksimale në 75 dB SPL) të neuroneve kortikale të marra në kafshë të shëndetshme për grupet Sham dhe Exposed. Analiza statistikore tregoi se të dy shpërndarjet ishin të ngjashme (ki-katror, ​​p = 0.157), duke sugjeruar që krahasimet midis dy grupeve mund të bëhen pa paragjykim të marrjes së mostrave.
Efektet e ekspozimit ndaj LTE në parametrat e kuantifikuar të përgjigjeve kortikale te kafshët e shëndetshme. (a) Shpërndarja e BF në neuronet kortikale të kafshëve të shëndetshme të ekspozuara ndaj LTE (blu e errët) dhe të ekspozuara ndaj LTE (blu e çelët). Nuk ka ndryshim midis dy shpërndarjeve. (bf) Efekti i ekspozimit ndaj LTE në parametrat që përcaktojnë sasinë e fushës spektrale receptive kohore (STRF). Nuk kishte ndryshim të rëndësishëm në intensitetin e përgjigjes në të gjithë STRF dhe frekuencat optimale (b, c). Ka një rritje të lehtë në kohëzgjatjen e përgjigjes (d), por nuk ka ndryshim në gjerësinë e brezit të përgjigjes dhe gjerësinë e brezit (e, f). As forca dhe as besueshmëria kohore e përgjigjeve ndaj vokalizimeve nuk ndryshuan (g, h). Nuk kishte ndryshim të rëndësishëm në aktivitetin spontan (i). (*p < 0.05 test t i paçiftuar). (j, k) Efektet e ekspozimit ndaj LTE në pragjet kortikale. Mesatarisht, pragjet nuk ndryshuan ndjeshëm te minjtë e ekspozuar ndaj LTE krahasuar me minjtë e ekspozuar ndaj LTE, por pragjet e frekuencave më të larta ishin pak më të ulëta te kafshët e ekspozuara.
Figurat 5b-f tregojnë grafikët me kuti që përfaqësojnë shpërndarjen dhe mesataren (vija e kuqe) të parametrave të nxjerrë nga dy grupet e STRF-ve. Tek kafshët e shëndetshme, ekspozimi ndaj LTE vetë kishte pak efekt në vlerën mesatare të parametrave STRF. Krahasuar me grupin Sham (kuti blu të çelëta kundrejt kuti blu të errëta për grupin e ekspozuar), ekspozimi ndaj LTE nuk ndryshoi as intensitetin total të përgjigjes dhe as përgjigjen e BF (Fig. 5b,c; testi t i paçiftuar, p = 0.2176 dhe p = 0.8696 përkatësisht). Gjithashtu nuk pati efekt në gjerësinë e brezit spektral dhe latencën (p = 0.6764 dhe p = 0.7129, përkatësisht), por pati një rritje të konsiderueshme në kohëzgjatjen e përgjigjes (p = 0.047). Gjithashtu nuk pati efekt në forcën e përgjigjeve të vokalizimit (Fig. 5g, p = 0.4375), besueshmërinë ndër-provuese të këtyre përgjigjeve (Fig. 5h, p = 0.3412) dhe aktivitetin spontan (Fig. 5).5i; p = 0.3256).
Figura 5j tregon pragjet mesatare (± sem) nga 1.1 në 36 kHz te minjtë e shëndetshëm. Nuk tregoi një ndryshim të rëndësishëm midis minjve të rremë dhe të ekspozuar, përveç një pragu pak më të ulët te kafshët e ekspozuara në frekuenca të larta (11–36 kHz) (testi t i paçiftuar, p = 0.0083). Ky efekt pasqyron faktin se te kafshët e ekspozuara, në këtë diapazon frekuencash (ki-katror = 18.312, p = 0.001; Fig. 5k), kishte pak më shumë neurone me pragje të ulëta dhe të mesme (ndërsa te pragjet e larta) më pak neurone).
Si përfundim, kur kafshët e shëndetshme u ekspozuan ndaj LTE-së, nuk pati efekt në forcën e reagimit ndaj toneve të pastra dhe tingujve kompleksë, siç janë vokalizimet. Për më tepër, te kafshët e shëndetshme, pragjet dëgjimore kortikale ishin të ngjashme midis kafshëve të ekspozuara dhe atyre të rreme, ndërsa te kafshët e trajtuara me LPS, ekspozimi ndaj LTE rezultoi në një rritje të konsiderueshme të pragjeve kortikale, veçanërisht në diapazonin e frekuencave të ulëta dhe të mesme.
