Навіны

Дзякуй за наведванне сайта Nature.com. Версія браўзера, якой вы карыстаецеся, мае абмежаваную падтрымку CSS. Для найлепшага карыстання рэкамендуем выкарыстоўваць абноўлены браўзер (або адключыць рэжым сумяшчальнасці ў Internet Explorer). Тым часам, каб забяспечыць бесперапынную падтрымку, мы будзем адлюстроўваць сайт без стыляў і JavaScript.
Пастаянна ўзрастаючы попыт на мабільную сувязь прывёў да пастаяннага з'яўлення бесправадных тэхналогій (БТ), якія могуць аказваць розны ўплыў на біялагічныя сістэмы. Каб праверыць гэта, мы падверглі пацукоў уздзеянню на адну галаву электрамагнітнага поля (ЭМП) доўгатэрміновай эвалюцыі (LTE) -1800 МГц на працягу 2 гадзін. Затым мы ацанілі ўплыў вострага нейразапалення, выкліканага ліпапаліцукрыдам, на прасторавае пакрыццё мікрагліі і электрафізіялагічную нейрональную актыўнасць у першаснай слыхавой кары (АС). Сярэдні SAR у АС складае 0,5 Вт/кг. Шматканальныя запісы паказваюць, што ЭМП ЛТ выклікае зніжэнне інтэнсіўнасці рэакцыі на чыстыя тоны і натуральныя вакалізацыі, адначасова павялічваючы акустычны парог для нізкіх і сярэдніх частот. Імунагістахімія Iba1 не паказала змяненняў у плошчы, пакрытай мікрагліальнымі целамі і адросткамі. У здаровых пацукоў такое ж уздзеянне ЛТ не выклікала змяненняў у інтэнсіўнасці рэакцыі і акустычных парогах. Нашы дадзеныя паказваюць, што вострае нейразапаленне сенсібілізуе нейроны да ЭМП ЛТ, што прыводзіць да змены апрацоўкі акустычных стымулаў у АС.
Электрамагнітнае асяроддзе чалавецтва кардынальна змянілася за апошнія тры дзесяцігоддзі з-за пастаяннага пашырэння бесправадной сувязі. У цяперашні час больш за дзве траціны насельніцтва лічацца карыстальнікамі мабільных тэлефонаў (МТ). Маштабнае распаўсюджванне гэтай тэхналогіі выклікала заклапочанасць і дыскусіі аб патэнцыйна небяспечным уздзеянні імпульсных электрамагнітных палёў (ЭМП) у радыёчастотным (РЧ) дыяпазоне, якія выпраменьваюцца МТ або базавымі станцыямі і кадуюць сувязь. Гэта праблема грамадскага здароўя натхніла на шэраг эксперыментальных даследаванняў, прысвечаных вывучэнню ўздзеяння паглынання радыёчастот у біялагічных тканінах1. Некаторыя з гэтых даследаванняў былі прысвечаны вывучэнню змяненняў у актыўнасці нейрональнай сеткі і кагнітыўных працэсах, улічваючы блізкасць мозгу да крыніц РЧ пры паўсюдным выкарыстанні МТ. Шматлікія апублікаваныя даследаванні тычацца ўздзеяння імпульсна-мадуляваных сігналаў, якія выкарыстоўваюцца ў глабальнай сістэме мабільнай сувязі другога пакалення (2G) (GSM) або шырокапалосным множным доступе з кодавым падзелам (WCDMA)/універсальных мабільных тэлекамунікацыйных сістэмах трэцяга пакалення (WCDMA/3G UMTS)2,3,4,5. Мала што вядома пра ўздзеянне радыёчастотных сігналаў, якія выкарыстоўваюцца ў мабільных паслугах чацвёртага пакалення (4G), якія абапіраюцца на... цалкам лічбавая тэхналогія Інтэрнэт-пратаколу пад назвай Long Term Evolution (LTE). Запушчаная ў 2011 годзе, служба мабільных тэлефонаў LTE, як чакаецца, дасягне 6,6 мільярда абанентаў LTE па ўсім свеце ў студзені 2022 года (GSMA: //gsacom.com). У параўнанні з сістэмамі GSM (2G) і WCDMA (3G), заснаванымі на схемах мадуляцыі з адной апорнай, LTE выкарыстоўвае артаганальнае частотнае мультыплексаванне (OFDM) у якасці асноўнага фармату сігналу. Ва ўсім свеце мабільныя службы LTE выкарыстоўваюць шэраг розных частотных дыяпазонаў ад 450 да 3700 МГц, уключаючы дыяпазоны 900 і 1800 МГц, якія таксама выкарыстоўваюцца ў GSM.
Здольнасць уздзеяння радыёчастот уплываць на біялагічныя працэсы ў значнай ступені вызначаецца ўдзельным каэфіцыентам паглынання (SAR), выражаным у Вт/кг, які вымярае энергію, паглынутую біялагічнай тканінай. Нядаўна на здаровых людзях-добраахвотніках былі даследаваны ўплыў вострага 30-хвіліннага ўздзеяння сігналаў LTE на галаву частатой 2,573 ГГц на актыўнасць глабальнай нейрональнай сеткі. З дапамогай фМРТ у стане спакою было заўважана, што ўздзеянне LTE можа выклікаць спантанныя павольныя ваганні частаты і змены ва ўнутры- або міжрэгіянальнай сувязі, у той час як прасторавыя пікавыя ўзроўні SAR, у сярэднім па 10 г тканіны, ацэньваліся ў дыяпазоне ад 0,42 да 1,52 Вт/кг, згодна з тэмамі 7, 8, 9. Аналіз ЭЭГ пры падобных умовах уздзеяння (працягласць 30 хвілін, разліковы пікавы ўзровень SAR 1,34 Вт/кг з выкарыстаннем рэпрэзентатыўнай мадэлі галавы чалавека) прадэманстраваў зніжэнне спектральнай магутнасці і паўсфернай кагерэнтнасці ў альфа- і бэта-дыяпазонах. Аднак два іншыя даследаванні, заснаваныя на аналізе ЭЭГ, паказалі, што 20 або 30 хвілін уздзеяння LTE на галаву з максімальным лакальным узроўнем SAR, устаноўленым каля 2 Вт/кг, альбо не мелі выяўленага эфект11 або прывёў да зніжэння спектральнай магутнасці ў альфа-дыяпазоне, у той час як кагнітыўныя функцыі, ацэненыя з дапамогай тэсту Струпа, не змяніліся12. Істотныя адрозненні былі таксама выяўлены ў выніках ЭЭГ або кагнітыўных даследаванняў, якія спецыяльна разглядалі ўплыў уздзеяння электрамагнітных палёў GSM або UMTS. Лічыцца, што яны ўзнікаюць з-за варыяцый у распрацоўцы метаду і эксперыментальных параметраў, у тым ліку тыпу і мадуляцыі сігналу, інтэнсіўнасці і працягласці ўздзеяння, або з-за неаднароднасці людзей у дачыненні да ўзросту, анатоміі або полу.
Да гэтага часу было праведзена няшмат даследаванняў на жывёлах, каб вызначыць, як уздзеянне сігналізацыі LTE ўплывае на функцыю мозгу. Нядаўна паведамлялася, што сістэмнае ўздзеянне на мышэй, якія развіваюцца, ад позняй эмбрыянальнай стадыі да адлучэння ад грудзей (30 хвілін/дзень, 5 дзён/тыдзень, з сярэднім SAR для ўсяго цела 0,5 або 1 Вт/кг) прывяло да змены рухальных паводзін і апетыту ў дарослым узросце 14. Было выяўлена, што паўторнае сістэмнае ўздзеянне (2 га ў дзень на працягу 6 тыдняў) у дарослых пацукоў выклікае акісляльны стрэс і зніжае амплітуду зрокавых выкліканых патэнцыялаў, атрыманых ад глядзельнага нерва, прычым максімальны SAR ацэньваецца ў 10 мВт/кг 15.
