اخبار

از بازدید شما از Nature.com متشکریم. نسخه مرورگری که استفاده می‌کنید پشتیبانی محدودی از CSS دارد. برای بهترین تجربه، توصیه می‌کنیم از یک مرورگر به‌روز استفاده کنید (یا حالت سازگاری را در Internet Explorer غیرفعال کنید). در عین حال، برای اطمینان از ادامه پشتیبانی، سایت را بدون استایل‌ها و جاوا اسکریپت نمایش خواهیم داد.
تقاضای روزافزون برای ارتباطات تلفن همراه منجر به ظهور مداوم فناوری‌های بی‌سیم (G) شده است که ممکن است تأثیرات متفاوتی بر سیستم‌های بیولوژیکی داشته باشد. برای آزمایش این موضوع، موش‌ها را به مدت ۲ ساعت در معرض میدان الکترومغناطیسی (EMF) 1800 مگاهرتز با فرکانس تکامل طولانی مدت 4G (LTE) قرار دادیم. سپس اثر التهاب عصبی حاد ناشی از لیپوپلی‌ساکارید را بر پوشش فضایی میکروگلیا و فعالیت نورونی الکتروفیزیولوژیکی در قشر شنوایی اولیه (ACx) ارزیابی کردیم. میانگین SAR در ACx 0.5 وات بر کیلوگرم است. ضبط‌های چند واحدی نشان می‌دهد که LTE-EMF باعث کاهش شدت پاسخ به صداهای خالص و آواسازی‌های طبیعی می‌شود، در حالی که آستانه آکوستیک برای فرکانس‌های پایین و متوسط ​​​​افزایش می‌یابد. ایمونوهیستوشیمی Iba1 هیچ تغییری در ناحیه تحت پوشش اجسام و فرآیندهای میکروگلیا نشان نداد. در موش‌های سالم، قرار گرفتن در معرض LTE مشابه باعث تغییر در شدت پاسخ و آستانه‌های آکوستیک نشد. داده‌های ما نشان می‌دهد که التهاب عصبی حاد، نورون‌ها را به ... حساس می‌کند. LTE-EMF، منجر به تغییر در پردازش محرک‌های صوتی در ACx می‌شود.
محیط الکترومغناطیسی بشر در طول سه دهه گذشته به دلیل گسترش مداوم ارتباطات بی‌سیم به طرز چشمگیری تغییر کرده است. در حال حاضر، بیش از دو سوم جمعیت، کاربران تلفن همراه (MP) محسوب می‌شوند. گسترش گسترده این فناوری، نگرانی‌ها و بحث‌هایی را در مورد اثرات بالقوه خطرناک میدان‌های الکترومغناطیسی پالسی (EMF) در محدوده فرکانس رادیویی (RF) که توسط MPها یا ایستگاه‌های پایه ساطع می‌شوند و ارتباطات را رمزگذاری می‌کنند، برانگیخته است. این مسئله بهداشت عمومی الهام‌بخش تعدادی از مطالعات تجربی اختصاص داده شده به بررسی اثرات جذب فرکانس رادیویی در بافت‌های بیولوژیکی بوده است.1 برخی از این مطالعات با توجه به نزدیکی مغز به منابع RF تحت استفاده فراگیر از MP، به دنبال تغییراتی در فعالیت شبکه عصبی و فرآیندهای شناختی بوده‌اند. بسیاری از مطالعات گزارش شده به بررسی اثرات سیگنال‌های مدوله شده پالسی مورد استفاده در سیستم جهانی نسل دوم (2G) برای ارتباطات سیار (GSM) یا دسترسی چندگانه تقسیم کد پهن باند (WCDMA)/سیستم‌های مخابراتی سیار جهانی نسل سوم (WCDMA/3G UMTS) پرداخته‌اند.2،3،4،5. اطلاعات کمی در مورد اثرات سیگنال‌های فرکانس رادیویی مورد استفاده در خدمات تلفن همراه نسل چهارم (4G) وجود دارد. که به یک فناوری پروتکل اینترنت تمام دیجیتال به نام فناوری تکامل بلندمدت (LTE) متکی هستند. انتظار می‌رود سرویس گوشی LTE که در سال ۲۰۱۱ راه‌اندازی شد، در ژانویه ۲۰۲۲ به ۶.۶ میلیارد مشترک جهانی LTE برسد (GSMA: //gsacom.com). در مقایسه با سیستم‌های GSM (2G) و WCDMA (3G) که مبتنی بر طرح‌های مدولاسیون تک حامل هستند، LTE از مالتی‌پلکسینگ تقسیم فرکانس متعامد (OFDM) به عنوان فرمت سیگنال پایه ۶ استفاده می‌کند. در سراسر جهان، سرویس‌های تلفن همراه LTE از طیف وسیعی از باندهای فرکانسی مختلف بین ۴۵۰ تا ۳۷۰۰ مگاهرتز، از جمله باندهای ۹۰۰ و ۱۸۰۰ مگاهرتز که در GSM نیز استفاده می‌شوند، استفاده می‌کنند.
توانایی قرار گرفتن در معرض RF در تأثیرگذاری بر فرآیندهای بیولوژیکی تا حد زیادی توسط نرخ جذب ویژه (SAR) بیان شده بر حسب وات بر کیلوگرم تعیین می‌شود که انرژی جذب شده در بافت بیولوژیکی را اندازه‌گیری می‌کند. اثرات قرار گرفتن حاد سر به مدت 30 دقیقه در معرض سیگنال‌های LTE با فرکانس 2.573 گیگاهرتز بر فعالیت شبکه عصبی جهانی اخیراً در داوطلبان سالم انسان بررسی شده است. با استفاده از fMRI در حالت استراحت، مشاهده شد که قرار گرفتن در معرض LTE می‌تواند نوسانات فرکانسی آهسته خود به خودی و تغییراتی را در اتصال درون یا بین منطقه‌ای ایجاد کند، در حالی که طبق مباحث 7، 8، 9، سطح اوج مکانی SAR به طور متوسط ​​​​بیش از 10 گرم بافت بین 0.42 تا 1.52 وات بر کیلوگرم متغیر است. تجزیه و تحلیل EEG تحت شرایط قرار گرفتن مشابه (مدت زمان 30 دقیقه، سطح اوج SAR تخمینی 1.34 وات بر کیلوگرم با استفاده از یک مدل سر انسان نماینده) کاهش قدرت طیفی و انسجام نیمکره‌ای را در باندهای آلفا و بتا نشان داد. با این حال، دو مطالعه دیگر بر اساس تجزیه و تحلیل EEG نشان دادند که 20 یا 30 دقیقه قرار گرفتن در معرض سر LTE، با حداکثر سطح SAR محلی که در حدود 2 تنظیم شده است. W/kg، یا هیچ اثر قابل تشخیصی نداشت11 یا منجر به کاهش قدرت طیفی در باند آلفا شد، در حالی که شناخت در عملکرد ارزیابی شده با آزمون استروپ 12 تغییری نکرد. تفاوت‌های قابل توجهی نیز در نتایج EEG یا مطالعات شناختی که به طور خاص به بررسی اثرات قرار گرفتن در معرض EMF GSM یا UMTS می‌پرداختند، یافت شد. تصور می‌شود که این تفاوت‌ها ناشی از تغییرات در طراحی روش و پارامترهای تجربی، از جمله نوع و مدولاسیون سیگنال، شدت و مدت زمان قرار گرفتن در معرض، یا از ناهمگونی در افراد انسانی از نظر سن، آناتومی یا جنسیت باشد.