Studimi ynë tregoi se te minjtë e rritur meshkuj që përjetonin neuroinflamacion akut, ekspozimi ndaj LTE-1800 MHz me një SARACx lokal prej 0.5 W/kg (shih Metodat) rezultoi në një ulje të ndjeshme të intensitetit të përgjigjeve të evokuara nga tingulli në regjistrimet primare të komunikimit. Këto ndryshime në aktivitetin neuronal ndodhën pa ndonjë ndryshim të dukshëm në shtrirjen e domenit hapësinor të mbuluar nga proceset mikrogliale. Ky efekt i LTE në intensitetin e përgjigjeve të evokuara kortikale nuk u vu re te minjtë e shëndetshëm. Duke marrë parasysh ngjashmërinë në shpërndarjen optimale të frekuencës midis njësive të regjistrimit te kafshët e ekspozuara ndaj LTE dhe te kafshët e ekspozuara ndaj LTE, ndryshimet në reaktivitetin neuronal mund t'i atribuohen efekteve biologjike të sinjaleve LTE në vend të paragjykimit të marrjes së mostrave (Fig. 4a). Për më tepër, mungesa e ndryshimeve në latencën e përgjigjes dhe gjerësinë e brezit të akordimit spektral te minjtë e ekspozuar ndaj LTE sugjeron që, me shumë mundësi, këto regjistrime u morën nga të njëjtat shtresa kortikale, të cilat ndodhen në ACx primare në vend të rajoneve sekondare.
Sipas njohurive tona, efekti i sinjalizimit LTE në përgjigjet neuronale nuk është raportuar më parë. Megjithatë, studimet e mëparshme kanë dokumentuar aftësinë e valës së vazhdueshme (CW) GSM-1800 MHz ose 1800 MHz për të ndryshuar ngacmueshmërinë neuronale, megjithëse me ndryshime të rëndësishme në varësi të qasjes eksperimentale. Menjëherë pas ekspozimit ndaj valës së vazhdueshme (CW) 1800 MHz në një nivel SAR prej 8.2 W/Kg, regjistrimet nga ganglionet e kërmijve treguan pragje të ulura për shkaktimin e potencialeve të veprimit dhe modulimin neuronal. Nga ana tjetër, aktiviteti i shpërthimit dhe i shpërthimit në kulturat primare neuronale të nxjerra nga truri i miut u zvogëlua nga ekspozimi ndaj GSM-1800 MHz ose 1800 MHz CW për 15 minuta në një SAR prej 4.6 W/kg. Ky frenim ishte vetëm pjesërisht i kthyeshëm brenda 30 minutave nga ekspozimi. Heshtja e plotë e neuroneve u arrit në një SAR prej 9.2 W/kg. Analiza dozë-përgjigje tregoi se GSM-1800 MHz ishte më efektiv se 1800. MHz CW në shtypjen e aktivitetit të shpërthimit, duke sugjeruar që përgjigjet neuronale varen nga modulimi i sinjalit RF.
Në mjedisin tonë, përgjigjet e evokuara kortikale u mblodhën in vivo 3 deri në 6 orë pas përfundimit të ekspozimit 2-orësh vetëm me kokën. Në një studim të mëparshëm, ne hetuam efektin e GSM-1800 MHz në SARACx prej 1.55 W/kg dhe nuk gjetëm asnjë efekt të rëndësishëm në përgjigjet kortikale të evokuara nga tingulli te minjtë e shëndetshëm. Këtu, i vetmi efekt i rëndësishëm i evokuar te minjtë e shëndetshëm nga ekspozimi ndaj LTE-1800 në 0.5 W/kg SARACx ishte një rritje e lehtë në kohëzgjatjen e përgjigjes pas paraqitjes së toneve të pastra. Ky efekt është i vështirë për t'u shpjeguar sepse nuk shoqërohet me një rritje në intensitetin e përgjigjes, duke sugjeruar që kjo kohëzgjatje më e gjatë e përgjigjes ndodh me të njëjtin numër total të potencialeve të veprimit të ndezura nga neuronet kortikale. Një shpjegim mund të jetë se ekspozimi ndaj LTE mund të zvogëlojë aktivitetin e disa interneuroneve frenuese, pasi është dokumentuar se në frenimin primar të ACx kontrollon kohëzgjatjen e përgjigjeve të qelizave piramidale të shkaktuara nga hyrja ngacmuese talamike33,34, 35, 36, 37.