Акрамя аналізу на розных узроўнях, у тым ліку на клеткавым і малекулярным, мадэлі грызуноў могуць быць выкарыстаны для вывучэння наступстваў уздзеяння радыёчастот падчас захворвання, як раней было зроблена для вывучэння электрамагнітных выпраменьванняў GSM або WCDMA/3G UMTS у кантэксце вострага нейразапалення. Даследаванні паказалі ўплыў курчаў, нейрадэгенератыўных захворванняў або гліём 16,17,18,19,20.
Грызуны, якім уводзяць ліпапаліцукрыд (ЛПС), з'яўляюцца класічнай даклінічнай мадэллю вострых нейразапаленчых рэакцый, звязаных з дабраякаснымі інфекцыйнымі захворваннямі, выкліканымі вірусамі або бактэрыямі, якія штогод дзівяць большую частку папуляцыі. Гэты запаленчы стан прыводзіць да зварачальнага захворвання і дэпрэсіўнага паводніцкага сіндрому, якія характарызуюцца ліхаманкай, стратай апетыту і зніжэннем сацыяльнага ўзаемадзеяння. Рэзідэнтныя фагацыты ЦНС, такія як мікраглія, з'яўляюцца ключавымі эфектарнымі клеткамі гэтай нейразапаленчай рэакцыі. Лячэнне грызуноў ЛПС выклікае актывацыю мікрагліі, якая характарызуецца перабудовай іх формы і клетачных працэсаў, а таксама глыбокімі зменамі ў профілі транскрыптома, уключаючы павышэнне рэгуляцыі генаў, якія кадуюць прозапаленчыя цытакіны або ферменты, якія ўплываюць на нейрональныя сеткі (Мерапрыемствы 22, 23, 24).
Вывучаючы эфекты аднаразовага 2-гадзіннага ўздзеяння на галаву электрамагнітнага выпраменьвання GSM-1800 МГц на пацукоў, якія атрымлівалі ЛПС, мы выявілі, што сігналізацыя GSM выклікае клеткавыя рэакцыі ў кары галаўнога мозгу, уплываючы на ​​экспрэсію генаў, фасфараляванне рэцэптараў глутамату, нейрональную мета-індукаваную актывацыю і марфалогію мікрагліі ў кары галаўнога мозгу. Гэтыя эфекты не былі выяўлены ў здаровых пацукоў, якія атрымлівалі такое ж уздзеянне GSM, што сведчыць аб тым, што нейразапаленчы стан, выкліканы ЛПС, сенсібілізуе клеткі ЦНС да сігналізацыі GSM. Засяродзіўшы ўвагу на слыхавой кары (ACx) пацукоў, якія атрымлівалі ЛПС, дзе лакальны SAR у сярэднім складаў 1,55 Вт/кг, мы назіралі, што ўздзеянне GSM прывяло да павелічэння даўжыні або галінавання мікрагліальных адросткаў і зніжэння нейрональных рэакцый, выкліканых чыстымі тонамі і .Натуральная стымуляцыя 28.
У дадзеным даследаванні мы імкнуліся вывучыць, ці можа ўздзеянне сігналаў LTE-1800 МГц толькі на галаву таксама змяніць марфалогію мікрагліі і нейрональную актыўнасць у ACx, зніжаючы магутнасць уздзеяння на дзве траціны. Мы паказваем, што сігналізацыя LTE не паўплывала на мікрагліяльныя працэсы, але ўсё ж выклікала значнае зніжэнне выкліканай гукам кары галаўнога мозгу актыўнасці ў ACx пацукоў, якія атрымлівалі LPS, са значэннем SAR 0,5 Вт/кг.
Улічваючы папярэднія дадзеныя аб тым, што ўздзеянне GSM-1800 MHz змяняе марфалогію мікрагліі ў прозапаленчых умовах, мы даследавалі гэты эфект пасля ўздзеяння сігналізацыі LTE.
Дарослым пацукам уводзілі ЛПС за 24 гадзіны да ўвядзення толькі галавы ў выглядзе імітацыі або ўздзеяння ЛПС-1800 МГц. Пасля ўздзеяння ў кары галаўнога мозгу ўсталёўваліся нейразапаленчыя рэакцыі, выкліканыя ЛПС, што паказала павышэнне рэгуляцыі прозапаленчых генаў і змены ў марфалогіі кортикальной мікрагліі (малюнак 1). Магутнасць, якая ўздзейнічала галавой ЛПС, была ўстаноўлена для атрымання сярэдняга ўзроўню SAR 0,5 Вт/кг у ACx (малюнак 2). Каб вызначыць, ці рэагуюць актываваныя ЛПС мікрагліі на ЭМП ЛПС, мы прааналізавалі кортикальныя зрэзы, афарбаваныя анты-Iba1, якія селектыўна маркіравалі гэтыя клеткі. Як паказана на малюнку 3a, у зрэзах ACx, фіксаваных праз 3-4 гадзіны пасля імітацыі або ўздзеяння ЛПС, мікраглія выглядала надзвычай падобна, дэманструючы «шчыльную» марфалогію клетак, выкліканую прозапаленчай апрацоўкай ЛПС (малюнак 1). У адпаведнасці з адсутнасцю марфалагічных рэакцый, колькасны аналіз малюнкаў не выявіў істотных адрозненняў у агульнай плошчы (няпарны t-крытэрый, p = 0,308) або плошчы (p = 0,196) і шчыльнасць (p = 0,061) імунарэактыўнасці Iba1 пры параўнанні ўздзеяння клетачных целаў, афарбаваных Iba 1, у пацукоў LTE ў параўнанні з жывёламі, якія атрымалі ўзорнае ўздзеянне (мал. 3b-d).
Уплыў унутрыбрушыннай ін'екцыі ЛПС на марфалогію кортикальной мікрагліі. Тыповы выгляд мікрагліі ў каранарным зрэзе кары галаўнога мозгу (дорсамедыяльная вобласць) праз 24 гадзіны пасля ўнутрыбрушыннай ін'екцыі ЛПС або носьбіта (кантроль). Клеткі афарбоўвалі антыцеламі супраць Iba1, як апісана раней. Прозапаленчае лячэнне ЛПС прывяло да змен у марфалогіі мікрагліі, у тым ліку да праксімальнага патаўшчэння і павелічэння кароткіх другасных галін клеткавых адросткаў, што прывяло да "шчыльнага" выгляду. Маштабная шкала: 20 мкм.
Дазіметрычны аналіз удзельнага каэфіцыента паглынання (SAR) у мозгу пацука падчас уздзеяння LTE 1800 МГц. Для ацэнкі лакальнага SAR у мозгу з кубічнай сеткай 0,5 мм3 была выкарыстана раней апісаная гетэрагенная мадэль фантомнага пацука і пятлёвай антэны62. (a) Глабальны выгляд мадэлі пацука ў рэжыме ўздзеяння з пятлёвай антэнай над галавой і металічнай цеплавой пракладкай (жоўтага колеру) пад целам. (b) Размеркаванне значэнняў SAR у мозгу дарослага чалавека з прасторавым разрозненнем 0,5 мм3. Плошча, абмежаваная чорным контурам у сагітальным разрэзе, адпавядае першаснай слыхавой кары, дзе аналізуецца мікрагліяльная і нейрональная актыўнасць. Каляровая шкала значэнняў SAR прымяняецца да ўсіх лікавых мадэляванняў, паказаных на малюнку.