تاکنون، مطالعات حیوانی کمی برای تعیین چگونگی تأثیر قرار گرفتن در معرض سیگنالینگ LTE بر عملکرد مغز انجام شده است. اخیراً گزارش شده است که قرار گرفتن سیستمیک موش‌های در حال رشد از اواخر مرحله جنینی تا زمان از شیر گرفتن (30 دقیقه در روز، 5 روز در هفته، با میانگین SAR کل بدن 0.5 یا 1 وات بر کیلوگرم) منجر به تغییر رفتارهای حرکتی و اشتهایی در بزرگسالی شده است.14. قرار گرفتن مکرر سیستمیک (2 هکتار در روز به مدت 6 هفته) در موش‌های بالغ باعث ایجاد استرس اکسیداتیو و کاهش دامنه پتانسیل‌های برانگیخته بینایی به دست آمده از عصب بینایی می‌شود، با حداکثر SAR که تخمین زده می‌شود به حداقل 10 میلی‌وات بر کیلوگرم باشد.15
علاوه بر تجزیه و تحلیل در مقیاس‌های مختلف، از جمله سطوح سلولی و مولکولی، می‌توان از مدل‌های جوندگان برای مطالعه اثرات قرار گرفتن در معرض RF در طول بیماری استفاده کرد، همانطور که قبلاً بر روی GSM یا WCDMA/3G UMTS EMF در زمینه التهاب عصبی حاد تمرکز شده بود. مطالعات اثرات تشنج، بیماری‌های عصبی یا گلیوما را نشان داده‌اند 16،17،18،19،20.
جوندگان تزریق‌شده با لیپوپلی‌ساکارید (LPS) یک مدل پیش‌بالینی کلاسیک از پاسخ‌های التهابی عصبی حاد مرتبط با بیماری‌های عفونی خوش‌خیم ناشی از ویروس‌ها یا باکتری‌هایی هستند که هر ساله اکثریت جمعیت را تحت تأثیر قرار می‌دهند. این حالت التهابی منجر به یک بیماری برگشت‌پذیر و سندرم رفتاری افسردگی می‌شود که با تب، از دست دادن اشتها و کاهش تعامل اجتماعی مشخص می‌شود. فاگوسیت‌های ساکن CNS مانند میکروگلیا، سلول‌های مؤثر کلیدی این پاسخ التهابی عصبی هستند. درمان جوندگان با LPS باعث فعال شدن میکروگلیا می‌شود که با بازسازی شکل و فرآیندهای سلولی آنها و تغییرات عمیق در پروفایل ترانسکریپتوم، از جمله افزایش بیان ژن‌های کدکننده سیتوکین‌ها یا آنزیم‌های پیش‌التهابی که بر شبکه‌های عصبی تأثیر می‌گذارند، مشخص می‌شود. فعالیت‌های ۲۲، ۲۳، ۲۴.
با مطالعه اثرات قرار گرفتن سر در معرض میدان الکترومغناطیسی GSM-1800 مگاهرتز به مدت 2 ساعت در موش‌های صحرایی تحت درمان با LPS، دریافتیم که سیگنالینگ GSM باعث ایجاد پاسخ‌های سلولی در قشر مغز می‌شود و بر بیان ژن، فسفوریلاسیون گیرنده گلوتامات، شلیک فرابرانگیخته عصبی و مورفولوژی میکروگلیا در قشر مغز تأثیر می‌گذارد. این اثرات در موش‌های صحرایی سالم که همان میزان مواجهه با GSM را دریافت کردند، مشاهده نشد، که نشان می‌دهد حالت التهابی عصبی ناشی از LPS، سلول‌های CNS را به سیگنالینگ GSM حساس می‌کند. با تمرکز بر قشر شنوایی (ACx) موش‌های صحرایی تحت درمان با LPS، که در آن SAR موضعی به طور متوسط ​​1.55 وات بر کیلوگرم بود، مشاهده کردیم که قرار گرفتن در معرض GSM منجر به افزایش طول یا شاخه‌بندی فرآیندهای میکروگلیا و کاهش پاسخ‌های عصبی ناشی از صداهای خالص و تحریک طبیعی 28 می‌شود.
در مطالعه‌ی حاضر، هدف ما بررسی این موضوع بود که آیا قرار گرفتن در معرض سیگنال‌های LTE-1800 مگاهرتز که فقط سر را درگیر می‌کنند، می‌تواند مورفولوژی میکروگلیا و فعالیت نورونی را در ACx تغییر دهد و قدرت قرار گرفتن در معرض آن را تا دو سوم کاهش دهد. ما در اینجا نشان می‌دهیم که سیگنالینگ LTE هیچ تاثیری بر فرآیندهای میکروگلیا ندارد، اما همچنان باعث کاهش قابل توجهی در فعالیت قشر مغز ناشی از صدا در ACx موش‌های تحت درمان با LPS با مقدار SAR 0.5 W/kg می‌شود.
با توجه به شواهد قبلی مبنی بر اینکه قرار گرفتن در معرض GSM-1800 MHz مورفولوژی میکروگلیا را در شرایط پیش التهابی تغییر می‌دهد، ما این اثر را پس از قرار گرفتن در معرض سیگنالینگ LTE بررسی کردیم.