Në të kundërt, te minjtë e nënshtruar ndaj neuroinflamacionit të shkaktuar nga LPS, ekspozimi ndaj LTE nuk pati efekt në kohëzgjatjen e shkrepjes neuronale të evokuar nga tingulli, por u zbuluan efekte të rëndësishme në forcën e përgjigjeve të evokuara. Në fakt, krahasuar me përgjigjet neuronale të regjistruara te minjtë e ekspozuar ndaj LPS në mënyrë të rreme, neuronet te minjtë e trajtuar me LPS të ekspozuar ndaj LTE shfaqën një ulje të intensitetit të përgjigjeve të tyre, një efekt i vërejtur si kur paraqiteshin tone të pastra ashtu edhe vokalizime natyrale. Ulja e intensitetit të përgjigjes ndaj toneve të pastra ndodhi pa një ngushtim të gjerësisë së brezit të akordimit spektral prej 75 dB, dhe meqenëse ndodhi në të gjitha intensitetet e tingullit, rezultoi në një rritje të pragjeve akustike të neuroneve kortikale në frekuenca të ulëta dhe të mesme.
Ulja e forcës së përgjigjes së evokuar tregoi se efekti i sinjalizimit LTE në SARACx prej 0.5 W/kg në kafshët e trajtuara me LPS ishte i ngjashëm me atë të GSM-1800 MHz të aplikuar në një SARACx tre herë më të lartë (1.55 W/kg) 28. Sa i përket sinjalizimit GSM, ekspozimi i kokës ndaj LTE-1800 MHz mund të zvogëlojë ngacmueshmërinë neuronale në neuronet ACx të miut të nënshtruara ndaj neuroinflamacionit të shkaktuar nga LPS. Në përputhje me këtë hipotezë, ne gjithashtu vumë re një trend drejt uljes së besueshmërisë së provave të përgjigjeve neuronale ndaj vokalizimit (Fig. 4h) dhe uljes së aktivitetit spontan (Fig. 4i). Megjithatë, ka qenë e vështirë të përcaktohet in vivo nëse sinjalizimi LTE zvogëlon ngacmueshmërinë intrinsike neuronale apo zvogëlon hyrjen sinaptike, duke kontrolluar kështu përgjigjet neuronale në ACx.
Së pari, këto përgjigje më të dobëta mund të jenë për shkak të ngacmueshmërisë së reduktuar në mënyrë të brendshme të qelizave kortikale pas ekspozimit ndaj LTE 1800 MHz. Duke mbështetur këtë ide, GSM-1800 MHz dhe 1800 MHz-CW ulën aktivitetin e shpërthimit kur u aplikuan direkt në kulturat primare të neuroneve kortikale të miut me nivele SAR prej 3.2 W/kg dhe 4.6 W/kg, përkatësisht, por një nivel prag SAR ishte i nevojshëm për të ulur ndjeshëm aktivitetin e shpërthimit. Duke mbështetur ngacmueshmërinë e reduktuar të brendshme, ne gjithashtu vumë re shkallë më të ulëta të shkrepjes spontane në kafshët e ekspozuara sesa në kafshët e ekspozuara në mënyrë të rreme.
Së dyti, ekspozimi ndaj LTE mund të ndikojë gjithashtu në transmetimin sinaptik nga sinapset talamo-kortikale ose kortikale-kortikale. Të dhëna të shumta tani tregojnë se, në korteksin dëgjimor, gjerësia e akordimit spektral nuk përcaktohet vetëm nga projeksionet aferente talamike, por që lidhjet intrakortikale japin të dhëna shtesë spektrale në vendet kortikale39,40. Në eksperimentet tona, fakti që STRF kortikale tregoi gjerësi bande të ngjashme në kafshët e ekspozuara dhe të ekspozuara në mënyrë të rreme sugjeroi që efektet e ekspozimit ndaj LTE nuk ishin efekte në lidhshmërinë kortikale-kortikale. Kjo gjithashtu sugjeron që lidhshmëria më e lartë në rajone të tjera kortikale të ekspozuara në SAR sesa e matur në ACx (Fig. 2) mund të mos jetë përgjegjëse për përgjigjet e ndryshuara të raportuara këtu.
