Terima kasih kerana melayari Nature.com. Versi pelayar yang anda gunakan mempunyai sokongan CSS yang terhad. Untuk pengalaman terbaik, kami mengesyorkan anda menggunakan pelayar yang dikemas kini (atau mematikan mod keserasian dalam Internet Explorer). Sementara itu, untuk memastikan sokongan berterusan, kami akan memaparkan laman web tanpa gaya dan JavaScript.
Permintaan yang semakin meningkat untuk komunikasi telefon mudah alih telah membawa kepada kemunculan berterusan teknologi tanpa wayar (G), yang mungkin mempunyai kesan yang berbeza terhadap sistem biologi. Untuk menguji ini, kami mendedahkan tikus kepada pendedahan kepala tunggal kepada evolusi jangka panjang 4G (LTE) -1800 MHz medan elektromagnet (EMF) selama 2 jam. Kami kemudian menilai kesan neuroinflamasi akut yang disebabkan oleh lipopolisakarida pada liputan ruang mikroglia dan aktiviti neuron elektrofisiologi dalam korteks auditori primer (ACx). Purata SAR dalam ACx ialah 0.5 W/kg. Rakaman berbilang unit menunjukkan bahawa LTE-EMF mencetuskan pengurangan keamatan tindak balas terhadap nada tulen dan vokalisasi semula jadi, manakala peningkatan dalam ambang akustik untuk frekuensi rendah dan pertengahan. Imunohistokimia Iba1 tidak menunjukkan perubahan dalam kawasan yang diliputi oleh badan dan proses mikroglia. Pada tikus yang sihat, pendedahan LTE yang sama tidak mendorong perubahan dalam keamatan tindak balas dan ambang akustik. Data kami menunjukkan bahawa neuroinflamasi akut menyedarkan neuron kepada LTE-EMF, mengakibatkan pemprosesan rangsangan akustik yang diubah dalam ACx.
Persekitaran elektromagnet manusia telah berubah secara dramatik sejak tiga dekad yang lalu disebabkan oleh perkembangan berterusan komunikasi tanpa wayar. Pada masa ini, lebih daripada dua pertiga daripada populasi dianggap sebagai pengguna telefon bimbit (MP). Penyebaran teknologi ini secara besar-besaran telah mencetuskan kebimbangan dan perdebatan tentang kesan berpotensi berbahaya medan elektromagnet berdenyut (EMF) dalam julat frekuensi radio (RF), yang dipancarkan oleh MP atau stesen pangkalan dan mengekod komunikasi. Isu kesihatan awam ini telah memberi inspirasi kepada beberapa kajian eksperimen yang dikhaskan untuk menyiasat kesan penyerapan frekuensi radio dalam tisu biologi1. Sebahagian daripada kajian ini telah mencari perubahan dalam aktiviti rangkaian neuron dan proses kognitif, memandangkan jarak otak dengan sumber RF di bawah penggunaan MP yang berleluasa. Banyak kajian yang dilaporkan menangani kesan isyarat termodulasi denyut yang digunakan dalam sistem global generasi kedua (2G) untuk komunikasi mudah alih (GSM) atau akses berbilang bahagian kod jalur lebar (WCDMA)/sistem telekomunikasi mudah alih universal generasi ketiga (WCDMA/3G UMTS)2,3,4,5. Sedikit yang diketahui tentang kesan isyarat frekuensi radio yang digunakan dalam perkhidmatan mudah alih generasi keempat (4G), yang bergantung pada Protokol Internet semua-digital. Teknologi yang dipanggil teknologi Evolusi Jangka Panjang (LTE). Dilancarkan pada tahun 2011, perkhidmatan telefon bimbit LTE dijangka mencapai 6.6 bilion pelanggan LTE global pada Januari 2022 (GSMA: //gsacom.com). Berbanding dengan sistem GSM (2G) dan WCDMA (3G) berdasarkan skema modulasi pembawa tunggal, LTE menggunakan Pemultipleksan Pembahagian Frekuensi Ortogon (OFDM) sebagai format isyarat asas6. Di seluruh dunia, perkhidmatan mudah alih LTE menggunakan pelbagai jalur frekuensi yang berbeza antara 450 dan 3700 MHz, termasuk jalur 900 dan 1800 MHz yang juga digunakan dalam GSM.
Keupayaan pendedahan RF untuk mempengaruhi proses biologi sebahagian besarnya ditentukan oleh kadar penyerapan khusus (SAR) yang dinyatakan dalam W/kg, yang mengukur tenaga yang diserap dalam tisu biologi. Kesan pendedahan kepala akut selama 30 minit kepada isyarat LTE 2.573 GHz pada aktiviti rangkaian neuron global baru-baru ini telah diterokai dalam sukarelawan manusia yang sihat. Menggunakan fMRI keadaan rehat, diperhatikan bahawa pendedahan LTE boleh menyebabkan turun naik frekuensi perlahan spontan dan perubahan dalam ketersambungan intra atau antara wilayah, manakala tahap SAR puncak ruang purata lebih 10 g tisu dianggarkan berbeza-beza antara 0.42 dan 1.52 W/kg, mengikut topik 7, 8, 9. Analisis EEG di bawah keadaan pendedahan yang serupa (tempoh 30 minit, anggaran tahap SAR puncak 1.34 W/kg menggunakan model kepala manusia yang mewakili) menunjukkan kuasa spektrum yang berkurangan dan koheren hemisfera dalam jalur alfa dan beta. Walau bagaimanapun, dua kajian lain berdasarkan analisis EEG mendapati bahawa 20 atau 30 minit pendedahan kepala LTE, dengan tahap SAR tempatan maksimum ditetapkan pada sekitar 2 W/kg, sama ada tidak mempunyai kesan yang boleh dikesan11 atau mengakibatkan kuasa spektrum dalam jalur alfa berkurangan, manakala kognisi tidak berubah dalam fungsi yang dinilai dengan ujian Stroop12. Perbezaan yang ketara juga ditemui dalam keputusan kajian EEG atau kognitif yang khususnya melihat kesan pendedahan EMF GSM atau UMTS. Ia dianggap timbul daripada variasi dalam reka bentuk kaedah dan parameter eksperimen, termasuk jenis isyarat dan modulasi, keamatan dan tempoh pendedahan, atau daripada heterogeniti dalam subjek manusia berkenaan dengan umur, anatomi atau jantina.
Setakat ini, hanya sedikit kajian haiwan yang telah digunakan untuk menentukan bagaimana pendedahan kepada isyarat LTE mempengaruhi fungsi otak. Baru-baru ini telah dilaporkan bahawa pendedahan sistemik tikus yang sedang berkembang dari peringkat embrio akhir hingga penyapihan (30 min/hari, 5 hari/minggu, dengan purata SAR seluruh badan sebanyak 0.5 atau 1 W/kg) mengakibatkan perubahan tingkah laku motor dan selera makan pada masa dewasa 14. Pendedahan sistemik berulang (2 hektar sehari selama 6 minggu) pada tikus dewasa didapati mendorong tekanan oksidatif dan mengurangkan amplitud potensi visual yang diperoleh daripada saraf optik, dengan SAR maksimum dianggarkan serendah 10 mW/kg 15.