موش‌های بالغ 24 ساعت قبل از قرار گرفتن در معرض تابش ساختگی فقط سر یا قرار گرفتن در معرض LTE-1800 مگاهرتز، LPS تزریق شدند. پس از قرار گرفتن در معرض تابش، پاسخ‌های التهابی عصبی ناشی از LPS در قشر مغز ایجاد شد، همانطور که با افزایش بیان ژن‌های پیش التهابی و تغییرات در مورفولوژی میکروگلیای قشر مغز نشان داده شده است (شکل 1). توان در معرض تابش سر LTE طوری تنظیم شد که سطح SAR متوسط ​​0.5 وات بر کیلوگرم در ACx به دست آید (شکل 2). برای تعیین اینکه آیا میکروگلیای فعال شده با LPS به LTE EMF پاسخ می‌دهند، بخش‌های قشر مغز رنگ‌آمیزی شده با ضد Iba1 را که به طور انتخابی این سلول‌ها را برچسب‌گذاری می‌کرد، تجزیه و تحلیل کردیم. همانطور که در شکل 3a نشان داده شده است، در بخش‌های ACx که 3 تا 4 ساعت پس از قرار گرفتن در معرض تابش ساختگی یا LTE تثبیت شدند، میکروگلیاها به طور قابل توجهی مشابه به نظر می‌رسیدند و مورفولوژی سلولی "متراکم مانند" ناشی از درمان پیش التهابی LPS را نشان می‌دادند (شکل 1). مطابق با عدم وجود پاسخ‌های مورفولوژیکی، تجزیه و تحلیل کمی تصویر هیچ تفاوت معنی‌داری را در مساحت کل نشان نداد (آزمون t جفت نشده، p = (0.308) یا مساحت (0.196 = p) و چگالی (0.061 = p) واکنش‌پذیری ایمنی Iba1 هنگام مقایسه قرار گرفتن در معرض اجسام سلولی رنگ‌آمیزی شده با Iba 1 در موش‌های LTE در مقابل حیوانات در معرض شم (شکل 3b-d).
اثرات تزریق داخل صفاقی LPS بر مورفولوژی میکروگلیاهای قشر مغز. نمای نمایشی از میکروگلیاها در یک بخش تاجی از قشر مغز (ناحیه پشتی میانی) 24 ساعت پس از تزریق داخل صفاقی LPS یا حامل (کنترل). سلول‌ها همانطور که قبلاً توضیح داده شد با آنتی‌بادی ضد Iba1 رنگ‌آمیزی شدند. درمان پیش‌التهابی LPS منجر به تغییراتی در مورفولوژی میکروگلیا، از جمله ضخیم شدن پروگزیمال و افزایش شاخه‌های ثانویه کوتاه زوائد سلولی شد که منجر به ظاهری "متراکم مانند" شد. نوار مقیاس: 20 میکرومتر.
تحلیل دوزیمتری نرخ جذب ویژه (SAR) در مغز موش صحرایی در طول مواجهه با LTE 1800 مگاهرتز. یک مدل ناهمگن موش خیالی و آنتن حلقه‌ای62 که قبلاً شرح داده شده است، برای ارزیابی SAR موضعی در مغز، با یک شبکه مکعبی 0.5 میلی‌متر مکعبی استفاده شد. (الف) نمای کلی از یک مدل موش صحرایی در یک محیط مواجهه با یک آنتن حلقه‌ای بالای سر و یک پد حرارتی فلزی (زرد) در زیر بدن. (ب) توزیع مقادیر SAR در مغز بالغ با وضوح مکانی 0.5 میلی‌متر مکعب. ناحیه‌ای که با طرح کلی سیاه در بخش ساژیتال مشخص شده است، مربوط به قشر شنوایی اولیه است که در آن فعالیت میکروگلیا و نورون‌ها تجزیه و تحلیل می‌شود. مقیاس رنگی مقادیر SAR برای تمام شبیه‌سازی‌های عددی نشان داده شده در شکل اعمال می‌شود.
میکروگلیاهای تزریق‌شده با LPS در قشر شنوایی موش صحرایی پس از قرار گرفتن در معرض LTE یا Sham. (الف) نمای انباشته‌شده‌ی نماینده از میکروگلیاهای رنگ‌آمیزی‌شده با آنتی‌بادی ضد Iba1 در مقاطع تاجی قشر شنوایی موش صحرایی پرفیوژن‌شده با LPS، 3 تا 4 ساعت پس از قرار گرفتن در معرض Sham یا LTE (قرار گرفتن در معرض). نوار مقیاس: 20 میکرومتر. (bd) ارزیابی مورفومتریک میکروگلیاها 3 تا 4 ساعت پس از قرار گرفتن در معرض Sham (نقاط باز) یا LTE (قرار گرفتن در معرض، نقاط سیاه). (ب، ج) پوشش فضایی (ب) نشانگر میکروگلیا Iba1 و نواحی اجسام سلولی مثبت Iba1 (ج). داده‌ها نشان‌دهنده‌ی ناحیه‌ی رنگ‌آمیزی ضد Iba1 هستند که به میانگین از حیوانات در معرض Sham نرمال‌سازی شده‌اند. (د) تعداد اجسام سلولی میکروگلیاهای رنگ‌آمیزی‌شده با ضد Iba1. تفاوت بین حیوانات Sham (n = 5) و LTE (n = 6) معنی‌دار نبود (p > 0.05، آزمون t غیرجفتی). بالا و پایین کادر، خطوط بالا و پایین به ترتیب نشان دهنده صدک ۲۵ تا ۷۵ و صدک ۵ تا ۹۵ هستند. مقدار میانگین با رنگ قرمز در کادر مشخص شده است.
جدول 1 خلاصه‌ای از تعداد حیوانات و ضبط‌های چند واحدی به‌دست‌آمده در قشر شنوایی اولیه چهار گروه از موش‌ها (Sham، Exposed، Sham-LPS، Exposed-LPS) را نشان می‌دهد. در نتایج زیر، تمام ضبط‌هایی را که میدان دریافتی زمانی طیفی (STRF) قابل‌توجهی را نشان می‌دهند، یعنی پاسخ‌های برانگیخته شده توسط تن حداقل 6 انحراف معیار بالاتر از نرخ‌های شلیک خودبه‌خودی را نشان می‌دهند، لحاظ کرده‌ایم (به جدول 1 مراجعه کنید). با اعمال این معیار، 266 رکورد برای گروه Sham، 273 رکورد برای گروه Exposed، 299 رکورد برای گروه Sham-LPS و 295 رکورد برای گروه Exposed-LPS انتخاب کردیم.
در پاراگراف‌های بعدی، ابتدا پارامترهای استخراج‌شده از میدان دریافت طیفی-زمانی (یعنی پاسخ به تن‌های خالص) و پاسخ به آواسازی‌های خاص بیگانه‌زاد را شرح خواهیم داد. سپس کمی‌سازی ناحیه پاسخ فرکانسی به‌دست‌آمده برای هر گروه را شرح خواهیم داد. با توجه به وجود "داده‌های تودرتو"30 در طرح آزمایشی ما، تمام تحلیل‌های آماری بر اساس تعداد موقعیت‌ها در آرایه الکترود (ردیف آخر در جدول 1) انجام شد، اما تمام اثرات شرح داده‌شده در زیر نیز بر اساس تعداد موقعیت‌ها در هر گروه بود. تعداد کل ضبط‌های چند واحدی جمع‌آوری‌شده (ردیف سوم در جدول 1).
شکل 4a توزیع فرکانس بهینه (BF، که حداکثر پاسخ را در 75 دسی‌بل SPL ایجاد می‌کند) نورون‌های قشر مغز به‌دست‌آمده در موش‌های Sham تحت درمان با LPS و موش‌های در معرض LPS را نشان می‌دهد. محدوده فرکانس BF در هر دو گروه از 1 کیلوهرتز تا 36 کیلوهرتز افزایش یافت. تجزیه و تحلیل آماری نشان داد که این توزیع‌ها مشابه بودند (کای اسکوئر، p = 0.278)، که نشان می‌دهد مقایسه بین دو گروه می‌تواند بدون سوگیری نمونه‌گیری انجام شود.