Këtu, një pjesë më e madhe e regjistrimeve kortikale të ekspozuara ndaj LPS treguan pragje të larta krahasuar me kafshët e ekspozuara ndaj LPS në mënyrë të rreme. Duke pasur parasysh se është propozuar që pragu akustik kortikal kontrollohet kryesisht nga forca e sinapsës talamo-kortikale39,40, mund të dyshohet se transmetimi talamo-kortikal zvogëlohet pjesërisht nga ekspozimi, qoftë në nivel presinaptik (çlirim i reduktuar i glutamatit) ose postsinaptik (numër i reduktuar i receptorëve ose afinitet).
Ngjashëm me efektet e GSM-1800 MHz, përgjigjet neuronale të ndryshuara të shkaktuara nga LTE ndodhën në kontekstin e neuroinflamacionit të shkaktuar nga LPS, të karakterizuara nga përgjigje mikrogliale. Provat aktuale sugjerojnë që mikroglia ndikon fuqishëm në aktivitetin e rrjeteve neuronale në trurin normal dhe patologjik41,42,43. Aftësia e tyre për të moduluar neurotransmetimin varet jo vetëm nga prodhimi i komponimeve që prodhojnë që mund ose mund të kufizojnë neurotransmetimin, por edhe nga lëvizshmëria e lartë e proceseve të tyre qelizore. Në korteksin cerebral, si aktiviteti i rritur ashtu edhe ai i zvogëluar i rrjeteve neuronale shkaktojnë zgjerim të shpejtë të domenit hapësinor mikroglial për shkak të rritjes së proceseve mikrogliale44,45. Në veçanti, zgjatjet mikrogliale rekrutohen pranë sinapseve të aktivizuara talamokortikale dhe mund të pengojnë aktivitetin e sinapseve ngacmuese përmes mekanizmave që përfshijnë prodhimin lokal të adenozinës të ndërmjetësuar nga mikroglia.
Tek minjtë e trajtuar me LPS të nënshtruar ndaj GSM-1800 MHz me SARACx në 1.55 W/kg, ndodhi një ulje e aktivitetit të neuroneve ACx me rritjen e proceseve mikrogliale të shënuara nga zona të konsiderueshme të ngjyrosura me Iba1 në rritjen e ACx28. Ky vëzhgim sugjeron që rimodelim mikroglial i shkaktuar nga ekspozimi ndaj GSM mund të kontribuojë në mënyrë aktive në uljen e shkaktuar nga GSM në përgjigjet neuronale të evokuara nga tingulli. Studimi ynë aktual argumenton kundër kësaj hipoteze në kontekstin e ekspozimit të kokës LTE me SARACx të kufizuar në 0.5 W/kg, pasi nuk gjetëm asnjë rritje në domenin hapësinor të mbuluar nga proceset mikrogliale. Megjithatë, kjo nuk përjashton asnjë efekt të sinjalizimit LTE në mikroglinë e aktivizuar nga LPS, e cila nga ana tjetër mund të ndikojë në aktivitetin neuronal. Nevojiten studime të mëtejshme për t'iu përgjigjur kësaj pyetjeje dhe për të përcaktuar mekanizmat me të cilët neuroinflamacioni akut ndryshon përgjigjet neuronale ndaj sinjalizimit LTE.
Sipas njohurive tona, efekti i sinjaleve LTE në përpunimin dëgjimor nuk është studiuar më parë. Studimet tona të mëparshme 26,28 dhe studimi aktual treguan se në kushtet e inflamacionit akut, ekspozimi vetëm i kokës ndaj GSM-1800 MHz ose LTE-1800 MHz rezultoi në ndryshime funksionale në përgjigjet neuronale në ACx, siç tregohet nga rritja e pragut të dëgjimit. Për të paktën dy arsye kryesore, funksioni koklear nuk duhet të ndikohet nga ekspozimi ynë ndaj LTE. Së pari, siç tregohet në studimin e dozimetrisë të treguar në Figurën 2, nivelet më të larta të SAR (afër 1 W/kg) ndodhen në korteksin dorsomedial (poshtë antenës), dhe ato ulen ndjeshëm ndërsa lëviz më anash dhe anash. Pjesa ventrale e kokës. Mund të vlerësohet të jetë rreth 0.1 W/kg në nivelin e krahut të miut (poshtë kanalit të veshit). Së dyti, kur veshët e derrit të Guinesë u ekspozuan për 2 muaj në GSM 900 MHz (5 ditë/javë, 1 orë/ditë, SAR midis 1 dhe 4 W/kg), nuk kishte ndryshime të dallueshme në madhësinë e produktit të shtrembërimit Pragjet otoakustike për Emetimin dhe Përgjigjet Auditive të Trungut të Trupit 47. Për më tepër, ekspozimi i përsëritur i kokës ndaj GSM 900 ose 1800 MHz në një SAR lokal prej 2 W/kg nuk ndikoi në funksionin e qelizave të jashtme të qimeve kokleare tek minjtë e shëndetshëm48,49. Këto rezultate pasqyrojnë të dhënat e marra tek njerëzit, ku hetimet kanë treguar se ekspozimi 10 deri në 30 minuta ndaj EMF nga telefonat celularë GSM nuk ka efekt të qëndrueshëm në përpunimin dëgjimor siç vlerësohet në nivelin koklear50,51,52 ose të trungut të trurit53,54.