Selain analisis pada pelbagai skala, termasuk peringkat selular dan molekul, model tikus boleh digunakan untuk mengkaji kesan pendedahan RF semasa penyakit, seperti yang sebelum ini difokuskan pada GSM atau WCDMA/3G UMTS EMF dalam konteks neuroinflamasi akut. Kajian telah menunjukkan kesan sawan, penyakit neurodegeneratif atau glioma 16,17,18,19,20.
Tikus yang disuntik dengan lipopolisakarida (LPS) merupakan model praklinikal klasik bagi tindak balas neuroinflamasi akut yang berkaitan dengan penyakit berjangkit jinak yang disebabkan oleh virus atau bakteria yang menjejaskan majoriti populasi setiap tahun. Keadaan keradangan ini membawa kepada penyakit yang boleh dipulihkan dan sindrom tingkah laku depresi yang dicirikan oleh demam, hilang selera makan, dan interaksi sosial yang berkurangan. Fagosit SSP yang menetap seperti mikroglia merupakan sel efektor utama bagi tindak balas neuroinflamasi ini. Rawatan tikus dengan LPS mencetuskan pengaktifan mikroglia yang dicirikan oleh pembentukan semula bentuk dan proses selularnya serta perubahan mendalam dalam profil transkriptom, termasuk peningkatan regulasi gen yang mengekod sitokin atau enzim pro-radang, yang menjejaskan rangkaian neuron Aktiviti 22, 23, 24.
Setelah mengkaji kesan pendedahan kepala selama 2 jam kepada EMF GSM-1800 MHz dalam tikus yang dirawat LPS, kami mendapati bahawa isyarat GSM mencetuskan tindak balas selular dalam korteks serebrum, yang mempengaruhi ekspresi gen, fosforilasi reseptor glutamat, pembakaran Meta-evoked neuronal dan morfologi mikroglia dalam korteks serebrum. Kesan ini tidak dikesan dalam tikus sihat yang menerima pendedahan GSM yang sama, menunjukkan bahawa keadaan neuroinflamasi yang dicetuskan LPS menyedarkan sel-sel SSP kepada isyarat GSM. Dengan memberi tumpuan kepada korteks auditori (ACx) tikus yang dirawat LPS, di mana SAR tempatan purata 1.55 W/kg, kami mendapati bahawa pendedahan GSM mengakibatkan peningkatan dalam panjang atau percabangan proses mikroglia dan penurunan dalam tindak balas neuron yang ditimbulkan oleh nada tulen dan .Rangsangan Semula Jadi 28.
Dalam kajian semasa, kami berhasrat untuk mengkaji sama ada pendedahan kepala sahaja kepada isyarat LTE-1800 MHz juga boleh mengubah morfologi mikroglial dan aktiviti neuron dalam ACx, sekali gus mengurangkan kuasa pendedahan sebanyak dua pertiga. Kami menunjukkan di sini bahawa isyarat LTE tidak memberi kesan pada proses mikroglial tetapi masih mencetuskan pengurangan ketara dalam aktiviti kortikal yang ditimbulkan bunyi dalam ACx tikus yang dirawat LPS dengan nilai SAR 0.5 W/kg.
Memandangkan bukti terdahulu bahawa pendedahan kepada GSM-1800 MHz mengubah morfologi mikroglial di bawah keadaan pro-radang, kami menyiasat kesan ini selepas terdedah kepada isyarat LTE.
Tikus dewasa disuntik dengan LPS 24 jam sebelum pendedahan palsu kepala sahaja atau pendedahan kepada LTE-1800 MHz. Setelah terdedah, tindak balas neuroinflamasi yang dicetuskan oleh LPS telah diwujudkan dalam korteks serebrum, seperti yang ditunjukkan oleh peningkatan regulasi gen proinflamasi dan perubahan dalam morfologi mikroglia kortikal (Rajah 1). Kuasa yang didedahkan oleh kepala LTE ditetapkan untuk mendapatkan tahap SAR purata 0.5 W/kg dalam ACx (Rajah 2). Untuk menentukan sama ada mikroglia yang diaktifkan oleh LPS responsif terhadap EMF LTE, kami menganalisis bahagian kortikal yang diwarnakan dengan anti-Iba1 yang melabelkan sel-sel ini secara selektif. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3a, dalam bahagian ACx yang ditetapkan 3 hingga 4 jam selepas pendedahan palsu atau LTE, mikroglia kelihatan sangat serupa, menunjukkan morfologi sel "seperti padat" yang ditimbulkan oleh rawatan proinflamasi LPS (Rajah 1). Selaras dengan ketiadaan tindak balas morfologi, analisis imej kuantitatif tidak menunjukkan perbezaan yang ketara dalam jumlah luas (ujian-t tidak berpasangan, p = 0.308) atau luas (p = 0.196) dan ketumpatan (p = 0.061) bagi imunoreaktiviti Iba1 apabila membandingkan pendedahan kepada badan sel yang diwarnakan Iba 1 dalam tikus LTE berbanding haiwan yang terdedah secara palsu (Rajah 3b-d).
Kesan suntikan LPS ip pada morfologi mikroglia kortikal. Pandangan perwakilan mikroglia dalam bahagian koronal korteks serebrum (kawasan dorsomedial) 24 jam selepas suntikan intraperitoneal LPS atau kenderaan (kawalan). Sel telah diwarnakan dengan antibodi anti-Iba1 seperti yang diterangkan sebelum ini. Rawatan pro-radang LPS mengakibatkan perubahan dalam morfologi mikroglia, termasuk penebalan proksimal dan peningkatan cabang sekunder pendek proses selular, menghasilkan penampilan "seperti padat". Bar skala: 20 µm.
Analisis dosimetrik kadar penyerapan spesifik (SAR) dalam otak tikus semasa pendedahan kepada LTE 1800 MHz. Model heterogen tikus hantu dan antena gelung yang diterangkan sebelum ini62 telah digunakan untuk menilai SAR tempatan di otak, dengan grid padu 0.5 mm3.(a) Pandangan global model tikus dalam tetapan pendedahan dengan antena gelung di atas kepala dan pad haba logam (kuning) di bawah badan.(b) Taburan nilai SAR dalam otak dewasa pada resolusi ruang 0.5 mm3. Kawasan yang dibatasi oleh garis hitam di bahagian sagital sepadan dengan korteks auditori primer di mana aktiviti mikroglial dan neuron dianalisis. Skala nilai SAR berkod warna terpakai kepada semua simulasi berangka yang ditunjukkan dalam rajah.