Мікраглія, уведзеная з дапамогай LPS, у слыхавую кару пацукоў пасля ўздзеяння LTE або шамана. (a) Тыповы шматслаёвы выгляд мікрагліі, афарбаванай антыцеламі супраць Iba1, у каранальных зрэзах слыхавой кары пацукоў, перфузаванай LPS, праз 3-4 гадзіны пасля ўздзеяння Sham або LTE (уздзеянне). Маштабная шкала: 20 мкм. (bd) Марфаметрычная ацэнка мікрагліі праз 3-4 гадзіны пасля шамана (адкрытыя кропкі) або ўздзеяння LTE (уздзеянне, чорныя кропкі). (b, c) Прасторавае пакрыццё (b) маркера мікрагліі Iba1 і участкаў целаў клетак, станоўчых да Iba1 (c). Дадзеныя прадстаўляюць плошчу афарбоўвання супраць Iba1, нармалізаваную да сярэдняга значэння для жывёл, якія падвяргаліся ўздзеянню Sham. (d) Колькасць целаў клетак мікрагліі, афарбаваных з дапамогай анты-Iba1. Розніца паміж жывёламі Sham (n = 5) і LTE (n = 6) не была значнай (p > 0,05, няпарны t-крытэрый). Верхняя і ніжняя часткі рамкі, верхняя і ніжняя лініі прадстаўляюць 25-75-ы перцэнтыль і 5-95-ы перцэнтыль адпаведна. Сярэдняе значэнне пазначана чырвоным колерам у рамцы.
У табліцы 1 падсумаваны нумары жывёл і шмат'ядравыя запісы, атрыманыя ў першаснай слыхавой кары чатырох груп пацукоў (Sham, Exposed, Sham-LPS, Exposed-LPS). У выніках ніжэй мы ўключаем усе запісы, якія дэманструюць значнае спектральнае часовае рэцэптыўнае поле (STRF), г.зн. выкліканыя тонам рэакцыі як мінімум на 6 стандартных адхіленняў вышэйшыя за частату спантанных імпульсаў (гл. табліцу 1). Ужываючы гэты крытэрый, мы адабралі 266 запісаў для групы Sham, 273 запісы для групы Exposed, 299 запісаў для групы Sham-LPS і 295 запісаў для групы Exposed-LPS.
У наступных абзацах мы спачатку апішам параметры, атрыманыя са спектральна-часавага рэцэптыўнага поля (гэта значыць рэакцыі на чыстыя тоны) і рэакцыі на ксенагенныя спецыфічныя вакалізацыі. Затым мы апішам колькасную ацэнку плошчы частотнай характарыстыкі, атрыманай для кожнай групы. Улічваючы наяўнасць «укладзеных дадзеных»30 у нашым эксперыментальным плане, усе статыстычныя аналізы праводзіліся на аснове колькасці пазіцый у масіве электродаў (апошні радок у табліцы 1), але ўсе эфекты, апісаныя ніжэй, таксама былі заснаваныя на колькасці пазіцый у кожнай групе. Агульная колькасць сабраных шмат'ядравых запісаў (трэці радок у табліцы 1).
На малюнку 4a паказана аптымальнае размеркаванне частот (BF, якое выклікае максімальны адказ пры 75 дБ SPL) коркавых нейронаў, атрыманых у жывёл, якія атрымлівалі LPS у выглядзе плацебо і жывёл, якія падвяргаліся ўздзеянню. Дыяпазон частот BF у абедзвюх групах быў пашыраны ад 1 кГц да 36 кГц. Статыстычны аналіз паказаў, што гэтыя размеркаванні былі падобнымі (хі-квадрат, p = 0,278), што сведчыць аб тым, што параўнанне паміж двума групамі можна праводзіць без зрушэння выбаркі.
Уплыў уздзеяння ЛТЕ на колькасныя параметры каркавых рэакцый у жывёл, якія атрымлівалі ЛПС. (a) Размеркаванне BF у каркавых нейронах жывёл, якія атрымлівалі ЛПС і якія атрымлівалі ЛПС (чорны колер), і жывёл, якія атрымлівалі фізічную ўздзеянне ЛТЕ (белы колер). Паміж гэтымі двума размеркаваннямі няма розніцы. (bf) Уплыў уздзеяння ЛТЕ на параметры, якія колькасна вызначаюць спектральнае часовае рэцэптыўнае поле (STRF). Сіла рэакцыі была значна зніжана (*p < 0,05, няпарны t-крытэрый) як па STRF (агульная сіла рэакцыі), так і па аптымальных частотах (b,c). Працягласць рэакцыі, прапускная здольнасць рэакцыі і канстанта прапускной здольнасці (df). Як сіла, так і часовая надзейнасць рэакцый на вакалізацыі былі зніжаны (g, h). Спантанная актыўнасць не была істотна зніжана (i). (*p < 0,05, няпарны t-крытэрый). (j,k) Уплыў уздзеяння ЛТЕ на парогі кары. Сярэднія парогі былі значна вышэйшымі ў пацукоў, якія атрымлівалі ЛТЕ, у параўнанні з пацукамі, якія атрымлівалі фізічную ўздзеянне. Гэты эфект больш выяўлены ў нізкіх і сярэдніх частотах.
На малюнках 4b-f паказана размеркаванне параметраў, атрыманых з STRF для гэтых жывёл (сярэднія значэнні пазначаны чырвонымі лініямі). Уплыў уздзеяння ЛТЕ на жывёл, якія атрымлівалі ЛПС, відаць, сведчыць аб зніжэнні нейрональнай узбудлівасці. Па-першае, агульная інтэнсіўнасць рэакцыі і рэакцыі былі значна ніжэйшымі ў BF у параўнанні з жывёламі з шаманай ЛПС (мал. 4b,c няпарны t-крытэрый, p = 0,0017; і p = 0,0445). Аналагічна, рэакцыі на гукі сувязі знізіліся як па сіле рэакцыі, так і па міжвыпрабавальнай надзейнасці (мал. 4g,h; няпарны t-крытэрый, p = 0,043). Спантанная актыўнасць была зніжана, але гэты эфект не быў значным (мал. 4i; p = 0,0745). Працягласць рэакцыі, паласа прапускання налады і затрымка рэакцыі не залежалі ад уздзеяння ЛТЕ ў жывёл, якія атрымлівалі ЛПС (мал. 4d-f), што сведчыць аб тым, што ўздзеянне ЛТЕ ў жывёл, якія атрымлівалі ЛПС, не паўплывала на частатную селектыўнасць і дакладнасць пачатку рэакцый.