اثرات قرار گرفتن در معرض LTE بر پارامترهای کمی پاسخ‌های قشری در حیوانات تحت درمان با LPS. (الف) توزیع BF در نورون‌های قشری حیوانات تحت درمان با LPS که در معرض LTE (سیاه) و در معرض LTE (سفید) قرار گرفته‌اند. هیچ تفاوتی بین این دو توزیع وجود ندارد. (ب) اثر قرار گرفتن در معرض LTE بر پارامترهای کمی میدان دریافتی زمانی طیفی (STRF). قدرت پاسخ به طور قابل توجهی کاهش یافت (*p < 0.05، آزمون t جفت نشده) در هر دو STRF (قدرت پاسخ کل) و فرکانس‌های بهینه (b، c). مدت زمان پاسخ، پهنای باند پاسخ و ثابت پهنای باند (df). هم قدرت و هم قابلیت اطمینان زمانی پاسخ‌ها به آواسازی‌ها کاهش یافت (g، h). فعالیت خودبه‌خودی به طور قابل توجهی کاهش نیافت (i). (*p < 0.05، آزمون t جفت نشده). (j، k) اثرات قرار گرفتن در معرض LTE بر آستانه‌های قشری. میانگین آستانه‌ها در موش‌های در معرض LTE در مقایسه با موش‌های در معرض sham به طور قابل توجهی بالاتر بود. این اثر برجسته‌تر است در فرکانس‌های پایین و متوسط
شکل‌های 4b-f توزیع پارامترهای مشتق‌شده از STRF را برای این حیوانات نشان می‌دهند (میانگین‌ها با خطوط قرمز نشان داده شده‌اند). اثرات قرار گرفتن در معرض LTE بر روی حیوانات تحت درمان با LPS نشان دهنده کاهش تحریک‌پذیری عصبی بود. اولاً، شدت پاسخ کلی و پاسخ‌ها در BF در مقایسه با حیوانات Sham-LPS به طور قابل توجهی کمتر بود (شکل 4b,c آزمون t جفت نشده، p = 0.0017؛ و p = 0.0445). به همین ترتیب، پاسخ به صداهای ارتباطی هم از نظر قدرت پاسخ و هم از نظر قابلیت اطمینان بین آزمایش‌ها کاهش یافت (شکل 4g,h؛ آزمون t جفت نشده، p = 0.043). فعالیت خودبه‌خودی کاهش یافت، اما این اثر معنی‌دار نبود (شکل 4i؛ p = 0.0745). مدت زمان پاسخ، پهنای باند تنظیم و تأخیر پاسخ تحت تأثیر قرار گرفتن در معرض LTE در حیوانات تحت درمان با LPS قرار نگرفت (شکل 4d-f)، که نشان می‌دهد انتخاب فرکانس و دقت پاسخ‌های شروع تحت تأثیر قرار گرفتن در معرض LTE در حیوانات تحت درمان با LPS قرار نگرفته است.
در مرحله بعد، ما ارزیابی کردیم که آیا آستانه‌های قشری تون خالص توسط قرار گرفتن در معرض LTE تغییر کرده‌اند یا خیر. از ناحیه پاسخ فرکانسی (FRA) به دست آمده از هر ضبط، آستانه‌های شنوایی را برای هر فرکانس تعیین کردیم و میانگین این آستانه‌ها را برای هر دو گروه از حیوانات محاسبه کردیم. شکل 4j میانگین (± sem) آستانه‌ها را از 1.1 تا 36 کیلوهرتز در موش‌های تحت درمان با LPS نشان می‌دهد. مقایسه آستانه‌های شنوایی گروه‌های Sham و Exposed افزایش قابل توجهی در آستانه‌ها در حیوانات در معرض در مقایسه با حیوانات Sham نشان داد (شکل 4j)، اثری که در فرکانس‌های پایین و متوسط ​​برجسته‌تر بود. به طور دقیق‌تر، در فرکانس‌های پایین (<2.25 kHz)، نسبت نورون‌های A1 با آستانه بالا افزایش یافت، در حالی که نسبت نورون‌های آستانه پایین و متوسط ​​کاهش یافت (کای-اسکوئر = 43.85؛ p < 0.0001؛ شکل 4k، شکل سمت چپ). همین اثر در فرکانس میانی (2.25 < Freq(kHz) < 11) مشاهده شد: نسبت بالاتری از ثبت‌های قشری با آستانه‌های میانی و نسبت کمتری از نورون‌ها با آستانه‌های پایین در مقایسه با گروه بدون مواجهه (Chi-Square = 71.17; p < 0.001; شکل 4k، پنل وسط). همچنین تفاوت معنی‌داری در آستانه برای نورون‌های فرکانس بالا وجود داشت (≥ 11 kHz، p = 0.0059)؛ نسبت نورون‌های آستانه پایین کاهش و نسبت آستانه متوسط-بالا افزایش یافت (chi-square = 10.853; p = 0.04 شکل 4k، پنل سمت راست).
شکل 5a توزیع فرکانس بهینه (BF، که حداکثر پاسخ را در 75 دسی‌بل SPL ایجاد می‌کند) نورون‌های قشر مغز به‌دست‌آمده در حیوانات سالم برای گروه‌های Sham و Exposed را نشان می‌دهد. تجزیه و تحلیل آماری نشان داد که دو توزیع مشابه بودند (کای اسکوئر، p = 0.157)، که نشان می‌دهد مقایسه بین دو گروه می‌تواند بدون سوگیری نمونه‌گیری انجام شود.
اثرات قرار گرفتن در معرض LTE بر پارامترهای کمی پاسخ‌های قشری در حیوانات سالم. (الف) توزیع BF در نورون‌های قشری حیوانات سالم در معرض LTE (آبی تیره) و حیوانات ساختگی در معرض LTE (آبی روشن). هیچ تفاوتی بین این دو توزیع وجود ندارد. (ب) اثر قرار گرفتن در معرض LTE بر پارامترهای کمی میدان دریافتی زمانی طیفی (STRF). هیچ تغییر قابل توجهی در شدت پاسخ در STRF و فرکانس‌های بهینه وجود نداشت (ب، ج). افزایش اندکی در مدت زمان پاسخ وجود دارد (د)، اما هیچ تغییری در پهنای باند پاسخ و پهنای باند وجود ندارد (ه، و). نه قدرت و نه قابلیت اطمینان زمانی پاسخ‌ها به آواسازی‌ها تغییر نکرد (گ، ح). هیچ تغییر قابل توجهی در فعالیت خودبه‌خودی وجود نداشت (ی). (*p < 0.05 unpaired t-test). (ج، ک) اثرات قرار گرفتن در معرض LTE بر آستانه‌های قشری. به طور متوسط، آستانه‌ها در موش‌های در معرض LTE در مقایسه با موش‌های در معرض ساختگی تغییر قابل توجهی نداشتند، اما آستانه‌های فرکانس بالاتر در حیوانات در معرض کمی پایین‌تر بود.