Mikroglia yang disuntik LPS dalam korteks auditori tikus selepas pendedahan LTE atau Sham.(a) Pandangan bertindan representatif mikroglia yang diwarnakan dengan antibodi anti-Iba1 dalam bahagian koronal korteks auditori tikus yang diperfusi LPS 3 hingga 4 jam selepas pendedahan Sham atau LTE (pendedahan). Bar skala: 20 µm.(bd) Penilaian morfometrik mikroglia 3 hingga 4 jam selepas pendedahan sham (titik terbuka) atau LTE (terdedah, titik hitam).(b, c) Liputan ruang (b) penanda mikroglia Iba1 dan kawasan badan sel positif Iba1 (c).Data mewakili kawasan pewarnaan anti-Iba1 yang dinormalisasi kepada min daripada haiwan yang terdedah kepada Sham.(d) Bilangan badan sel mikroglia yang diwarnakan anti-Iba1. Perbezaan antara haiwan Sham (n = 5) dan LTE (n = 6) tidak signifikan (p > 0.05, ujian-t tidak berpasangan). Bahagian atas dan bawah kotak, garisan atas dan bawah mewakili persentil ke-25-75 dan persentil ke-5-95, masing-masing. Nilai min ditanda dengan warna merah di dalam kotak.
Jadual 1 meringkaskan bilangan haiwan dan rakaman berbilang unit yang diperoleh dalam korteks auditori primer bagi empat kumpulan tikus (Sham, Exposed, Sham-LPS, Exposed-LPS). Dalam keputusan di bawah, kami memasukkan semua rakaman yang mempamerkan medan reseptif temporal spektrum (STRF) yang signifikan, iaitu, tindak balas yang ditimbulkan oleh nada sekurang-kurangnya 6 sisihan piawai lebih tinggi daripada kadar tembakan spontan (lihat Jadual 1). Dengan menggunakan kriteria ini, kami memilih 266 rekod untuk kumpulan Sham, 273 rekod untuk kumpulan Exposed, 299 rekod untuk kumpulan Sham-LPS, dan 295 rekod untuk kumpulan Exposed-LPS.
Dalam perenggan berikut, pertama sekali kami akan menerangkan parameter yang diekstrak daripada medan reseptif spektrum-temporal (iaitu, tindak balas kepada ton tulen) dan tindak balas kepada penyuaraan khusus xenogeneik. Kemudian kami akan menerangkan kuantifikasi kawasan tindak balas frekuensi yang diperoleh untuk setiap kumpulan. Dengan mengambil kira kehadiran "data bersarang"30 dalam reka bentuk eksperimen kami, semua analisis statistik telah dilakukan berdasarkan bilangan kedudukan dalam tatasusunan elektrod (baris terakhir dalam Jadual 1), tetapi semua kesan yang diterangkan di bawah juga berdasarkan bilangan kedudukan dalam setiap kumpulan. Jumlah rakaman berbilang unit yang dikumpul (baris ketiga dalam Jadual 1).
Rajah 4a menunjukkan taburan frekuensi optimum (BF, yang menghasilkan tindak balas maksimum pada 75 dB SPL) neuron kortikal yang diperoleh dalam Sham yang dirawat LPS dan haiwan yang terdedah. Julat frekuensi BF dalam kedua-dua kumpulan dilanjutkan dari 1 kHz hingga 36 kHz. Analisis statistik menunjukkan bahawa taburan ini adalah serupa (chi-square, p = 0.278), menunjukkan bahawa perbandingan antara kedua-dua kumpulan boleh dibuat tanpa bias persampelan.
Kesan pendedahan LTE terhadap parameter kuantitatif tindak balas kortikal dalam haiwan yang dirawat LPS. (a) Taburan BF dalam neuron kortikal haiwan yang dirawat LPS yang terdedah kepada LTE (hitam) dan terdedah palsu kepada LTE (putih). Tiada perbezaan antara kedua-dua taburan. (bf) Kesan pendedahan LTE terhadap parameter yang mengukur medan penerimaan temporal spektrum (STRF). Kekuatan tindak balas berkurangan dengan ketara (*p < 0.05, ujian-t tidak berpasangan) merentasi kedua-dua STRF (kekuatan tindak balas keseluruhan) dan frekuensi optimum (b,c). Tempoh tindak balas, lebar jalur tindak balas dan pemalar lebar jalur (df). Kedua-dua kekuatan dan kebolehpercayaan temporal tindak balas terhadap penyuaraan berkurangan (g, h). Aktiviti spontan tidak berkurangan dengan ketara (i). (*p < 0.05, ujian-t tidak berpasangan). (j,k) Kesan pendedahan LTE terhadap ambang kortikal. Ambang min adalah jauh lebih tinggi pada tikus yang terdedah LTE berbanding tikus yang terdedah palsu. Kesan ini lebih ketara pada frekuensi rendah dan sederhana.
Rajah 4b-f menunjukkan taburan parameter yang diperoleh daripada STRF untuk haiwan ini (min ditunjukkan oleh garisan merah). Kesan pendedahan LTE pada haiwan yang dirawat LPS menunjukkan penurunan kebolehujaan neuron. Pertama, keamatan dan tindak balas keseluruhan adalah jauh lebih rendah dalam BF berbanding haiwan Sham-LPS (Rajah 4b,c ujian-t tidak berpasangan, p = 0.0017; dan p = 0.0445). Begitu juga, tindak balas terhadap bunyi komunikasi menurun dalam kedua-dua kekuatan tindak balas dan kebolehpercayaan antara percubaan (Rajah 4g,h; ujian-t tidak berpasangan, p = 0.043). Aktiviti spontan berkurangan, tetapi kesan ini tidak ketara (Rajah 4i; p = 0.0745). Tempoh tindak balas, lebar jalur penalaan dan latensi tindak balas tidak terjejas oleh pendedahan LTE dalam haiwan yang dirawat LPS (Rajah 4d–f), menunjukkan bahawa selektiviti frekuensi dan ketepatan tindak balas permulaan tidak terjejas oleh pendedahan LTE dalam haiwan yang dirawat LPS.