Në studimin tonë, ndryshimet e shkrepjes neuronale të shkaktuara nga LTE u vunë re in vivo 3 deri në 6 orë pas përfundimit të ekspozimit. Në një studim të mëparshëm mbi pjesën dorsomediale të korteksit, disa efekte të shkaktuara nga GSM-1800 MHz të vëzhguara 24 orë pas ekspozimit nuk ishin më të dallueshme 72 orë pas ekspozimit. Ky është rasti me zgjerimin e proceseve mikrogliale, uljen e gjenit IL-1ß dhe modifikimin post-përkthyes të receptorëve AMPA. Duke marrë parasysh që korteksi dëgjimor ka një vlerë SAR më të ulët (0.5W/kg) sesa rajoni dorsomedial (2.94W/kg26), ndryshimet në aktivitetin neuronal të raportuara këtu duket se janë kalimtare.
Të dhënat tona duhet të marrin në konsideratë kufijtë kualifikues të SAR dhe vlerësimet e vlerave aktuale të SAR të arritura në korteksin cerebral të përdoruesve të telefonave celularë. Standardet aktuale të përdorura për të mbrojtur publikun e vendosin kufirin e SAR në 2 W/kg për ekspozimin lokal të kokës ose torsos ndaj frekuencave radio në diapazonin RF 100 kHz dhe 6 GHz.
Simulimet e dozës janë kryer duke përdorur modele të ndryshme të kokës njerëzore për të përcaktuar thithjen e fuqisë RF në inde të ndryshme të kokës gjatë komunikimit të përgjithshëm me kokë ose telefon celular. Përveç diversitetit të modeleve të kokës njerëzore, këto simulime nxjerrin në pah dallime ose pasiguri të rëndësishme në vlerësimin e energjisë së thithur nga truri bazuar në parametra anatomikë ose histologjikë, siç është forma e jashtme ose e brendshme e kafkës, trashësia ose përmbajtja e ujit. Indet e ndryshme të kokës ndryshojnë shumë sipas moshës, seksit ose individit 56,57,58. Për më tepër, karakteristikat e telefonave celularë, siç është vendndodhja e brendshme e antenës dhe pozicioni i telefonit celular në lidhje me kokën e përdoruesit, ndikojnë fuqishëm në nivelin dhe shpërndarjen e vlerave SAR në korteksin cerebral 59,60. Megjithatë, duke marrë parasysh shpërndarjet e raportuara të SAR në korteksin cerebral të njeriut, të cilat u përcaktuan nga modelet e telefonave celularë që emetojnë frekuenca radio në diapazonin 1800 MHz 58, 59, 60, duket se nivelet e SAR të arritura në korteksin dëgjimor të njeriut janë ende të nën-aplikuara në gjysmën e korteksit cerebral të njeriut. Studimi ynë (SARACx 0.5 W/kg). Prandaj, të dhënat tona nuk sfidojnë kufijtë aktualë të vlerave SAR të zbatueshme për publikun.
Si përfundim, studimi ynë tregon se një ekspozim i vetëm i kokës ndaj LTE-1800 MHz ndërhyn në përgjigjet neuronale të neuroneve kortikale ndaj stimujve shqisorë. Në përputhje me karakterizimet e mëparshme të efekteve të sinjalizimit GSM, rezultatet tona sugjerojnë që efektet e sinjalizimit LTE në aktivitetin neuronal ndryshojnë në varësi të gjendjes shëndetësore. Neuroinflamacioni akut i sensibilizon neuronet ndaj LTE-1800 MHz, duke rezultuar në përpunim të ndryshuar kortikal të stimujve dëgjimorë.