شکل‌های 5b-f نمودارهای جعبه‌ای را نشان می‌دهند که توزیع و میانگین (خط قرمز) پارامترهای مشتق شده از دو مجموعه STRF را نشان می‌دهند. در حیوانات سالم، قرار گرفتن در معرض LTE به خودی خود تأثیر کمی بر مقدار میانگین پارامترهای STRF داشت. در مقایسه با گروه Sham (کادرهای آبی روشن در مقابل آبی تیره برای گروه در معرض)، قرار گرفتن در معرض LTE نه شدت پاسخ کلی و نه پاسخ BF را تغییر نداد (شکل 5b، c؛ آزمون t جفت نشده، به ترتیب p = 0.2176 و p = 0.8696). همچنین هیچ تأثیری بر پهنای باند طیفی و تأخیر (به ترتیب p = 0.6764 و p = 0.7129) وجود نداشت، اما افزایش قابل توجهی در مدت زمان پاسخ (p = 0.047) وجود داشت. همچنین هیچ تأثیری بر قدرت پاسخ‌های صوتی (شکل 5g، p = 0.4375)، قابلیت اطمینان بین آزمایشی این پاسخ‌ها (شکل 5h، p = 0.3412) و فعالیت خودبخودی (شکل ...) وجود نداشت. 5).5i; p = 0.3256).
شکل 5j میانگین (± میانگین) آستانه‌ها را از 1.1 تا 36 کیلوهرتز در موش‌های سالم نشان می‌دهد. این شکل تفاوت معنی‌داری بین موش‌های شم و موش‌های در معرض تابش نشان نداد، به جز آستانه کمی پایین‌تر در حیوانات در معرض تابش در فرکانس‌های بالا (11-36 کیلوهرتز) (آزمون t جفت نشده، p = 0.0083). این اثر نشان دهنده این واقعیت است که در حیوانات در معرض تابش، در این محدوده فرکانسی (کای اسکوئر = 18.312، p = 0.001؛ شکل 5k)، نورون‌های کمی بیشتری با آستانه‌های پایین و متوسط ​​(در حالی که آستانه‌های بالا) نورون‌های کمتری وجود داشت).
در نتیجه، وقتی حیوانات سالم در معرض LTE قرار گرفتند، هیچ تاثیری بر قدرت پاسخ به صداهای خالص و صداهای پیچیده مانند آواسازی‌ها مشاهده نشد. علاوه بر این، در حیوانات سالم، آستانه‌های شنوایی قشر مغز بین حیوانات در معرض و گروه کنترل مشابه بود، در حالی که در حیوانات تحت درمان با LPS، قرار گرفتن در معرض LTE منجر به افزایش قابل توجه آستانه‌های قشر مغز، به ویژه در محدوده فرکانس‌های پایین و متوسط، شد.
مطالعه ما نشان داد که در موش‌های نر بالغ که التهاب عصبی حاد را تجربه می‌کنند، قرار گرفتن در معرض LTE-1800 مگاهرتز با SARACx موضعی 0.5 وات بر کیلوگرم (به بخش روش‌ها مراجعه کنید) منجر به کاهش قابل توجه شدت پاسخ‌های برانگیخته شده توسط صدا در ضبط‌های اولیه ارتباط شد. این تغییرات در فعالیت عصبی بدون هیچ تغییر ظاهری در وسعت دامنه مکانی تحت پوشش فرآیندهای میکروگلیال رخ داد. این اثر LTE بر شدت پاسخ‌های برانگیخته شده قشر مغز در موش‌های سالم مشاهده نشد. با توجه به شباهت در توزیع فرکانس بهینه بین واحدهای ضبط در حیوانات در معرض LTE و در معرض ساختگی، تفاوت در واکنش‌پذیری عصبی را می‌توان به اثرات بیولوژیکی سیگنال‌های LTE نسبت داد تا به سوگیری نمونه‌برداری (شکل 4a). علاوه بر این، عدم وجود تغییرات در تأخیر پاسخ و پهنای باند تنظیم طیفی در موش‌های در معرض LTE نشان می‌دهد که به احتمال زیاد، این ضبط‌ها از همان لایه‌های قشر مغز، که در ACx اولیه قرار دارند و نه در مناطق ثانویه، نمونه‌برداری شده‌اند.
تا آنجا که ما می‌دانیم، تأثیر سیگنالینگ LTE بر پاسخ‌های عصبی قبلاً گزارش نشده است. با این حال، مطالعات قبلی توانایی موج پیوسته (CW) 1800 مگاهرتز یا GSM-1800 مگاهرتز را در تغییر تحریک‌پذیری عصبی مستند کرده‌اند، البته با تفاوت‌های قابل توجه بسته به رویکرد تجربی. اندکی پس از قرار گرفتن در معرض موج پیوسته 1800 مگاهرتز در سطح SAR 8.2 وات بر کیلوگرم، ثبت‌های گانگلیون حلزون، آستانه‌های کاهش‌یافته برای تحریک پتانسیل‌های عمل و مدولاسیون عصبی را نشان داد. از سوی دیگر، فعالیت اسپایک و انفجاری در کشت‌های عصبی اولیه مشتق شده از مغز موش با قرار گرفتن در معرض GSM-1800 مگاهرتز یا 1800 مگاهرتز CW به مدت 15 دقیقه در SAR 4.6 وات بر کیلوگرم کاهش یافت. این مهار فقط تا حدی در عرض 30 دقیقه پس از قرار گرفتن در معرض برگشت‌پذیر بود. خاموش کردن کامل نورون‌ها در SAR 9.2 وات بر کیلوگرم حاصل شد. تجزیه و تحلیل دوز-پاسخ نشان داد که GSM-1800 مگاهرتز مؤثرتر از ۱۸۰۰ مگاهرتز CW در سرکوب فعالیت انفجاری، نشان می‌دهد که پاسخ‌های عصبی به مدولاسیون سیگنال RF بستگی دارد.