Далей мы ацанілі, ці змяняюцца парогі ўспрымання чыстых тонаў кары галаўнога мозгу пад уздзеяннем ЛТЭ. Па плошчы частотнай характарыстыкі (FRA), атрыманай з кожнага запісу, мы вызначылі слыхавыя парогі для кожнай частаты і ўсярэднілі гэтыя парогі для абедзвюх груп жывёл. На малюнку 4j паказаны сярэднія (± sem) парогі ад 1,1 да 36 кГц у пацукоў, якія атрымлівалі ЛПС. Параўнанне слыхавых парогаў груп Sham і Exposed паказала значнае павелічэнне парогаў у жывёл, якія падвяргаліся ўздзеянню, у параўнанні з жывёламі Sham (мал. 4j), прычым гэты эфект быў больш выяўлены на нізкіх і сярэдніх частотах. Дакладней, на нізкіх частотах (< 2,25 кГц) доля нейронаў А1 з высокім парогам павялічылася, у той час як доля нейронаў з нізкім і сярэднім парогам паменшылася (хі-квадрат = 43,85; p < 0,0001; мал. 4k, левы малюнак). Той жа эфект назіраўся і на сярэдняй частаце (2,25 < Частата (кГц) < 11): большая доля коркавых запісаў з прамежкавымі парогамі і меншая доля нейронаў з нізкімі парогамі ў параўнанні з неэкспанаванай групай (хі-квадрат = 71,17; p < 0,001; малюнак 4k, сярэдняя панэль). Таксама назіралася значная розніца ў парозе для высокачастотных нейронаў (≥ 11 кГц, p = 0,0059); доля нейронаў з нізкім парогам знізілася, а доля нейронаў са сярэдне-высокім парогам павялічылася (хі-квадрат = 10,853; p = 0,04, малюнак 4k, правая панэль).
На малюнку 5a паказана аптымальнае размеркаванне частот (BF, якое выклікае максімальны адказ пры 75 дБ SPL) коркавых нейронаў, атрыманае ў здаровых жывёл для груп з узорным ужываннем і падвярганнем уздзеянню. Статыстычны аналіз паказаў, што абодва размеркаванні былі падобнымі (хі-квадрат, p = 0,157), што сведчыць аб магчымасці параўнання паміж двума групамі без зрушэння выбаркі.
Уплыў уздзеяння ЛТЕ на колькасныя параметры каркавых рэакцый у здаровых жывёл.(a) Размеркаванне BF у каркавых нейронах здаровых жывёл, якія падвергліся ўздзеянню ЛТЕ (цёмна-сіні) і тых, хто падвергся ўздзеянню ЛТЕ (светла-сіні). Паміж гэтымі двума размеркаваннямі няма розніцы.(bf) Уплыў уздзеяння ЛТЕ на параметры, якія колькасна вызначаюць спектральнае часовае рэцэптыўнае поле (STRF). Не назіралася істотных змен у інтэнсіўнасці рэакцыі па ўсім STRF і аптымальных частотах (b,c). Назіраецца нязначнае павелічэнне працягласці рэакцыі (d), але не назіраецца змяненняў у прапускной здольнасці рэакцыі і яе прапускной здольнасці (e, f). Не змяняліся ні сіла, ні часовая надзейнасць рэакцый на вакалізацыі (g, h). Не назіралася істотных змен у спантаннай актыўнасці (i).(*p < 0,05 няпарны t-крытэрый).(j,k) Уплыў уздзеяння ЛТЕ на каркавыя парогі. У сярэднім парогі ў пацукоў, якія падвергліся ўздзеянню ЛТЕ, істотна не змяніліся ў параўнанні з пацукамі, якія падвергліся ўздзеянню ў выніку ўздзеяння ЛТЕ, але парогі больш высокай частаты былі крыху ніжэйшымі ў жывёл, якія падвергліся ўздзеянню.
На малюнках 5b-f паказаны скрынкавыя дыяграмы, якія адлюстроўваюць размеркаванне і сярэдняе значэнне (чырвоная лінія) параметраў, атрыманых з двух набораў STRF. У здаровых жывёл само ўздзеянне LTE мала ўплывала на сярэдняе значэнне параметраў STRF. У параўнанні з групай Sham (светла-сінія і цёмна-сінія скрынкі для групы, якая падвяргалася ўздзеянню), уздзеянне LTE не змяніла ні агульную інтэнсіўнасць рэакцыі, ні рэакцыю BF (мал. 5b,c; няпарны t-крытэрый, p = 0,2176 і p = 0,8696 адпаведна). Таксама не было выяўлена ўплыву на спектральную паласу прапускання і затрымку (p = 0,6764 і p = 0,7129 адпаведна), але назіралася значнае павелічэнне працягласці рэакцыі (p = 0,047). Таксама не было выяўлена ўплыву на сілу рэакцый вакалізацыі (мал. 5g, p = 0,4375), міжвыпрабавальную надзейнасць гэтых рэакцый (мал. 5h, p = 0,3412) і спантанную актыўнасць (мал. 5).5i; p = 0,3256).
На малюнку 5j паказаны сярэднія (± стандартная памылка) парогі ад 1,1 да 36 кГц у здаровых пацукоў. Істотнай розніцы паміж групай кантраляванага ўздзеяння і пацукамі, якія падвяргаліся ўздзеянню, не выяўлена, за выключэннем крыху ніжэйшага парога ў жывёл, якія падвяргаліся ўздзеянню, на высокіх частотах (11–36 кГц) (няпарны t-крытэрый, p = 0,0083). Гэты эфект адлюстроўвае той факт, што ў жывёл, якія падвяргаліся ўздзеянню, у гэтым дыяпазоне частот (хі-квадрат = 18,312, p = 0,001; малюнак 5k) было крыху больш нейронаў з нізкімі і сярэднімі парогамі (у той час як з высокімі парогамі нейронаў было менш).
У заключэнне, калі здаровыя жывёлы падвяргаліся ўздзеянню ЛТЕ, не назіралася ніякага ўплыву на сілу рэакцыі на чыстыя тоны і складаныя гукі, такія як вакалізацыі. Акрамя таго, у здаровых жывёл парогі слыху кары галаўнога мозгу былі падобнымі ў жывёл, якія падвяргаліся ўздзеянню, і жывёл, якія атрымлівалі плацебо, тады як у жывёл, якія атрымлівалі ЛПС, уздзеянне ЛТЕ прывяло да значнага павышэння парогаў слыху кары галаўнога мозгу, асабліва ў дыяпазоне нізкіх і сярэдніх частот.
Наша даследаванне паказала, што ў дарослых самцоў пацукоў, якія адчувалі вострае нейразапаленне, уздзеянне LTE-1800 МГц з лакальным SARACx 0,5 Вт/кг (гл. Метады) прывяло да значнага зніжэння інтэнсіўнасці гукавых рэакцый у першасных запісах камунікацыі. Гэтыя змены ў нейрональнай актыўнасці адбываліся без якіх-небудзь бачных змен у аб'ёме прасторавай вобласці, пакрытай мікрагліальнымі адросткамі. Гэты ўплыў LTE на інтэнсіўнасць выкліканых коркавых рэакцый не назіраўся ў здаровых пацукоў. Улічваючы падабенства ў аптымальным размеркаванні частот паміж адзінкамі запісу ў жывёл, якія падвяргаліся ўздзеянню LTE, і жывёл, якія падвяргаліся імітацыі, адрозненні ў нейрональнай рэактыўнасці можна аднесці да біялагічных эфектаў сігналаў LTE, а не да зрушэння выбаркі (мал. 4a). Акрамя таго, адсутнасць змяненняў у затрымцы рэакцыі і паласе спектральнай налады ў пацукоў, якія падвяргаліся ўздзеянню LTE, сведчыць аб тым, што, хутчэй за ўсё, гэтыя запісы былі атрыманы з тых жа коркавых слаёў, якія размешчаны ў першасных ACx, а не ў другасных абласцях.