Seterusnya, kami menilai sama ada ambang kortikal nada tulen diubah oleh pendedahan LTE. Daripada kawasan tindak balas frekuensi (FRA) yang diperoleh daripada setiap rakaman, kami menentukan ambang auditori untuk setiap frekuensi dan membuat purata ambang ini untuk kedua-dua kumpulan haiwan. Rajah 4j menunjukkan ambang min (± sem) dari 1.1 hingga 36 kHz dalam tikus yang dirawat LPS. Membandingkan ambang auditori kumpulan Sham dan Terdedah menunjukkan peningkatan ambang yang ketara dalam haiwan yang terdedah berbanding haiwan Sham (Rajah 4j), kesan yang lebih ketara dalam frekuensi rendah dan sederhana. Lebih tepat lagi, pada frekuensi rendah (< 2.25 kHz), perkadaran neuron A1 dengan ambang tinggi meningkat, manakala perkadaran neuron ambang rendah dan sederhana menurun (chi-square = 43.85; p < 0.0001; Rajah 4k, Rajah kiri). Kesan yang sama dilihat pada frekuensi pertengahan (2.25 < Freq(kHz) < 11): perkadaran rakaman kortikal yang lebih tinggi dengan ambang pertengahan dan perkadaran neuron yang lebih kecil dengan ambang rendah berbanding kumpulan yang tidak terdedah (Chi-Square = 71.17; p < 0.001; Rajah 4k, panel tengah). Terdapat juga perbezaan yang ketara dalam ambang untuk neuron frekuensi tinggi (≥ 11 kHz, p = 0.0059); perkadaran neuron ambang rendah menurun dan perkadaran ambang pertengahan tinggi meningkat (chi-square = 10.853; p = 0.04 Rajah 4k, panel kanan).
Rajah 5a menunjukkan taburan frekuensi optimum (BF, yang menghasilkan tindak balas maksimum pada 75 dB SPL) neuron kortikal yang diperolehi dalam haiwan yang sihat untuk kumpulan Sham dan Exposed. Analisis statistik menunjukkan bahawa kedua-dua taburan adalah serupa (chi-square, p = 0.157), menunjukkan bahawa perbandingan antara kedua-dua kumpulan boleh dibuat tanpa bias persampelan.
Kesan pendedahan LTE terhadap parameter kuantitatif tindak balas kortikal dalam haiwan yang sihat. (a) Taburan BF dalam neuron kortikal haiwan sihat yang terdedah kepada LTE (biru tua) dan terdedah palsu kepada LTE (biru muda). Tiada perbezaan antara kedua-dua taburan. (bf) Kesan pendedahan LTE terhadap parameter yang mengukur medan penerimaan temporal spektrum (STRF). Tiada perubahan ketara dalam keamatan tindak balas merentasi STRF dan frekuensi optimum (b,c). Terdapat sedikit peningkatan dalam tempoh tindak balas (d), tetapi tiada perubahan dalam lebar jalur tindak balas dan lebar jalur (e, f). Kekuatan mahupun kebolehpercayaan temporal tindak balas terhadap penyuaraan tidak berubah (g, h). Tiada perubahan ketara dalam aktiviti spontan (i). (*p < 0.05 ujian-t tidak berpasangan). (j,k) Kesan pendedahan LTE terhadap ambang kortikal. Secara purata, ambang tidak berubah dengan ketara dalam tikus yang terdedah kepada LTE berbanding tikus yang terdedah kepada Sham, tetapi ambang frekuensi yang lebih tinggi sedikit lebih rendah dalam haiwan yang terdedah.
Rajah 5b-f menunjukkan plot kotak yang mewakili taburan dan min (garis merah) parameter yang diperoleh daripada dua set STRF. Dalam haiwan yang sihat, pendedahan LTE itu sendiri mempunyai sedikit kesan terhadap nilai min parameter STRF. Berbanding dengan kumpulan Sham (kotak biru terang vs biru gelap untuk kumpulan yang terdedah), pendedahan LTE tidak mengubah sama ada keamatan tindak balas keseluruhan mahupun tindak balas BF (Rajah 5b,c; ujian-t tidak berpasangan, p = 0.2176, dan p = 0.8696 masing-masing). Tiada juga kesan pada lebar jalur spektrum dan kependaman (p = 0.6764 dan p = 0.7129, masing-masing), tetapi terdapat peningkatan yang ketara dalam tempoh tindak balas (p = 0.047). Tiada juga kesan pada kekuatan tindak balas penyuaraan (Rajah 5g, p = 0.4375), kebolehpercayaan antara percubaan tindak balas ini (Rajah 5h, p = 0.3412), dan aktiviti spontan (Rajah 5).5i; p = 0.3256).
Rajah 5j menunjukkan ambang min (± sem) dari 1.1 hingga 36 kHz dalam tikus yang sihat. Ia tidak menunjukkan perbezaan yang ketara antara tikus sham dan tikus yang terdedah, kecuali ambang yang sedikit lebih rendah dalam haiwan yang terdedah pada frekuensi tinggi (11–36 kHz) (ujian-t tidak berpasangan, p = 0.0083). Kesan ini mencerminkan fakta bahawa dalam haiwan yang terdedah, dalam julat frekuensi ini (chi-square = 18.312, p = 0.001; Rajah 5k), terdapat sedikit lebih banyak neuron dengan ambang rendah dan sederhana (manakala ambang tinggi) lebih sedikit neuron).
Kesimpulannya, apabila haiwan yang sihat terdedah kepada LTE, tiada kesan terhadap kekuatan tindak balas terhadap nada tulen dan bunyi kompleks seperti penyuaraan. Tambahan pula, dalam haiwan yang sihat, ambang auditori kortikal adalah serupa antara haiwan yang terdedah dan haiwan palsu, manakala dalam haiwan yang dirawat LPS, pendedahan LTE mengakibatkan peningkatan yang ketara dalam ambang kortikal, terutamanya dalam julat frekuensi rendah dan sederhana.
Kajian kami menunjukkan bahawa dalam tikus jantan dewasa yang mengalami neuroinflamasi akut, pendedahan kepada LTE-1800 MHz dengan SARACx tempatan sebanyak 0.5 W/kg (lihat Kaedah) mengakibatkan pengurangan ketara dalam keamatan tindak balas yang ditimbulkan bunyi dalam rakaman komunikasi primer. Perubahan dalam aktiviti neuron ini berlaku tanpa sebarang perubahan ketara dalam tahap domain ruang yang diliputi oleh proses mikroglial. Kesan LTE ini terhadap keamatan tindak balas yang ditimbulkan kortikal tidak diperhatikan dalam tikus yang sihat. Memandangkan persamaan dalam taburan frekuensi optimum antara unit rakaman dalam haiwan yang terdedah kepada LTE dan haiwan yang terdedah kepada palsu, perbezaan dalam kereaktifan neuron boleh dikaitkan dengan kesan biologi isyarat LTE dan bukannya bias persampelan (Rajah 4a). Tambahan pula, ketiadaan perubahan dalam latensi tindak balas dan lebar jalur penalaan spektrum dalam tikus yang terdedah kepada LTE menunjukkan bahawa, kemungkinan besar, rakaman ini disampel daripada lapisan kortikal yang sama, yang terletak di ACx primer dan bukannya kawasan sekunder.