در محیط ما، پاسخ‌های برانگیخته قشر مغز 3 تا 6 ساعت پس از پایان مواجهه 2 ساعته فقط با سر، به صورت درون تنی جمع‌آوری شدند. در یک مطالعه قبلی، ما اثر GSM-1800 مگاهرتز را در SARACx با قدرت 1.55 وات بر کیلوگرم بررسی کردیم و هیچ اثر معنی‌داری بر پاسخ‌های قشر مغز برانگیخته شده با صدا در موش‌های سالم نیافتیم. در اینجا، تنها اثر معنی‌داری که در موش‌های سالم با قرار گرفتن در معرض LTE-1800 با قدرت 0.5 وات بر کیلوگرم SARACx ایجاد شد، افزایش جزئی در مدت زمان پاسخ پس از ارائه صداهای خالص بود. توضیح این اثر دشوار است زیرا با افزایش شدت پاسخ همراه نیست، که نشان می‌دهد این مدت زمان پاسخ طولانی‌تر با همان تعداد کل پتانسیل‌های عمل شلیک شده توسط نورون‌های قشر مغز رخ می‌دهد. یک توضیح ممکن است این باشد که قرار گرفتن در معرض LTE ممکن است فعالیت برخی از نورون‌های رابط مهاری را کاهش دهد، زیرا ثابت شده است که در ACx اولیه، مهار پیشخور، مدت زمان پاسخ‌های سلول‌های هرمی ناشی از ورودی تالاموس تحریکی را کنترل می‌کند33،34، 35، 36، 37.
در مقابل، در موش‌هایی که در معرض التهاب عصبی ناشی از LPS قرار گرفتند، قرار گرفتن در معرض LTE هیچ تاثیری بر مدت زمان شلیک نورونی برانگیخته شده توسط صدا نداشت، اما اثرات قابل توجهی بر قدرت پاسخ‌های برانگیخته شده مشاهده شد. در واقع، در مقایسه با پاسخ‌های عصبی ثبت شده در موش‌های در معرض LPS ساختگی، نورون‌های موش‌های تحت درمان با LPS که در معرض LTE قرار گرفته بودند، کاهش شدت پاسخ‌های خود را نشان دادند، اثری که هم هنگام ارائه صداهای خالص و هم هنگام آواسازی‌های طبیعی مشاهده شد. کاهش شدت پاسخ به صداهای خالص بدون محدود شدن پهنای باند تنظیم طیفی 75 دسی‌بل رخ داد و از آنجایی که در تمام شدت‌های صدا رخ داد، منجر به افزایش آستانه‌های آکوستیک نورون‌های قشر مغز در فرکانس‌های پایین و متوسط ​​شد.
کاهش قدرت پاسخ برانگیخته نشان داد که اثر سیگنالینگ LTE در SARACx با قدرت 0.5 وات بر کیلوگرم در حیوانات تحت درمان با LPS مشابه اثر GSM-1800 مگاهرتز اعمال شده در SARACx سه برابر بالاتر (1.55 وات بر کیلوگرم) 28 بود. در مورد سیگنالینگ GSM، قرار گرفتن سر در معرض LTE-1800 مگاهرتز ممکن است تحریک‌پذیری عصبی را در نورون‌های ACx موش صحرایی که در معرض التهاب عصبی ناشی از LPS قرار گرفته‌اند، کاهش دهد. مطابق با این فرضیه، ما همچنین روندی به سمت کاهش قابلیت اطمینان آزمایشی پاسخ‌های عصبی به آواسازی (شکل 4h) و کاهش فعالیت خودبه‌خودی (شکل 4i) مشاهده کردیم. با این حال، تعیین اینکه آیا سیگنالینگ LTE تحریک‌پذیری ذاتی عصبی را کاهش می‌دهد یا ورودی سیناپسی را کاهش می‌دهد و در نتیجه پاسخ‌های عصبی را در ACx کنترل می‌کند، دشوار بوده است.
اولاً، این پاسخ‌های ضعیف‌تر ممکن است به دلیل کاهش ذاتی تحریک‌پذیری سلول‌های قشر مغز پس از قرار گرفتن در معرض LTE 1800 مگاهرتز باشد. در تأیید این ایده، GSM-1800 مگاهرتز و 1800 مگاهرتز-CW هنگامی که مستقیماً بر روی کشت‌های اولیه نورون‌های قشر مغز موش با سطوح SAR به ترتیب 3.2 وات بر کیلوگرم و 4.6 وات بر کیلوگرم اعمال شدند، فعالیت انفجاری را کاهش دادند، اما برای کاهش قابل توجه فعالیت انفجاری، به یک سطح آستانه SAR نیاز بود. با حمایت از کاهش تحریک‌پذیری ذاتی، ما همچنین میزان کمتری از شلیک خودبه‌خودی را در حیوانات در معرض قرار گرفته نسبت به حیوانات در معرض ساختگی مشاهده کردیم.
دوم، قرار گرفتن در معرض LTE همچنین ممکن است بر انتقال سیناپسی از سیناپس‌های تالامو-قشری یا قشری-قشری تأثیر بگذارد. اکنون سوابق متعددی نشان می‌دهد که در قشر شنوایی، وسعت تنظیم طیفی صرفاً توسط پیش‌بینی‌های آوران تالاموس تعیین نمی‌شود، بلکه اتصالات درون قشری، ورودی طیفی اضافی را به مکان‌های قشری اعطا می‌کنند39،40. در آزمایش‌های ما، این واقعیت که STRF قشری پهنای باند مشابهی را در حیوانات در معرض و در معرض ساختگی نشان داد، به طور غیرمستقیم نشان می‌دهد که اثرات قرار گرفتن در معرض LTE بر اتصال قشری-قشری تأثیری نداشته است. این همچنین نشان می‌دهد که اتصال بالاتر در سایر نواحی قشری در معرض SAR نسبت به اندازه‌گیری شده در ACx (شکل 2) ممکن است مسئول پاسخ‌های تغییر یافته گزارش شده در اینجا نباشد.
در اینجا، بخش بیشتری از ضبط‌های قشری در معرض LPS، آستانه‌های بالایی را در مقایسه با حیوانات در معرض LPS ساختگی نشان دادند. با توجه به اینکه پیشنهاد شده است که آستانه آکوستیک قشری در درجه اول توسط قدرت سیناپس تالامو-قشری کنترل می‌شود39،40، می‌توان گمان کرد که انتقال تالامو-قشری تا حدی در اثر قرار گرفتن در معرض LPS، چه در سطح پیش‌سیناپسی (کاهش آزادسازی گلوتامات) و چه در سطح پس‌سیناپسی (کاهش تعداد یا میل ترکیبی گیرنده) کاهش می‌یابد.
مشابه اثرات GSM-1800 مگاهرتز، پاسخ‌های عصبی تغییر یافته ناشی از LTE در زمینه التهاب عصبی ناشی از LPS رخ داد که با پاسخ‌های میکروگلیا مشخص می‌شود. شواهد فعلی نشان می‌دهد که میکروگلیا به شدت بر فعالیت شبکه‌های عصبی در مغزهای طبیعی و پاتولوژیک تأثیر می‌گذارد41،42،43. توانایی آنها در تعدیل انتقال عصبی نه تنها به تولید ترکیباتی که تولید می‌کنند و ممکن است انتقال عصبی را محدود کنند یا کنند، بلکه به تحرک بالای فرآیندهای سلولی آنها نیز بستگی دارد. در قشر مغز، افزایش و کاهش فعالیت شبکه‌های عصبی به دلیل رشد فرآیندهای میکروگلیا، باعث گسترش سریع دامنه فضایی میکروگلیا می‌شود44،45. به طور خاص، برآمدگی‌های میکروگلیا در نزدیکی سیناپس‌های تالاموکورتیکال فعال شده جذب می‌شوند و می‌توانند فعالیت سیناپس‌های تحریکی را از طریق مکانیسم‌هایی که شامل تولید آدنوزین موضعی با واسطه میکروگلیا هستند، مهار کنند.