Наколькі нам вядома, уплыў сігналізацыі LTE на нейрональныя рэакцыі раней не паведамляўся. Аднак папярэднія даследаванні дакументальна пацвердзілі здольнасць GSM-1800 МГц або бесперапыннай хвалі (CW) 1800 МГц змяняць узбудлівасць нейронаў, хоць і са значнымі адрозненнямі ў залежнасці ад эксперыментальнага падыходу. Неўзабаве пасля ўздзеяння CW 1800 МГц пры ўзроўні SAR 8,2 Вт/кг запісы з гангліяў слімакоў паказалі зніжэнне парогаў для запуску патэнцыялаў дзеяння і нейрональнай мадуляцыі. З іншага боку, пікавая і імпульсная актыўнасць у першасных нейрональных культурах, атрыманых з мозгу пацукоў, зніжалася пры ўздзеянні CW GSM-1800 МГц або 1800 МГц на працягу 15 хвілін пры SAR 4,6 Вт/кг. Гэтае тармажэнне было толькі часткова зварачальным на працягу 30 хвілін пасля ўздзеяння. Поўнае заглушэнне нейронаў было дасягнута пры SAR 9,2 Вт/кг. Аналіз доза-рэакцыя паказаў, што GSM-1800 МГц быў больш эфектыўным, чым CW 1800 МГц, у падаўленні імпульснай актыўнасці, што сведчыць аб тым, што нейроналы... адказы залежаць ад мадуляцыі радыёчастотнага сігналу.
У нашых умовах выкліканыя кортикальнымі рэакцыі збіраліся in vivo праз 3-6 гадзін пасля заканчэння 2-гадзіннага ўздзеяння толькі на галаву. У папярэднім даследаванні мы даследавалі ўплыў GSM-1800 MHz пры SARACx 1,55 Вт/кг і не выявілі істотнага ўплыву на выкліканыя гукам кортикальныя рэакцыі ў здаровых пацукоў. Тут адзіным істотным эфектам, выкліканым у здаровых пацукоў уздзеяннем LTE-1800 пры SARACx 0,5 Вт/кг, было нязначнае павелічэнне працягласці рэакцыі пры прад'яўленні чыстых тонаў. Гэты эфект цяжка растлумачыць, бо ён не суправаджаецца павелічэннем інтэнсіўнасці рэакцыі, што сведчыць аб тым, што гэтая больш працягласць рэакцыі адбываецца пры той жа агульнай колькасці патэнцыялаў дзеяння, якія запускаюцца коркавымі нейронамі. Адным з тлумачэнняў можа быць тое, што ўздзеянне LTE можа зніжаць актыўнасць некаторых інгібіруючых інтэрнейронаў, бо было дакументальна пацверджана, што ў першасным ACx прамое тармажэнне кантралюе працягласць рэакцый пірамідальных клетак, выкліканых узбуджальным таламічным уваходам33,34,35,36,37.
У адрозненне ад гэтага, у пацукоў, якія падвяргаліся нейразапаленню, выкліканаму ЛПС, уздзеянне ЛТЕ не паўплывала на працягласць выкліканай гукам нейрональнай актыўнасці, але быў выяўлены значны ўплыў на сілу выкліканых рэакцый. Фактычна, у параўнанні з нейрональнымі рэакцыямі, зарэгістраванымі ў пацукоў, якія атрымлівалі імітацыю ЛПС, нейроны ў пацукоў, якія атрымлівалі ЛПС і падвяргаліся ўздзеянню ЛТЕ, прадэманстравалі зніжэнне інтэнсіўнасці сваіх рэакцый, эфект назіраўся як пры прад'яўленні чыстых тонаў, так і пры натуральных вакалізацыі. Зніжэнне інтэнсіўнасці рэакцыі на чыстыя тоны адбылося без звужэння спектральнай паласы налады на 75 дБ, і паколькі гэта адбывалася пры ўсіх інтэнсіўнасцях гуку, гэта прывяло да павышэння акустычных парогаў коркавых нейронаў на нізкіх і сярэдніх частотах.
Зніжэнне сілы выкліканай рэакцыі паказала, што эфект сігналізацыі LTE пры SARACx 0,5 Вт/кг у жывёл, якія атрымлівалі LPS, быў падобны да эфекту сігналізацыі GSM-1800 МГц, прымененай пры SARACx у тры разы вышэйшай (1,55 Вт/кг)28. Што тычыцца сігналізацыі GSM, уздзеянне на галаву LTE-1800 МГц можа зніжаць узбудлівасць нейронаў у нейронах ACx пацукоў, якія падвергліся нейразапаленню, выкліканаму LPS. У адпаведнасці з гэтай гіпотэзай мы таксама назіралі тэндэнцыю да зніжэння надзейнасці выпрабаванняў нейрональных рэакцый на вакалізацыю (мал. 4h) і зніжэння спантаннай актыўнасці (мал. 4i). Аднак было цяжка вызначыць in vivo, ці зніжае сігналізацыя LTE ўнутраную ўзбудлівасць нейронаў, ці зніжае сінаптычны ўваход, тым самым кантралюючы нейрональныя рэакцыі ў ACx.
Па-першае, гэтыя слабейшыя рэакцыі могуць быць звязаныя з унутрана зніжанай узбудлівасцю кары галаўнога мозгу пасля ўздзеяння LTE 1800 МГц. Пацвярджаючы гэтую ідэю, GSM-1800 МГц і 1800 МГц-CW зніжалі актыўнасць імпульсаў пры непасрэдным ужыванні да першасных культур коркавых нейронаў пацукоў з узроўнямі SAR 3,2 Вт/кг і 4,6 Вт/кг адпаведна, але для значнага зніжэння актыўнасці імпульсаў патрабаваўся парогавы ўзровень SAR. Адстойваючы ідэю зніжэння ўнутранай узбудлівасці, мы таксама назіралі больш нізкія паказчыкі спантаннай імпульсацыі ў жывёл, якія падвергліся ўздзеянню, чым у жывёл, якія падвергліся імітацыі ўздзеяння.
Па-другое, уздзеянне ЛТЕ можа таксама ўплываць на сінаптычную перадачу ад талама-коркавых або коркава-коркавых сінапсаў. Шматлікія запісы зараз паказваюць, што ў слыхавой кары шырыня спектральнай налады вызначаецца не толькі аферэнтнымі таламічнымі праекцыямі, але і ўнутрыкоркавыя сувязі надаюць дадатковы спектральны ўваход каркавым участкам39,40. У нашых эксперыментах той факт, што коркавы STRF прадэманстраваў падобную прапускную здольнасць у жывёл, якія падвергліся ўздзеянню, і жывёл, якія атрымалі імітацыю, ускосна сведчыць аб тым, што ўздзеянне ЛТЕ не было ўздзеяннем на коркава-коркавую злучэнне. Гэта таксама сведчыць аб тым, што больш высокая злучэнне ў іншых каркавых абласцях, якія падвяргаліся ўздзеянню пры SAR, чым вымеранае ў ACx (мал. 2), можа не быць прычынай змененых рэакцый, пра якія паведамляецца тут.
Тут большая доля запісаў кары галаўнога мозгу, якія падвяргаліся ўздзеянню ЛПС, паказала высокія парогі ў параўнанні з жывёламі, якія падвяргаліся ўздзеянню ЛПС у выглядзе імітацыі. Улічваючы, што было выказана меркаванне, што акустычны парог кары ў першую чаргу кантралюецца сілай талама-кортыкальнага сінапсу39,40, можна меркаваць, што талама-кортыкальная перадача часткова зніжаецца пад уздзеяннем, альбо на прэсінаптычным (зніжэнне вызвалення глутамату), альбо на постсінаптычным узроўні (зніжэнне колькасці рэцэптараў або афіннасці).