Setahu kami, kesan isyarat LTE terhadap tindak balas neuron belum pernah dilaporkan sebelum ini. Walau bagaimanapun, kajian terdahulu telah mendokumentasikan keupayaan GSM-1800 MHz atau gelombang berterusan (CW) 1800 MHz untuk mengubah kebolehujaan neuron, walaupun dengan perbezaan yang ketara bergantung pada pendekatan eksperimen. Tidak lama selepas terdedah kepada 1800 MHz CW pada tahap SAR 8.2 W/Kg, rakaman daripada ganglia siput menunjukkan ambang penurunan untuk mencetuskan potensi tindakan dan modulasi neuron. Sebaliknya, aktiviti lonjakan dan letupan dalam kultur neuron primer yang berasal dari otak tikus dikurangkan dengan pendedahan kepada GSM-1800 MHz atau 1800 MHz CW selama 15 minit pada SAR 4.6 W/kg. Perencatan ini hanya sebahagiannya boleh diterbalikkan dalam masa 30 minit pendedahan. Penyenyapan lengkap neuron dicapai pada SAR 9.2 W/kg. Analisis tindak balas dos menunjukkan bahawa GSM-1800 MHz lebih berkesan daripada 1800 MHz CW dalam menyekat aktiviti letupan, menunjukkan bahawa neuron Respons bergantung pada modulasi isyarat RF.
Dalam persekitaran kami, tindak balas yang ditimbulkan oleh kortikal dikumpulkan secara in vivo 3 hingga 6 jam selepas pendedahan kepala sahaja selama 2 jam berakhir. Dalam kajian terdahulu, kami mengkaji kesan GSM-1800 MHz pada SARACx sebanyak 1.55 W/kg dan tidak menemui kesan yang ketara terhadap tindak balas kortikal yang ditimbulkan oleh bunyi pada tikus yang sihat. Di sini, satu-satunya kesan ketara yang ditimbulkan pada tikus yang sihat oleh pendedahan kepada LTE-1800 pada 0.5 W/kg SARACx ialah sedikit peningkatan dalam tempoh tindak balas apabila pembentangan nada tulen. Kesan ini sukar dijelaskan kerana ia tidak disertai dengan peningkatan keamatan tindak balas, menunjukkan bahawa tempoh tindak balas yang lebih lama ini berlaku dengan jumlah potensi tindakan yang sama yang dipecat oleh neuron kortikal. Satu penjelasan mungkin ialah pendedahan LTE boleh mengurangkan aktiviti beberapa interneuron perencatan, kerana telah didokumenkan bahawa dalam perencatan suapan hadapan ACx primer mengawal tempoh tindak balas sel piramid yang dicetuskan oleh input talamik pengujaan33,34, 35, 36, 37.
Sebaliknya, pada tikus yang mengalami neuroinflamasi yang dicetuskan oleh LPS, pendedahan LTE tidak memberi kesan pada tempoh pembakaran neuron yang ditimbulkan oleh bunyi, tetapi kesan yang ketara dikesan pada kekuatan tindak balas yang ditimbulkan. Malah, berbanding dengan tindak balas neuron yang direkodkan pada tikus yang terdedah kepada LPS palsu, neuron pada tikus yang dirawat LPS yang terdedah kepada LTE menunjukkan pengurangan keamatan tindak balas mereka, kesan yang diperhatikan semasa mempersembahkan nada tulen dan penyuaraan semula jadi. Pengurangan keamatan tindak balas kepada nada tulen berlaku tanpa penyempitan lebar jalur penalaan spektrum sebanyak 75 dB, dan memandangkan ia berlaku pada semua keamatan bunyi, ia mengakibatkan peningkatan ambang akustik neuron kortikal pada frekuensi rendah dan sederhana.
Pengurangan kekuatan tindak balas yang ditimbulkan menunjukkan bahawa kesan isyarat LTE pada SARACx sebanyak 0.5 W/kg dalam haiwan yang dirawat LPS adalah serupa dengan kesan GSM-1800 MHz yang digunakan pada SARACx tiga kali lebih tinggi (1.55 W/kg) 28. Bagi isyarat GSM, pendedahan kepala kepada LTE-1800 MHz boleh mengurangkan kebolehujaan neuron dalam neuron ACx tikus yang tertakluk kepada neuroinflamasi yang dicetuskan oleh LPS. Selaras dengan hipotesis ini, kami juga memerhatikan trend ke arah penurunan kebolehpercayaan percubaan tindak balas neuron terhadap penyuaraan (Rajah 4h) dan penurunan aktiviti spontan (Rajah 4i). Walau bagaimanapun, adalah sukar untuk menentukan secara in vivo sama ada isyarat LTE mengurangkan kebolehujaan intrinsik neuron atau mengurangkan input sinaptik, sekali gus mengawal tindak balas neuron dalam ACx.
Pertama, tindak balas yang lebih lemah ini mungkin disebabkan oleh pengurangan kebolehujaan sel kortikal secara intrinsik selepas terdedah kepada LTE 1800 MHz. Menyokong idea ini, GSM-1800 MHz dan 1800 MHz-CW mengurangkan aktiviti letupan apabila digunakan terus pada kultur primer neuron tikus kortikal dengan tahap SAR masing-masing 3.2 W/kg dan 4.6 W/kg, tetapi tahap SAR ambang diperlukan untuk mengurangkan aktiviti letupan dengan ketara. Bagi menyokong pengurangan kebolehujaan intrinsik, kami juga memerhatikan kadar tembakan spontan yang lebih rendah pada haiwan yang terdedah berbanding haiwan yang terdedah secara palsu.
Kedua, pendedahan LTE juga boleh menjejaskan penghantaran sinaptik daripada sinaps talamo-kortikal atau kortikal-kortikal. Banyak rekod kini menunjukkan bahawa, dalam korteks auditori, keluasan penalaan spektrum bukan sahaja ditentukan oleh unjuran talamik aferen, tetapi sambungan intrakortikal memberikan input spektrum tambahan kepada tapak kortikal39,40.Dalam eksperimen kami, hakikat bahawa STRF kortikal menunjukkan lebar jalur yang serupa pada haiwan yang terdedah dan terdedah palsu secara tidak langsung mencadangkan bahawa kesan pendedahan LTE bukanlah kesan pada sambungan kortikal-kortikal.Ini juga menunjukkan bahawa sambungan yang lebih tinggi di kawasan kortikal lain yang terdedah pada SAR daripada yang diukur dalam ACx (Rajah 2) mungkin tidak bertanggungjawab terhadap tindak balas yang diubah yang dilaporkan di sini.
Di sini, sebahagian besar rakaman kortikal yang terdedah kepada LPS menunjukkan ambang yang tinggi berbanding haiwan yang terdedah kepada LPS palsu. Memandangkan telah dicadangkan bahawa ambang akustik kortikal dikawal terutamanya oleh kekuatan sinaps talamo-kortikal39,40, boleh disyaki bahawa penghantaran talamo-kortikal sebahagiannya dikurangkan oleh pendedahan, sama ada presinaptik (pelepasan glutamat berkurangan) atau tahap pascasinaptik (bilangan reseptor atau afiniti berkurangan).