در موش‌های تحت درمان با LPS که در معرض GSM-1800 مگاهرتز با SARACx با دوز 1.55 وات بر کیلوگرم قرار گرفتند، کاهش فعالیت نورون‌های ACx با رشد فرآیندهای میکروگلیال که با نواحی رنگ‌آمیزی شده با Iba1 قابل توجه در ACx28 افزایش یافته بودند، رخ داد. این مشاهده نشان می‌دهد که بازسازی میکروگلیال ناشی از قرار گرفتن در معرض GSM می‌تواند به طور فعال در کاهش پاسخ‌های عصبی برانگیخته شده توسط صدا ناشی از GSM نقش داشته باشد. مطالعه فعلی ما در زمینه قرار گرفتن سر در معرض LTE با SARACx محدود به 0.5 وات بر کیلوگرم، این فرضیه را رد می‌کند، زیرا هیچ افزایشی در دامنه مکانی تحت پوشش فرآیندهای میکروگلیال مشاهده نکردیم. با این حال، این امر هیچ گونه تأثیر سیگنالینگ LTE بر میکروگلیاهای فعال شده با LPS را رد نمی‌کند، که به نوبه خود ممکن است بر فعالیت عصبی تأثیر بگذارد. برای پاسخ به این سوال و تعیین مکانیسم‌هایی که التهاب عصبی حاد از طریق آنها پاسخ‌های عصبی به سیگنالینگ LTE را تغییر می‌دهد، مطالعات بیشتری مورد نیاز است.
تا آنجا که ما می‌دانیم، تأثیر سیگنال‌های LTE بر پردازش شنوایی قبلاً مورد مطالعه قرار نگرفته است. مطالعات قبلی ما 26،28 و مطالعه فعلی نشان داد که در شرایط التهاب حاد، قرار گرفتن سر به تنهایی در معرض GSM-1800 مگاهرتز یا LTE-1800 مگاهرتز منجر به تغییرات عملکردی در پاسخ‌های عصبی در ACx می‌شود، همانطور که با افزایش آستانه شنوایی نشان داده شده است. حداقل به دو دلیل اصلی، عملکرد حلزون گوش نباید تحت تأثیر قرار گرفتن در معرض LTE ما قرار گیرد. اول، همانطور که در مطالعه دزیمتری نشان داده شده در شکل 2 نشان داده شده است، بالاترین سطح SAR (نزدیک به 1 وات بر کیلوگرم) در قشر پشتی میانی (زیر آنتن) قرار دارد و با حرکت به طرفین و جانبی، به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. قسمت شکمی سر. می‌توان تخمین زد که حدود 0.1 وات بر کیلوگرم در سطح لاله گوش موش (زیر کانال گوش) باشد. دوم، هنگامی که گوش‌های خوکچه هندی به مدت 2 ماه در معرض GSM 900 مگاهرتز (5 روز در هفته، 1 ساعت در روز، SAR) قرار گرفتند. بین ۱ تا ۴ وات بر کیلوگرم)، هیچ تغییر قابل تشخیصی در بزرگی محصول اعوجاج گوش (آستانه‌های صوتی گوش برای انتشار و پاسخ‌های شنوایی ساقه مغز ۴۷) مشاهده نشد. علاوه بر این، قرار گرفتن مکرر سر در معرض GSM 900 یا ۱۸۰۰ مگاهرتز در SAR موضعی ۲ وات بر کیلوگرم، بر عملکرد سلول‌های مویی خارجی حلزون گوش در موش‌های سالم تأثیری نداشت. ۴۸،۴۹. این نتایج، داده‌های به‌دست‌آمده در انسان را منعکس می‌کند، جایی که تحقیقات نشان داده است که قرار گرفتن ۱۰ تا ۳۰ دقیقه‌ای در معرض EMF تلفن‌های همراه GSM هیچ تأثیر ثابتی بر پردازش شنوایی ارزیابی‌شده در سطح حلزون گوش ۵۰،۵۱،۵۲ یا ساقه مغز ۵۳،۵۴ ندارد.
در مطالعه ما، تغییرات شلیک نورونی ناشی از LTE در داخل بدن، ۳ تا ۶ ساعت پس از پایان مواجهه مشاهده شد. در یک مطالعه قبلی روی بخش پشتی میانی قشر مغز، چندین اثر القا شده توسط GSM-1800 مگاهرتز که در ۲۴ ساعت پس از مواجهه مشاهده شد، دیگر در ۷۲ ساعت پس از مواجهه قابل تشخیص نبودند. این مورد در مورد گسترش فرآیندهای میکروگلیال، کاهش بیان ژن IL-1ß و اصلاح پس از ترجمه گیرنده‌های AMPA صدق می‌کند. با توجه به اینکه قشر شنوایی مقدار SAR کمتری (۰.۵ وات بر کیلوگرم) نسبت به ناحیه پشتی میانی (۲.۹۴ وات بر کیلوگرم) دارد، به نظر می‌رسد تغییرات فعالیت نورونی گزارش شده در اینجا گذرا باشد.
داده‌های ما باید محدودیت‌های SAR واجد شرایط و تخمین مقادیر واقعی SAR به دست آمده در قشر مغز کاربران تلفن همراه را در نظر بگیرند. استانداردهای فعلی مورد استفاده برای محافظت از عموم، حد SAR را برای قرار گرفتن موضعی سر یا تنه در معرض فرکانس‌های رادیویی در محدوده RF 100 کیلوهرتز و 6 گیگاهرتز، 2 وات بر کیلوگرم تعیین می‌کنند.