Падобна эфектам GSM-1800 МГц, змененыя нейрональныя рэакцыі, выкліканыя LTE, адбываліся ў кантэксце нейрапапалення, выкліканага LPS, якое характарызуецца мікрагліальнымі рэакцыямі. Сучасныя дадзеныя сведчаць аб тым, што мікраглія моцна ўплывае на актыўнасць нейрональных сетак у нармальным і паталагічным мозгу41,42,43. Іх здольнасць мадуляваць нейратрансмісію залежыць не толькі ад выпрацоўкі злучэнняў, якія яны выпрацоўваюць, што могуць абмяжоўваць або абмяжоўваць нейратрансмісію, але і ад высокай рухомасці іх клеткавых адросткаў. У кары галаўнога мозгу як павышаная, так і зніжаная актыўнасць нейрональных сетак выклікае хуткае пашырэнне прасторавага дамена мікрагліі з-за росту мікрагліальных адросткаў44,45. У прыватнасці, мікрагліяльныя выпінання рэкрутуюцца паблізу актываваных таламокартыкальных сінапсаў і могуць інгібіраваць актыўнасць узбуджальных сінапсаў праз механізмы, якія ўключаюць лакальную выпрацоўку адэназіну, апасродкаваную мікрагліяй.
У пацукоў, якія атрымлівалі ЛПС і падвяргаліся ўздзеянню GSM-1800 МГц з SARACx пры магутнасці 1,55 Вт/кг, назіралася зніжэнне актыўнасці нейронаў ACx з ростам мікрагліальных адросткаў, адзначаных значнымі ўчасткамі, афарбаванымі Iba1, пры павелічэнні ACx28. Гэта назіранне сведчыць аб тым, што рэмадэляванне мікрагліі, выкліканае ўздзеяннем GSM, можа актыўна спрыяць зніжэнню выкліканых гукам нейрональных рэакцый, выкліканых GSM. Наша бягучае даследаванне абвяргае гэтую гіпотэзу ў кантэксце ўздзеяння LTE на галаву з SARACx, абмежаваным 0,5 Вт/кг, паколькі мы не выявілі павелічэння прасторавай вобласці, пакрытай мікрагліальнымі адросткамі. Аднак гэта не выключае ніякага ўплыву сігналізацыі LTE на мікраглію, актываваную LPS, што, у сваю чаргу, можа паўплываць на нейрональную актыўнасць. Неабходныя далейшыя даследаванні, каб адказаць на гэтае пытанне і вызначыць механізмы, з дапамогай якіх вострае нейразапаленне змяняе нейрональныя рэакцыі на сігналізацыю LTE.
Наколькі нам вядома, уплыў сігналаў LTE на апрацоўку слыху раней не вывучаўся. Нашы папярэднія даследаванні26,28 і цяперашняе даследаванне паказалі, што ва ўмовах вострага запалення ўздзеянне толькі на галаву GSM-1800 МГц або LTE-1800 МГц прывяло да функцыянальных змен у нейрональных рэакцыях у ACx, што паказана павышэннем парога слыху. Прынамсі па дзвюх асноўных прычынах функцыя слыху не павінна пацярпець ад уздзеяння LTE. Па-першае, як паказана ў дазіметрычным даследаванні, паказаным на малюнку 2, найвышэйшыя ўзроўні SAR (блізка да 1 Вт/кг) размешчаны ў дорсамедыяльнай кары (пад антэнай), і яны істотна зніжаюцца па меры руху ўбок і ўбок. Вентральная частка галавы. Яго можна ацаніць прыкладна на ўзроўні 0,1 Вт/кг на ўзроўні вушной ракавіны пацука (пад слыхавым праходам). Па-другое, калі вушы марской свінкі падвяргаліся ўздзеянню на працягу 2 месяцаў пры GSM 900 МГц (5 дзён/тыдзень, 1 гадзіна/дзень, SAR ад 1 да 4 Вт/кг), назіралася... не было выяўлена змяненняў у велічыні скажэння прадукту атаакустычных парогаў выпраменьвання і слыхавых рэакцый ствала мозгу 47. Акрамя таго, паўторнае ўздзеянне на галаву GSM 900 або 1800 МГц пры лакальным SAR 2 Вт/кг не паўплывала на функцыю вонкавых валасковых клетак слімака ў здаровых пацукоў 48,49. Гэтыя вынікі супадаюць з дадзенымі, атрыманымі на людзях, дзе даследаванні паказалі, што 10-30-хвіліннае ўздзеянне ЭМП ад мабільных тэлефонаў GSM не аказвае паслядоўнага ўплыву на апрацоўку слыху, ацэненую на ўзроўні слімака 50,51,52 або ствала мозгу 53,54.
У нашым даследаванні змены нейрональнай актыўнасці, выкліканыя LTE, назіраліся in vivo праз 3-6 гадзін пасля заканчэння ўздзеяння. У папярэднім даследаванні дорсамедыяльнай часткі кары некалькі эфектаў, выкліканых GSM-1800 MHz, якія назіраліся праз 24 гадзіны пасля ўздзеяння, больш не выяўляліся праз 72 гадзіны пасля ўздзеяння. Гэта тычыцца пашырэння мікрагліальных адросткаў, зніжэння рэгуляцыі гена IL-1ß і посттрансляцыйнай мадыфікацыі AMPA-рэцэптараў. Улічваючы, што слыхавая кара мае больш нізкае значэнне SAR (0,5 Вт/кг), чым дорсамедыяльная вобласць (2,94 Вт/кг26), змены нейрональнай актыўнасці, пра якія паведамляецца тут, відаць, з'яўляюцца часовымі.
Нашы дадзеныя павінны ўлічваць кваліфікацыйныя ліміты SAR і ацэнкі фактычных значэнняў SAR, дасягнутых у кары галаўнога мозгу карыстальнікаў мабільных тэлефонаў. Дзеючыя стандарты, якія выкарыстоўваюцца для абароны насельніцтва, усталёўваюць ліміт SAR на ўзроўні 2 Вт/кг для лакалізаванага ўздзеяння радыёчастот у дыяпазоне 100 кГц і 6 ГГц на галаву або тулава.
Мадэляванне доз праводзілася з выкарыстаннем розных мадэляў галавы чалавека для вызначэння паглынання радыёчастотнай магутнасці ў розных тканінах галавы падчас агульнай размовы па галаве або мабільным тэлефоне. Акрамя разнастайнасці мадэляў галавы чалавека, гэтыя мадэляванні выяўляюць значныя адрозненні або нявызначанасці ў ацэнцы энергіі, якая паглынаецца мозгам, на аснове анатамічных або гісталагічных параметраў, такіх як знешняя або ўнутраная форма чэрапа, таўшчыня або ўтрыманне вады. Розныя тканіны галавы значна адрозніваюцца ў залежнасці ад узросту, полу або індывідуальных асаблівасцей 56,57,58. Акрамя таго, характарыстыкі мабільных тэлефонаў, такія як унутранае размяшчэнне антэны і становішча мабільнага тэлефона адносна галавы карыстальніка, моцна ўплываюць на ўзровень і размеркаванне значэнняў SAR у кары галаўнога мозгу 59,60. Аднак, улічваючы паведамленыя размеркаванні SAR у кары галаўнога мозгу чалавека, якія былі ўстаноўлены на аснове мадэляў мабільных тэлефонаў, якія выпраменьваюць радыёчастоты ў дыяпазоне 1800 МГц 58, 59, 60, здаецца, што ўзроўні SAR, дасягнутыя ў слыхавой кары чалавека, усё яшчэ недастаткова прымяняюцца для паловы кары галаўнога мозгу чалавека. Наша даследаванне (SARACx 0,5 Вт/кг). Такім чынам, нашы дадзеныя не аспрэчваюць бягучыя абмежаванні значэнняў SAR, якія дзейнічаюць для насельніцтва.