Sama seperti kesan GSM-1800 MHz, tindak balas neuron yang diubah suai yang disebabkan oleh LTE berlaku dalam konteks neuroinflammation yang dicetuskan oleh LPS, yang dicirikan oleh tindak balas mikroglial. Bukti semasa menunjukkan bahawa mikroglia sangat mempengaruhi aktiviti rangkaian neuron dalam otak normal dan patologi41,42,43. Keupayaan mereka untuk memodulasi neurotransmisi bukan sahaja bergantung pada penghasilan sebatian yang mereka hasilkan yang mungkin atau mungkin mengehadkan neurotransmisi, tetapi juga pada motiliti tinggi proses selular mereka. Dalam korteks serebrum, kedua-dua peningkatan dan penurunan aktiviti rangkaian neuron mencetuskan pengembangan pesat domain ruang mikroglia disebabkan oleh pertumbuhan proses mikroglia44,45. Khususnya, penonjolan mikroglia direkrut berhampiran sinaps talamokortikal yang diaktifkan dan boleh menghalang aktiviti sinaps pengujaan melalui mekanisme yang melibatkan penghasilan adenosin tempatan yang dimediasi mikroglia.
Dalam tikus yang dirawat LPS yang dihantar ke GSM-1800 MHz dengan SARACx pada 1.55 W/kg, penurunan aktiviti neuron ACx berlaku dengan pertumbuhan proses mikroglia yang ditandai dengan kawasan berwarna Iba1 yang ketara dalam Peningkatan ACx28. Pemerhatian ini menunjukkan bahawa pembentukan semula mikroglia yang dicetuskan oleh pendedahan GSM boleh menyumbang secara aktif kepada pengurangan tindak balas neuron yang ditimbulkan oleh bunyi yang disebabkan oleh GSM. Kajian semasa kami membantah hipotesis ini dalam konteks pendedahan kepala LTE dengan SARACx terhad kepada 0.5 W/kg, kerana kami tidak menemui peningkatan dalam domain ruang yang diliputi oleh proses mikroglia. Walau bagaimanapun, ini tidak menolak sebarang kesan isyarat LTE pada mikroglia yang diaktifkan LPS, yang seterusnya boleh menjejaskan aktiviti neuron. Kajian lanjut diperlukan untuk menjawab soalan ini dan untuk menentukan mekanisme bagaimana neuroinflamasi akut mengubah tindak balas neuron terhadap isyarat LTE.
Setahu kami, kesan isyarat LTE terhadap pemprosesan auditori belum pernah dikaji sebelum ini. Kajian kami sebelum ini 26,28 dan kajian semasa menunjukkan bahawa dalam keadaan keradangan akut, pendedahan kepala sahaja kepada GSM-1800 MHz atau LTE-1800 MHz mengakibatkan perubahan fungsi dalam tindak balas neuron dalam ACx, seperti yang ditunjukkan oleh peningkatan ambang pendengaran. Atas sekurang-kurangnya dua sebab utama, fungsi koklea tidak sepatutnya terjejas oleh pendedahan LTE kami. Pertama, seperti yang ditunjukkan dalam kajian dosimetri yang ditunjukkan dalam Rajah 2, tahap SAR tertinggi (hampir 1 W/kg) terletak di korteks dorsomedial (di bawah antena), dan ia berkurangan dengan ketara apabila seseorang bergerak lebih ke sisi dan ke sisi. Bahagian ventral kepala. Ia boleh dianggarkan kira-kira 0.1 W/kg pada paras pinna tikus (di bawah saluran telinga). Kedua, apabila telinga marmut didedahkan selama 2 bulan pada GSM 900 MHz (5 hari/minggu, 1 jam/hari, SAR antara 1 dan 4 W/kg), terdapat tiada perubahan yang dapat dikesan dalam magnitud herotan produk Ambang otoacoustic untuk Pelepasan dan Respons Batang Otak Auditori 47. Tambahan pula, pendedahan kepala berulang kepada GSM 900 atau 1800 MHz pada SAR tempatan 2 W/kg tidak menjejaskan fungsi sel rambut luar koklea pada tikus yang sihat48,49. Keputusan ini menggemakan data yang diperoleh pada manusia, di mana siasatan telah menunjukkan bahawa pendedahan 10 hingga 30 minit kepada EMF daripada telefon bimbit GSM tidak mempunyai kesan yang konsisten terhadap pemprosesan auditori seperti yang dinilai pada koklea50,51,52atau tahap batang otak53,54.
Dalam kajian kami, perubahan pembakaran neuron yang dicetuskan oleh LTE diperhatikan secara in vivo 3 hingga 6 jam selepas pendedahan berakhir. Dalam kajian terdahulu pada bahagian dorsomedial korteks, beberapa kesan yang disebabkan oleh GSM-1800 MHz diperhatikan pada 24 jam selepas pendedahan tidak lagi dapat dikesan pada 72 jam selepas pendedahan. Ini adalah kes dengan pengembangan proses mikroglial, penurunan regulasi gen IL-1ß dan pengubahsuaian pasca-translasi reseptor AMPA. Memandangkan korteks auditori mempunyai nilai SAR yang lebih rendah (0.5W/kg) daripada kawasan dorsomedial (2.94W/kg26), perubahan dalam aktiviti neuron yang dilaporkan di sini kelihatan sementara.
Data kami harus mengambil kira had SAR yang layak dan anggaran nilai SAR sebenar yang dicapai dalam korteks serebrum pengguna telefon bimbit. Piawaian semasa yang digunakan untuk melindungi orang ramai menetapkan had SAR kepada 2 W/kg untuk pendedahan kepala atau badan setempat kepada frekuensi radio dalam julat RF 100 kHz dan 6 GHz.
Simulasi dos telah dilakukan menggunakan model kepala manusia yang berbeza untuk menentukan penyerapan kuasa RF dalam tisu kepala yang berbeza semasa komunikasi kepala atau telefon bimbit umum. Selain kepelbagaian model kepala manusia, simulasi ini menonjolkan perbezaan atau ketidakpastian yang ketara dalam menganggarkan tenaga yang diserap oleh otak berdasarkan parameter anatomi atau histologi seperti bentuk luaran atau dalaman tengkorak, ketebalan atau kandungan air. Tisu kepala yang berbeza berbeza-beza mengikut umur, jantina atau individu 56,57,58. Tambahan pula, ciri-ciri telefon bimbit, seperti lokasi dalaman antena dan kedudukan telefon bimbit relatif kepada kepala pengguna, sangat mempengaruhi tahap dan taburan nilai SAR dalam korteks serebrum 59,60. Walau bagaimanapun, memandangkan taburan SAR yang dilaporkan dalam korteks serebrum manusia, yang diwujudkan daripada model telefon bimbit yang memancarkan frekuensi radio dalam julat 1800 MHz 58, 59, 60, nampaknya tahap SAR yang dicapai dalam korteks auditori manusia masih kurang digunakan separuh daripada korteks serebrum manusia. Kajian kami (SARACx 0.5 W/kg). Oleh itu, data kami tidak mencabar had semasa nilai SAR yang terpakai kepada orang ramai.