Të dhënat u mblodhën në moshën 55 ditëshe nga korteksi cerebral i 31 minjve të rritur meshkuj Wistar të marrë në laboratorin Janvier. Minjtë u vendosën në një mjedis të kontrolluar nga lagështia (50-55%) dhe temperatura (22-24 °C) me një cikël dritë/errësirë ​​prej 12 orësh/12 orësh (dritat ndizen në orën 7:30 të mëngjesit) me qasje të lirë në ushqim dhe ujë. Të gjitha eksperimentet u kryen në përputhje me udhëzimet e përcaktuara nga Direktiva e Këshillit të Komuniteteve Evropiane (Direktiva e Këshillit 2010/63/BE), të cilat janë të ngjashme me ato të përshkruara në Udhëzimet e Shoqërisë për Neuroshkencën për Përdorimin e Kafshëve në Kërkimet e Neuroshkencës. Ky protokoll u miratua nga Komiteti i Etikës Paris-Sud dhe Qendra (CEEA Nr. 59, Projekti 2014-25, Protokolli Kombëtar 03729.02) duke përdorur procedurat e validuara nga ky komitet 32-2011 dhe 34-2012.
Kafshët u mësuan me dhomat e kolonisë për të paktën 1 javë para trajtimit me LPS dhe ekspozimit (ose ekspozimit të rremë) ndaj LTE-EMF.
Njëzet e dy minj u injektuan intraperitonealisht (ip) me LPS E. coli (250 µg/kg, serotipi 0127:B8, SIGMA) të holluar me tretësirë ​​fiziologjike izotonike sterile pa endotoksinë 24 orë para ekspozimit ndaj LTE ose ekspozimit të rremë (n për grup). = 11). Tek minjtë meshkuj Wistar 2-muajsh, ky trajtim me LPS prodhon një përgjigje neuroinflamatore që shënohet në korteksin cerebral nga disa gjene pro-inflamatore (faktori i nekrozës tumorale-alfa, interleukina 1ß, CCL2, NOX2, NOS2) u rritën 24 orë pas injektimit të LPS, duke përfshirë një rritje 4- dhe 12-fish në nivelet e transkripteve që kodojnë enzimën NOX2 dhe interleukina 1ß, përkatësisht. Në këtë pikë kohore 24-orëshe, mikroglia kortikale shfaqi morfologjinë tipike qelizore "të dendur" të pritur nga aktivizimi pro-inflamator i shkaktuar nga LPS i qelizave (Figura 1), gjë që është në kontrast me aktivizimin e shkaktuar nga LPS nga të tjerët. Aktivizimi qelizor pro-inflamator korrespondon me 24, 61.
Ekspozimi vetëm i kokës ndaj EMF LTE u krye duke përdorur konfigurimin eksperimental të përdorur më parë për të vlerësuar efektin e EMF26 GSM. Ekspozimi LTE u krye 24 orë pas injektimit të LPS (11 kafshë) ose pa trajtim me LPS (5 kafshë). Kafshët u anestezuan lehtë me ketaminë/ksilazinë (ketaminë 80 mg/kg, ip; ksilazinë 10 mg/kg, ip) para ekspozimit për të parandaluar lëvizjen dhe për t'u siguruar që koka e kafshës ishte në antenën lakor që lëshonte sinjalin LTE. Vendndodhja e riprodhueshme më poshtë. Gjysma e minjve nga i njëjti kafaz shërbyen si kontrolle (11 kafshë të ekspozuara ndaj rreme, nga 22 minj të paratrajtuar me LPS): ata u vendosën nën antenën lakor dhe energjia e sinjalit LTE u vendos në zero. Peshat e kafshëve të ekspozuara dhe të ekspozuara ndaj rreme ishin të ngjashme (p = 0.558, testi t i paçiftuar, ns). Të gjitha kafshët e anestezuara u vendosën në një jastëk ngrohjeje pa metal për të ruajtur temperaturën e trupit të tyre rreth 37°C gjatë gjithë kohës. eksperiment. Ashtu si në eksperimentet e mëparshme, koha e ekspozimit u caktua në 2 orë. Pas ekspozimit, vendoseni kafshën në një jastëk tjetër ngrohës në sallën e operacionit. E njëjta procedurë ekspozimi u aplikua te 10 minj të shëndetshëm (të patrajtuar me LPS), gjysma e të cilëve u ekspozuan artificialisht nga i njëjti kafaz (p = 0.694).