У заключэнне, наша даследаванне паказвае, што аднаразовае ўздзеянне толькі на галаву LTE-1800 МГц перашкаджае нейрональным рэакцыям коркавых нейронаў на сэнсарныя раздражняльнікі. У адпаведнасці з папярэднімі характарыстыкамі ўздзеяння сігналізацыі GSM, нашы вынікі сведчаць аб тым, што ўздзеянне сігналізацыі LTE на нейрональную актыўнасць залежыць ад стану здароўя. Вострае нейразапаленне сенсібілізуе нейроны да LTE-1800 МГц, што прыводзіць да змены апрацоўкі коркавых раздражняльнікаў.
Дадзеныя былі сабраны ва ўзросце 55 дзён з кары галаўнога мозгу 31 дарослага самца пацука Вістар, атрыманага ў лабараторыі Janvier. Пацукі знаходзіліся ў памяшканні з кантраляванай вільготнасцю (50-55%) і тэмпературай (22-24 °C) з цыклам святла/цемры 12 гадзін/12 гадзін (святло ўключалася а 7:30 раніцы) з вольным доступам да ежы і вады. Усе эксперыменты праводзіліся ў адпаведнасці з рэкамендацыямі, устаноўленымі Дырэктывай Савета Еўрапейскіх супольнасцей (Дырэктыва Савета 2010/63/ЕС), якія падобныя да апісаных у Кіраўніцтве Таварыства неўралогіі па выкарыстанні жывёл у даследаваннях неўралогіі. Гэты пратакол быў ухвалены Камітэтам па этыцы Парыж-Паўднёвы і Цэнтральны (CEEA № 59, праект 2014-25, Нацыянальны пратакол 03729.02) з выкарыстаннем працэдур, правераных гэтым камітэтам 32-2011 і 34-2012.
Жывёл прывучалі да калонійных камер не менш за 1 тыдзень да апрацоўкі ЛПС і ўздзеяння (ці імітацыйнага ўздзеяння) ЛТЕ-ЭМП.
Дваццаці двум пацукам уводзілі ўнутрыбрушынна (в/б) ЛПС E. coli (250 мкг/кг, сератып 0127:B8, SIGMA), разведзены стэрыльным ізатанічным фізрастворам без эндатаксіну, за 24 гадзіны да ЛТЕ або плацебо (n на групу). = 11). У 2-месячных самцоў пацукоў Вістар гэта лячэнне ЛПС выклікае нейразапаленчую рэакцыю, якая адзначаецца ў кары галаўнога мозгу некалькімі прозапаленчымі генамі (фактар ​​некрозу пухліны-альфа, інтэрлейкін 1β, CCL2, NOX2, NOS2), якія былі рэгуляваны ўверх праз 24 гадзіны пасля ін'екцыі ЛПС, у тым ліку 4- і 12-кратнае павелічэнне ўзроўняў транскрыптаў, якія кадуюць фермент NOX2 і інтэрлейкін 1β адпаведна. У гэты 24-гадзінны момант часу коркавая мікраглія праяўляла тыповую "шчыльную" марфалогію клетак, чаканую пры прозапаленчай актывацыі клетак, выкліканай ЛПС (Малюнак 1), што адрозніваецца ад актывацыі, выкліканай ЛПС іншымі. Клетачная прозапаленчая актывацыя адпавядае 24, 61.
Уздзеянне толькі на галаву ЭМП ЛТЭ праводзілася з выкарыстаннем эксперыментальнай устаноўкі, якая раней выкарыстоўвалася для ацэнкі эфекту ЭМП ГСМ26. Уздзеянне ЛТЭ праводзілася праз 24 гадзіны пасля ін'екцыі ЛПС (11 жывёл) ​​або без апрацоўкі ЛПС (5 жывёл). Жывёл злёгку анестэзавалі кетамінам/ксілазінам (кетамін 80 мг/кг, в/б; ксілазін 10 мг/кг, в/б) перад уздзеяннем, каб прадухіліць рух і пераканацца, што галава жывёлы знаходзіцца ў пятлічнай антэне, якая выпраменьвае сігнал ЛПС (аднаўляльнае месцазнаходжанне ніжэй). Палова пацукоў з адной клеткі служыла кантролем (11 жывёл, якія падвергліся ўздзеянню ў выніку эксперыменту, з 22 пацукоў, якія папярэдне атрымалі ЛПС): іх змяшчалі пад пятлю антэны, і энергія сігналу ЛТЭ была ўстаноўлена на нуль. Вага жывёл, якія падвергліся ўздзеянню, і жывёл, якія падвергліся ўздзеянню ў выніку эксперыменту, была падобнай (p = 0,558, няпарны t-крытэрый, ns). Усіх анестэзаваных жывёл змяшчалі на грэлку без металу для падтрымання тэмпературы цела каля 37°C на працягу ўсяго ўздзеяння. эксперымент. Як і ў папярэдніх эксперыментах, час экспазіцыі быў усталяваны на 2 гадзіны. Пасля экспазіцыі жывёлу змясцілі на іншую грэлку ў аперацыйнай. Такая ж працэдура экспазіцыі была ўжыта да 10 здаровых пацукоў (не атрымлівалі ЛПС), палова з якіх падверглася імітацыі экспазіцыі з той жа клеткі (p = 0,694).
Сістэма ўздзеяння была падобная да сістэм 25, 62, апісаных у папярэдніх даследаваннях, прычым генератар радыёчастот быў заменены на генерацыю электрамагнітных палёў LTE замест GSM. Карацей кажучы, радыёчастотны генератар (SMBV100A, 3,2 ГГц, Rohde & Schwarz, Германія), які выпраменьваў электрамагнітнае поле LTE - 1800 МГц, быў падлучаны да ўзмацняльніка магутнасці (ZHL-4W-422+, Mini-Circuits, ЗША), цыркулятара (D3 1719-N, Sodhy, Францыя), двухбаковага злучніка (CD D 1824-2, −30 дБ, Sodhy, Францыя) і чатырохбаковага дзельніка магутнасці (DC D 0922-4N, Sodhy, Францыя), што дазваляла адначасова ўздзеянне на чатырох жывёл. Вымяральнік магутнасці (N1921A, Agilent, ЗША), падлучаны да двухбаковага злучніка, дазваляў бесперапынна вымяраць і кантраляваць магутнасць падаючага і адлюстраванага выпраменьвання ўнутры прылады. Кожны выхад быў падлучаны да рамачнай антэны (Sama-Sistemi srl; Roma), што дазваляе часткова ахапіць галаву жывёлы. Раздымная антэна складаецца з друкаванай платы з двума металічнымі лініямі (дыэлектрычная пранікальнасць εr = 4,6), выгравіраванымі на ізаляцыйнай эпаксіднай падкладцы. На адным канцы прылада складаецца з дроту шырынёй 1 мм, які ўтварае кольца, размешчанае блізка да галавы жывёлы. Як і ў папярэдніх даследаваннях26,62, удзельная хуткасць паглынання (SAR) вызначалася лікава з выкарыстаннем лікавай мадэлі пацука і метаду канечна-рознічнай часовай вобласці (FDTD)63,64,65. Яны таксама былі вызначаны эксперыментальна на аднароднай мадэлі пацука з выкарыстаннем зондаў Luxtron для вымярэння павышэння тэмпературы. У гэтым выпадку SAR у Вт/кг разлічваецца па формуле: SAR = C ΔT/Δt, дзе C - цеплаёмістасць у Дж/(кг K), ΔT - у °K і Δt - час змены тэмпературы ў секундах. Лікава вызначаныя значэнні SAR параўноўваліся з эксперыментальнымі значэннямі SAR, атрыманымі з выкарыстаннем аднароднай мадэлі, асабліва ў эквівалентных абласцях мозгу пацука. Розніца паміж лікавымі вымярэннямі SAR і эксперыментальна выяўленымі значэннямі SAR складае менш за 30%.