Kesimpulannya, kajian kami menunjukkan bahawa pendedahan tunggal kepala sahaja kepada LTE-1800 MHz mengganggu tindak balas neuron neuron kortikal terhadap rangsangan deria. Selaras dengan pencirian kesan isyarat GSM sebelum ini, keputusan kami menunjukkan bahawa kesan isyarat LTE pada aktiviti neuron berbeza-beza mengikut status kesihatan. Neuroinflamasi akut menyedarkan neuron kepada LTE-1800 MHz, mengakibatkan pemprosesan kortikal rangsangan auditori yang diubah.
Data telah dikumpulkan pada usia 55 hari daripada korteks serebrum 31 ekor tikus Wistar jantan dewasa yang diperoleh di makmal Janvier. Tikus-tikus tersebut ditempatkan di kemudahan terkawal kelembapan (50-55%) dan suhu (22-24 °C) dengan kitaran terang/gelap selama 12 jam/12 jam (lampu menyala pada pukul 7:30 pagi) dengan akses percuma kepada makanan dan air. Semua eksperimen telah dijalankan mengikut garis panduan yang ditetapkan oleh Arahan Majlis Komuniti Eropah (Arahan Majlis 2010/63/EU), yang serupa dengan yang diterangkan dalam Garis Panduan Persatuan Neurosains untuk Penggunaan Haiwan dalam Penyelidikan Neurosains. Protokol ini telah diluluskan oleh Jawatankuasa Etika Paris-Sud dan Pusat (CEEA N°59, Projek 2014-25, Protokol Kebangsaan 03729.02) menggunakan prosedur yang disahkan oleh jawatankuasa ini pada 32-2011 dan 34-2012.
Haiwan telah dibiasakan dengan ruang koloni sekurang-kurangnya 1 minggu sebelum rawatan LPS dan pendedahan (atau pendedahan palsu) kepada LTE-EMF.
Dua puluh dua tikus telah disuntik secara intraperitoneal (ip) dengan E. coli LPS (250 µg/kg, serotaip 0127:B8, SIGMA) yang dicairkan dengan larutan garam isotonik bebas endotoksin steril 24 jam sebelum pendedahan LTE atau palsu (n setiap kumpulan). = 11). Dalam tikus jantan Wistar berusia 2 bulan, rawatan LPS ini menghasilkan tindak balas neuroinflamasi yang ditandai dalam korteks serebrum oleh beberapa gen pro-radang (faktor nekrosis tumor-alpha, interleukin 1ß, CCL2, NOX2, NOS2) telah dinaikkan regulasinya 24 jam selepas suntikan LPS, termasuk peningkatan 4 dan 12 kali ganda dalam tahap transkrip yang mengekod enzim NOX2 dan interleukin 1ß, masing-masing. Pada titik masa 24 jam ini, mikroglia kortikal menunjukkan morfologi sel "padat" tipikal yang dijangkakan oleh pengaktifan sel pro-radang yang dicetuskan oleh LPS (Rajah 1), yang berbeza dengan pengaktifan yang dicetuskan oleh LPS oleh yang lain. Pengaktifan pro-radang selular sepadan dengan 24, 61.
Pendedahan kepala sahaja kepada EMF LTE telah dilakukan menggunakan persediaan eksperimen yang sebelum ini digunakan untuk menilai kesan GSM EMF26. Pendedahan LTE telah dilakukan 24 jam selepas suntikan LPS (11 haiwan) atau tiada rawatan LPS (5 haiwan). Haiwan telah dibius ringan dengan ketamin/xylazine (ketamin 80 mg/kg, ip; xylazine 10 mg/kg, ip) sebelum pendedahan untuk mengelakkan pergerakan dan memastikan kepala haiwan berada dalam antena gelung yang memancarkan isyarat LTE. Lokasi boleh dihasilkan semula di bawah. Separuh daripada tikus dari sangkar yang sama berfungsi sebagai kawalan (11 haiwan yang terdedah palsu, daripada 22 tikus yang dirawat terlebih dahulu dengan LPS): mereka diletakkan di bawah antena gelung dan tenaga isyarat LTE ditetapkan kepada sifar. Berat haiwan yang terdedah dan terdedah palsu adalah serupa (p = 0.558, ujian-t tidak berpasangan, ns). Semua haiwan yang dibius diletakkan di atas pad pemanas bebas logam untuk mengekalkan suhu badan mereka sekitar 37°C sepanjang eksperimen. Seperti dalam Dalam eksperimen terdahulu, masa pendedahan ditetapkan kepada 2 jam. Selepas pendedahan, letakkan haiwan di atas pad pemanas lain di dalam bilik pembedahan. Prosedur pendedahan yang sama telah digunakan pada 10 ekor tikus yang sihat (tidak dirawat dengan LPS), separuh daripadanya telah didedahkan secara palsu dari sangkar yang sama (p = 0.694).
Sistem pendedahan adalah serupa dengan sistem 25, 62 yang diterangkan dalam kajian terdahulu, dengan penjana frekuensi radio digantikan untuk menjana LTE dan bukannya medan elektromagnet GSM. Secara ringkasnya, penjana RF (SMBV100A, 3.2 GHz, Rohde & Schwarz, Jerman) yang memancarkan medan elektromagnet LTE - 1800 MHz telah disambungkan kepada penguat kuasa (ZHL-4W-422+, Litar Mini, Amerika Syarikat), sebuah peredaran (D3 1719-N, Sodhy, Perancis), pengganding dua hala (CD D 1824-2, − 30 dB, Sodhy, Perancis) dan pembahagi kuasa empat hala (DC D 0922-4N, Sodhy, Perancis), yang membolehkan empat haiwan Expose secara serentak. Meter kuasa (N1921A, Agilent, Amerika Syarikat) yang disambungkan kepada pengganding dwiarah membolehkan pengukuran dan pemantauan berterusan kuasa insiden dan pantulan dalam peranti. Setiap output disambungkan kepada antena gelung (Sama-Sistemi srl; Roma), membolehkan pendedahan separa kepala haiwan. Antena gelung terdiri daripada litar bercetak dengan dua garisan logam (pemalar dielektrik εr = 4.6) yang diukir pada substrat epoksi penebat. Di satu hujung, peranti ini terdiri daripada dawai selebar 1 mm yang membentuk cincin yang diletakkan berhampiran dengan kepala haiwan. Seperti dalam kajian terdahulu26,62, kadar penyerapan khusus (SAR) ditentukan secara berangka menggunakan model tikus berangka dan kaedah domain masa perbezaan terhingga (FDTD)63,64,65. Ia juga ditentukan secara eksperimen dalam model tikus homogen menggunakan prob Luxtron untuk mengukur kenaikan suhu. Dalam kes ini, SAR dalam W/kg dikira menggunakan formula: SAR = C ΔT/Δt, di mana C ialah kapasiti haba dalam J/(kg K), ΔT, dalam °K dan Δt Perubahan suhu, masa dalam saat. Nilai SAR yang ditentukan secara berangka dibandingkan dengan nilai SAR eksperimen yang diperoleh menggunakan model homogen, terutamanya di kawasan otak tikus yang setara. Perbezaan antara ukuran SAR berangka dan nilai SAR yang dikesan secara eksperimen adalah kurang daripada 30%.