Sistemi i ekspozimit ishte i ngjashëm me sistemet 25, 62 të përshkruara në studimet e mëparshme, me gjeneratorin e frekuencave radio të zëvendësuar për të gjeneruar fusha elektromagnetike LTE në vend të fushave elektromagnetike GSM. Shkurtimisht, një gjenerator RF (SMBV100A, 3.2 GHz, Rohde & Schwarz, Gjermani) që lëshonte një fushë elektromagnetike LTE - 1800 MHz ishte i lidhur me një amplifikator fuqie (ZHL-4W-422+, Mini-Circuits, SHBA), një qarkullues (D3 1719-N, Sodhy, Francë), një bashkues dypalësh (CD D 1824-2, -30 dB, Sodhy, Francë) dhe një ndarës fuqie katërpalësh (DC D 0922-4N, Sodhy, Francë), duke lejuar ekspozimin e njëkohshëm të katër kafshëve. Një matës fuqie (N1921A, Agilent, SHBA) i lidhur me një bashkues dypalësh lejonte matjen dhe monitorimin e vazhdueshëm të fuqisë incidente dhe të reflektuar brenda pajisjes. Çdo dalje ishte e lidhur me një antenë në lak (Sama-Sistemi srl; Roma), duke mundësuar ekspozimin e pjesshëm të kokës së kafshës. Antena në formë lakore përbëhet nga një qark i shtypur me dy vija metalike (konstante dielektrike εr = 4.6) të gdhendura në një substrat epoksi izolues. Në njërën anë, pajisja përbëhet nga një tel me gjerësi 1 mm që formon një unazë të vendosur afër kokës së kafshës. Ashtu si në studimet e mëparshme26,62, shkalla specifike e absorbimit (SAR) u përcaktua numerikisht duke përdorur një model numerik miu dhe një metodë të domenit të ndryshimit të fundëm kohor (FDTD)63,64,65. Ato u përcaktuan gjithashtu eksperimentalisht në një model homogjen miu duke përdorur sonda Luxtron për të matur rritjen e temperaturës. Në këtë rast, SAR në W/kg llogaritet duke përdorur formulën: SAR = C ΔT/Δt, ku C është kapaciteti i nxehtësisë në J/(kg K), ΔT, në °K dhe Δt Ndryshimi i temperaturës, koha në sekonda. Vlerat e përcaktuara numerikisht të SAR u krahasuan me vlerat eksperimentale të SAR të marra duke përdorur një model homogjen, veçanërisht në rajone ekuivalente të trurit të miut. Diferenca midis matjeve numerike të SAR dhe matjeve të zbuluara eksperimentalisht Vlerat SAR janë më pak se 30%.
Figura 2a tregon shpërndarjen e SAR në trurin e miut në modelin e miut, e cila përputhet me shpërndarjen për sa i përket peshës trupore dhe madhësisë së minjve të përdorur në studimin tonë. SAR mesatar i trurit ishte 0.37 ± 0.23 W/kg (mesatarja ± SD). Vlerat e SAR janë më të larta në zonën kortikale pak poshtë antenës së lakut. SAR lokal në ACx (SARACx) ishte 0.50 ± 0.08 W/kg (mesatarja ± SD) (Fig. 2b). Meqenëse peshat trupore të minjve të ekspozuar janë homogjene dhe ndryshimet në trashësinë e indeve të kokës janë të papërfillshme, SAR aktual i ACx ose zonave të tjera kortikale pritet të jetë shumë i ngjashëm midis një kafshe të ekspozuar dhe një tjetre.
Në fund të ekspozimit, kafshëve iu dhanë doza shtesë të ketaminës (20 mg/kg, ip) dhe ksilazinës (4 mg/kg, ip) derisa nuk u vunë re lëvizje refleksive pas shtrëngimit të putrës së pasme. Një anestetik lokal (Xylocain 2%) u injektua nënlëkurësisht në lëkurë dhe muskulin temporalis mbi kafkë, dhe kafshët u vendosën në një sistem ngrohjeje pa metal. Pas vendosjes së kafshës në kornizën stereotaksike, u krye një kraniotomi mbi korteksin temporal të majtë. Ashtu si në studimin tonë të mëparshëm66, duke filluar nga kryqëzimi i kockave parietale dhe temporale, hapja ishte 9 mm e gjerë dhe 5 mm e lartë. Dura mbi ACx u hoq me kujdes nën kontrollin binokular pa dëmtuar enët e gjakut. Në fund të procedurës, u ndërtua një bazë në çimento akrilik dentar për fiksimin atraumatik të kokës së kafshës gjatë regjistrimit. Vendosni kornizën stereotaksike që mbështet kafshën në një dhomë dobësimi akustik (IAC, modeli AC1).