На малюнку 2a паказана размеркаванне SAR у мозгу пацука ў мадэлі пацука, якое адпавядае размеркаванню па масе цела і памеры пацукоў, якія выкарыстоўваліся ў нашым даследаванні. Сярэдні SAR мозгу склаў 0,37 ± 0,23 Вт/кг (сярэдняе ± SD). Значэнні SAR найвышэйшыя ў вобласці кары крыху ніжэй за пятлёвую антэну. Лакальны SAR у ACx (SARACx) склаў 0,50 ± 0,08 Вт/кг (сярэдняе ± SD) (мал. 2b). Паколькі маса цела пацукоў, якія падвяргаліся ўздзеянню, аднародная, а адрозненні ў таўшчыні тканін галавы нязначныя, чакаецца, што фактычны SAR ACx або іншых абласцей кары будзе вельмі падобным у адной жывёлы, якая падвяргалася ўздзеянню, і іншай.
Пасля заканчэння ўздзеяння жывёлам дадавалі дадатковыя дозы кетаміна (20 мг/кг, в/б) і ксілазіну (4 мг/кг, в/б), пакуль пасля заціскання задняй лапы не назіраліся рэфлекторныя рухі. Мясцовы анестэтык (ксілакаін 2%) уводзілі падскурна ў скуру і скроневую мышцу над чэрапам, і жывёл змяшчалі на бязметалавую сістэму нагрэву. Пасля размяшчэння жывёлы ў стэрэатаксічную рамку была праведзена краніятомія над левай скроневай карой. Як і ў нашым папярэднім даследаванні66, пачынаючы ад злучэння цемянной і скроневай костак, адтуліна мела шырыню 9 мм і вышыню 5 мм. Цвёрдая мазгавая абалонка над ACx была асцярожна выдалена пад бінакулярным кантролем, не пашкоджваючы крывяносныя сасуды. У канцы працэдуры была выраблена аснова з стаматалагічнага акрылавага цэменту для атраўматычнай фіксацыі галавы жывёлы падчас запісу. Змяшчалі стэрэатаксічную рамку, якая падтрымлівае жывёлу, у акустычную камеру з паслабленнем гуку (IAC, мадэль AC1).
Дадзеныя былі атрыманы з шматканальных запісаў у першаснай слыхавой кары 20 пацукоў, у тым ліку 10 жывёл, якія папярэдне атрымлівалі ЛПС. Пазаклеткавыя запісы былі атрыманы з масіва з 16 вальфрамавых электродаў (ТДТ, ø: 33 мкм, < 1 МОм), які складаецца з двух радоў па 8 электродаў, размешчаных на адлегласці 1000 мкм адзін ад аднаго (350 мкм паміж электродамі ў адным радзе). Срэбны провад (ø: 300 мкм) для зазямлення быў устаўлены паміж скроневай косткай і кантралатэральнай цвёрдай мазгавой абалонкай. Меркаванае месцазнаходжанне першаснага пераменнага току знаходзіцца ў 4-7 мм ззаду ад брэгмы і ў 3 мм вентральна ад супратэмпаральнай шва. Неапрацаваны сігнал быў узмоцнены ў 10 000 разоў (ТДТ Медуза), а затым апрацаваны шматканальнай сістэмай збору дадзеных (RX5, ТДТ). Сігналы, сабраныя з кожнага электрода, былі адфільтраваны (610–10 000 Гц) для вылучэння шматканальнай актыўнасці (MUA). Узроўні трыгераў былі старанна ўстаноўлены для кожнага электрода (суаўтарамі, якія не ведалі экспазіцыйныя або імітавана экспазіцыйныя станы) для выбару найбольшага патэнцыялу дзеяння з сігналу. Анлайн- і афлайн-праверка сігналаў паказала, што сабраная тут MUA складалася з патэнцыялаў дзеяння, згенераваных ад 3 да 6 нейронаў паблізу электродаў. У пачатку кожнага эксперыменту мы ўсталёўвалі становішча масіва электродаў такім чынам, каб два рады з васьмі электродаў маглі выбарку нейронаў, ад нізкачастотных да высокачастотных рэакцый пры выкананні ў ростральнай арыентацыі.
Акустычныя стымулы былі згенераваны ў Matlab, перададзены на сістэму падачы гуку (TDT) на базе RP2.1 і адпраўлены на гучнагаварыцель Fostex (FE87E). Гучнагаварыцель быў размешчаны на адлегласці 2 см ад правага вуха пацука, на гэтай адлегласці гучнагаварыцель стварае плоскі частотны спектр (± 3 дБ) паміж 140 Гц і 36 кГц. Каліброўка гучнагаварыцеля праводзілася з выкарыстаннем шуму і чыстых тонаў, запісаных мікрафонам Bruel and Kjaer 4133, падлучаным да папярэдняга ўзмацняльніка B&K 2169 і лічбавага дыктафона Marantz PMD671. Спектральнае часова-рэцэптыўнае поле (STRF) вызначалася з выкарыстаннем 97 гама-тональных частот, якія ахопліваюць 8 актаў (0,14–36 кГц), прадстаўленых у выпадковым парадку пры ўзроўні гуку 75 дБ на частаце 4,15 Гц. Плошча частотнай характарыстыкі (FRA) вызначаецца з выкарыстаннем таго ж набору тонаў і прадстаўлена ў выпадковым парадку пры частаце 2 Гц ад 75 да 5 дБ SPL. Кожная частата прадстаўляецца восем разоў пры кожнай інтэнсіўнасці.
Таксама ацэньваліся рэакцыі на натуральныя раздражняльнікі. У папярэдніх даследаваннях мы назіралі, што вакалізацыі пацукоў рэдка выклікалі моцныя рэакцыі ў ACx, незалежна ад аптымальнай нейрональнай частаты (BF), тады як спецыфічныя для ксенатрансплантата (напрыклад, вакалізацыі пеўчых птушак або марскіх свінак) звычайна адлюстроўвалі ўсю танальную карту. Таму мы пратэставалі каркавыя рэакцыі на вакалізацыі ў марскіх свінак (свіст, які выкарыстоўваўся ў 36, быў звязаны з 1 с раздражняльнікаў, прад'яўленых 25 разоў).

Мы таксама можам наладзіць пасіўныя радыёчастотныя кампаненты ў адпаведнасці з вашымі патрабаваннямі. Вы можаце перайсці на старонку налады, каб задаць патрэбныя вам характарыстыкі.
https://www.keenlion.com/customization/

Электронная пошта:
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com