Rajah 2a menunjukkan taburan SAR dalam otak tikus dalam model tikus, yang sepadan dengan taburan dari segi berat badan dan saiz tikus yang digunakan dalam kajian kami. Purata SAR otak ialah 0.37 ± 0.23 W/kg (purata ± SD). Nilai SAR adalah tertinggi di kawasan kortikal betul-betul di bawah antena gelung. SAR tempatan dalam ACx (SARACx) ialah 0.50 ± 0.08 W/kg (purata ± SD) (Rajah 2b). Memandangkan berat badan tikus yang terdedah adalah homogen dan perbezaan ketebalan tisu kepala boleh diabaikan, SAR sebenar ACx atau kawasan kortikal lain dijangka sangat serupa antara satu haiwan yang terdedah dengan haiwan yang lain.
Pada akhir pendedahan, haiwan diberi tambahan dos ketamin (20 mg/kg, ip) dan xylazine (4 mg/kg, ip) sehingga tiada pergerakan refleks diperhatikan selepas mencubit kaki belakang. Anestetik tempatan (Xylocain 2%) disuntik secara subkutaneus ke dalam kulit dan otot temporalis di atas tengkorak, dan haiwan diletakkan pada sistem pemanasan bebas logam. Selepas meletakkan haiwan dalam rangka stereotaksik, kraniotomi dilakukan di atas korteks temporal kiri. Seperti dalam kajian kami sebelum ini66, bermula dari persimpangan tulang parietal dan temporal, bukaan tersebut selebar 9 mm dan tinggi 5 mm. Dura di atas ACx dikeluarkan dengan teliti di bawah kawalan binokular tanpa merosakkan saluran darah. Pada akhir prosedur, tapak dibina dalam simen akrilik gigi untuk fiksasi atraumatik kepala haiwan semasa rakaman. Letakkan rangka stereotaksik yang menyokong haiwan dalam ruang pelemahan akustik (IAC, model AC1).
Data diperoleh daripada rakaman berbilang unit dalam korteks auditori primer 20 ekor tikus, termasuk 10 ekor haiwan yang dirawat terlebih dahulu dengan LPS. Rakaman ekstraselular diperoleh daripada susunan 16 elektrod tungsten (TDT, ø: 33 µm, < 1 MΩ) yang terdiri daripada dua baris 8 elektrod yang dijarakkan 1000 µm (350 µm antara elektrod dalam baris yang sama). Wayar perak (ø: 300 µm) untuk pembumian dimasukkan antara tulang temporal dan dura kontralateral. Lokasi anggaran ACx primer ialah 4-7 mm posterior kepada bregma dan 3 mm ventral kepada jahitan supratemporal. Isyarat mentah dikuatkan sebanyak 10,000 kali (TDT Medusa) dan kemudian diproses oleh sistem pemerolehan data berbilang saluran (RX5, TDT). Isyarat yang dikumpul daripada setiap elektrod ditapis (610–10,000 Hz) untuk mengekstrak aktiviti berbilang unit (MUA). Tahap pencetus ditetapkan dengan teliti untuk setiap elektrod (oleh pengarang bersama yang dibutakan kepada keadaan terdedah atau terdedah palsu) untuk memilih potensi tindakan terbesar daripada isyarat. Pemeriksaan dalam talian dan luar talian terhadap bentuk gelombang menunjukkan bahawa MUA yang dikumpul di sini terdiri daripada potensi tindakan yang dijana oleh 3 hingga 6 neuron berhampiran elektrod. Pada permulaan setiap eksperimen, kami menetapkan kedudukan susunan elektrod supaya dua baris lapan elektrod boleh mengambil sampel neuron, daripada tindak balas frekuensi rendah hingga tinggi apabila dilakukan dalam orientasi rostral.
Rangsangan akustik dijana dalam Matlab, dihantar ke sistem penghantaran bunyi berasaskan RP2.1 (TDT) dan dihantar ke pembesar suara Fostex (FE87E). Pembesar suara diletakkan 2 cm dari telinga kanan tikus, di mana pada jarak itu pembesar suara menghasilkan spektrum frekuensi rata (± 3 dB) antara 140 Hz dan 36 kHz. Penentukuran pembesar suara dilakukan menggunakan hingar dan nada tulen yang dirakam dengan mikrofon Bruel dan Kjaer 4133 yang digandingkan dengan prapenguat B&K 2169 dan perakam digital Marantz PMD671. Medan Penerimaan Masa Spektrum (STRF) ditentukan menggunakan 97 frekuensi nada gama, meliputi 8 (0.14–36 kHz) oktaf, yang dibentangkan dalam susunan rawak pada 75 dB SPL pada 4.15 Hz. Kawasan Respons Frekuensi (FRA) ditentukan menggunakan set nada yang sama dan dibentangkan dalam susunan rawak pada 2 Hz dari 75 hingga 5 dB SPL. Setiap frekuensi dibentangkan lapan kali pada setiap intensiti.
Respons terhadap rangsangan semula jadi juga dinilai. Dalam kajian terdahulu, kami mendapati bahawa vokalisasi tikus jarang sekali menimbulkan respons yang kuat dalam ACx, tanpa mengira frekuensi optimum neuron (BF), manakala vokalisasi khusus xenograft (contohnya, vokalisasi burung penyanyi atau marmut) biasanya keseluruhan peta nada. Oleh itu, kami menguji respons kortikal terhadap vokalisasi dalam marmut (siulan yang digunakan dalam 36 disambungkan kepada 1 s rangsangan, dibentangkan sebanyak 25 kali).
Kami juga boleh menyesuaikan komponen pasif rf mengikut keperluan anda. Anda boleh memasuki halaman penyesuaian untuk memberikan spesifikasi yang anda perlukan.
https://www.keenlion.com/customization/
Emali:
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com
Masa siaran: 23 Jun 2022