Të dhënat u morën nga regjistrimet me shumë njësi në korteksin primar dëgjimor të 20 minjve, duke përfshirë 10 kafshë të para-trajtuara me LPS. Regjistrimet jashtëqelizore u morën nga një grup prej 16 elektrodash tungsteni (TDT, ø: 33 µm, < 1 MΩ) të përbëra nga dy rreshta me 8 elektroda të vendosura 1000 µm larg njëra-tjetrës (350 µm midis elektrodave në të njëjtin rresht). Një tel argjendi (ø: 300 µm) për tokëzim u fut midis kockës temporale dhe durës kontralaterale. Vendndodhja e vlerësuar e ACx primare është 4-7 mm pas bregmës dhe 3 mm ventral nga qepja supratemporale. Sinjali i papërpunuar u amplifikua 10,000 herë (TDT Medusa) dhe më pas u përpunua nga një sistem shumëkanalësh i mbledhjes së të dhënave (RX5, TDT). Sinjalet e mbledhura nga secila elektrodë u filtruan (610–10,000 Hz) për të nxjerrë aktivitetin me shumë njësi (MUA). Nivelet e shkaktimit u vendosën me kujdes për secilën elektrodë (nga bashkautorët të verbuar ndaj gjendjeve të ekspozuara ose të ekspozuara në mënyrë të rreme) për të zgjedhur potencialin më të madh të veprimit nga sinjali. Inspektimi online dhe offline i formave të valëve tregoi se MUA e mbledhur këtu përbëhej nga potenciale veprimi të gjeneruara nga 3 deri në 6 neurone pranë elektrodave. Në fillim të çdo eksperimenti, ne vendosëm pozicionin e grupit të elektrodave në mënyrë që dy rreshta me tetë elektroda të mund të merrnin mostra nga neuronet, nga përgjigjet me frekuencë të ulët në ato me frekuencë të lartë kur kryheshin në orientimin rostral.
Stimujt akustikë u gjeneruan në Matlab, u transmetuan në një sistem shpërndarjeje zëri (TDT) të bazuar në RP2.1 dhe u dërguan në një altoparlant Fostex (FE87E). Altoparlanti u vendos 2 cm nga veshi i djathtë i miut, në të cilën distancë altoparlanti prodhoi një spektër frekuence të sheshtë (± 3 dB) midis 140 Hz dhe 36 kHz. Kalibrimi i altoparlantit u krye duke përdorur zhurmë dhe tone të pastra të regjistruara me një mikrofon Bruel dhe Kjaer 4133 të lidhur me një paraamplifikator B&K 2169 dhe regjistrues dixhital Marantz PMD671. Fusha Spektrale e Pritjes së Kohës (STRF) u përcaktua duke përdorur 97 frekuenca gama-ton, që mbulojnë 8 oktava (0.14–36 kHz), të paraqitura në rend të rastësishëm në 75 dB SPL në 4.15 Hz. Zona e Përgjigjes së Frekuencës (FRA) përcaktohet duke përdorur të njëjtin grup tonesh dhe paraqitet në rend të rastësishëm në 2 Hz nga 75 deri në 5 dB SPL. Çdo frekuencë paraqitet tetë herë në secilën intensitet.
Përgjigjet ndaj stimujve natyrorë u vlerësuan gjithashtu. Në studimet e mëparshme, ne vumë re se vokalizimet e minjve rrallë shkaktuan përgjigje të forta në ACx, pavarësisht nga frekuenca optimale neuronale (BF), ndërsa vokalizimet specifike të ksenograftit (p.sh., vokalizimet e zogjve këngëtarë ose derrave të Guinesë) zakonisht e gjithë harta e tonit. Prandaj, ne testuam përgjigjet kortikale ndaj vokalizimeve në derrat e Guinesë (bilbili i përdorur në 36 ishte i lidhur me 1 s stimujsh, i paraqitur 25 herë).

Gjithashtu mund t'i personalizojmë komponentët pasivë RF sipas kërkesave tuaja. Mund të hyni në faqen e personalizimit për të na dhënë specifikimet që ju nevojiten.
https://www.keenlion.com/customization/

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