شبیه‌سازی‌های دوز با استفاده از مدل‌های مختلف سر انسان برای تعیین جذب توان RF در بافت‌های مختلف سر در طول ارتباطات عمومی سر یا تلفن همراه انجام شده است. علاوه بر تنوع مدل‌های سر انسان، این شبیه‌سازی‌ها تفاوت‌ها یا عدم قطعیت‌های قابل توجهی را در تخمین انرژی جذب شده توسط مغز بر اساس پارامترهای آناتومیکی یا بافت‌شناسی مانند شکل خارجی یا داخلی جمجمه، ضخامت یا محتوای آب برجسته می‌کنند. بافت‌های مختلف سر بسته به سن، جنس یا فرد بسیار متفاوت هستند 56،57،58. علاوه بر این، ویژگی‌های تلفن همراه، مانند محل داخلی آنتن و موقعیت تلفن همراه نسبت به سر کاربر، به شدت بر سطح و توزیع مقادیر SAR در قشر مغز تأثیر می‌گذارند 59،60. با این حال، با توجه به توزیع SAR گزارش شده در قشر مغز انسان، که از مدل‌های تلفن همراه ساطع کننده فرکانس‌های رادیویی در محدوده 1800 مگاهرتز 58، 59، 60 تعیین شده است، به نظر می‌رسد که سطوح SAR به دست آمده در قشر شنوایی انسان هنوز در نیمی از قشر مغز انسان به طور ناقص اعمال می‌شود. مطالعه ما (SARACx 0.5 W/kg). بنابراین، داده‌های ما محدودیت‌های فعلی مقادیر SAR قابل اجرا برای عموم را به چالش نمی‌کشد.
در نتیجه، مطالعه ما نشان می‌دهد که قرار گرفتن در معرض LTE-1800 مگاهرتز تنها برای یک سر، با پاسخ‌های عصبی نورون‌های قشر مغز به محرک‌های حسی تداخل می‌کند. مطابق با توصیفات قبلی اثرات سیگنالینگ GSM، نتایج ما نشان می‌دهد که اثرات سیگنالینگ LTE بر فعالیت نورونی بسته به وضعیت سلامتی متفاوت است. التهاب عصبی حاد، نورون‌ها را به LTE-1800 مگاهرتز حساس می‌کند و منجر به تغییر پردازش قشر مغز از محرک‌های شنوایی می‌شود.
داده‌ها در سن ۵۵ روزگی از قشر مغز ۳۱ موش صحرایی نر بالغ نژاد ویستار که در آزمایشگاه ژانویر تهیه شده بودند، جمع‌آوری شدند. موش‌ها در یک محیط کنترل‌شده با رطوبت (۵۰-۵۵٪) و دما (۲۲-۲۴ درجه سانتیگراد) با چرخه روشنایی/تاریکی ۱۲ ساعت در ۱۲ ساعت (روشن شدن چراغ‌ها در ساعت ۷:۳۰ صبح) و دسترسی آزاد به غذا و آب نگهداری شدند. تمام آزمایش‌ها مطابق با دستورالعمل‌های تعیین‌شده توسط دستورالعمل شورای جوامع اروپایی (دستورالعمل شورای ۲۰۱۰/۶۳/EU) انجام شد که مشابه دستورالعمل‌های شرح داده شده در دستورالعمل‌های انجمن علوم اعصاب برای استفاده از حیوانات در تحقیقات علوم اعصاب است. این پروتکل توسط کمیته اخلاق پاریس-جنوب و مرکز (CEEA N°۵۹، پروژه ۲۰۱۴-۲۵، پروتکل ملی ۰۳۷۲۹.۰۲) با استفاده از رویه‌های تأیید شده توسط این کمیته در سال‌های ۳۲-۲۰۱۱ و ۳۴-۲۰۱۲ تأیید شد.
حیوانات حداقل به مدت ۱ هفته قبل از درمان با LPS و قرار گرفتن در معرض (یا قرار گرفتن در معرض ساختگی) LTE-EMF به محفظه‌های کلونی عادت داده شدند.
به بیست و دو موش صحرایی، LPS اشریشیا کلی (250 میکروگرم بر کیلوگرم، سروتیپ 0127:B8، SIGMA) که با محلول نمکی ایزوتونیک استریل بدون اندوتوکسین رقیق شده بود، 24 ساعت قبل از مواجهه با LTE یا مواجهه ساختگی (n در هر گروه) به صورت داخل صفاقی (ip) تزریق شد. = 11). در موش‌های نر ویستار 2 ماهه، این درمان با LPS یک پاسخ التهابی عصبی ایجاد می‌کند که در قشر مغز توسط چندین ژن پیش‌التهابی (فاکتور نکروز تومور آلفا، اینترلوکین 1β، CCL2، NOX2، NOS2) مشخص می‌شود که 24 ساعت پس از تزریق LPS افزایش بیان داشتند، از جمله افزایش 4 و 12 برابری در سطح رونوشت‌هایی که به ترتیب آنزیم NOX2 و اینترلوکین 1Ο را کد می‌کنند. در این نقطه زمانی 24 ساعته، میکروگلیاهای قشری مورفولوژی سلولی "متراکم" معمولی مورد انتظار از فعال‌سازی پیش‌التهابی سلول‌ها توسط LPS را نشان دادند (شکل 1)، که در تضاد با فعال‌سازی پیش‌التهابی سلولی توسط دیگران است. فعال‌سازی پیش‌التهابی سلولی مربوط به 24، 61 است.
قرار گرفتن در معرض LTE EMF فقط برای سر با استفاده از تنظیمات آزمایشی که قبلاً برای ارزیابی اثر GSM EMF26 استفاده شده بود، انجام شد. قرار گرفتن در معرض LTE 24 ساعت پس از تزریق LPS (11 حیوان) یا بدون درمان LPS (5 حیوان) انجام شد. حیوانات قبل از قرار گرفتن در معرض، به آرامی با کتامین/زایلازین (کتامین 80 میلی‌گرم بر کیلوگرم، داخل صفاقی؛ زایلازین 10 میلی‌گرم بر کیلوگرم، داخل صفاقی) بیهوش شدند تا از حرکت جلوگیری شود و اطمینان حاصل شود که سر حیوان در آنتن حلقه‌ای ساطع کننده سیگنال LTE قرار دارد. مکان قابل تکرار در زیر. نیمی از موش‌های همان قفس به عنوان گروه کنترل (11 حیوان در معرض ساختگی، از 22 موش که قبلاً با LPS درمان شده بودند) قرار گرفتند: آنها زیر آنتن حلقه‌ای قرار گرفتند و انرژی سیگنال LTE روی صفر تنظیم شد. وزن حیوانات در معرض و در معرض ساختگی مشابه بود (p = 0.558، آزمون t جفت نشده، ns). همه حیوانات بیهوش شده روی یک پد گرمکن بدون فلز قرار گرفتند تا دمای بدن آنها در حدود ... حفظ شود. دمای آزمایش در طول آزمایش ۳۷ درجه سانتیگراد بود. همانند آزمایش‌های قبلی، زمان قرار گرفتن در معرض گرما ۲ ساعت تنظیم شد. پس از قرار گرفتن در معرض گرما، حیوان را روی یک پد گرمکن دیگر در اتاق عمل قرار دهید. همین روش قرار گرفتن در معرض گرما برای ۱۰ موش سالم (بدون درمان با LPS) اعمال شد که نیمی از آنها از همان قفس در معرض گرما قرار گرفتند (p = 0.694).
سیستم نوردهی مشابه سیستم‌های ۲۵ و ۶۲ شرح داده شده در مطالعات قبلی بود، با این تفاوت که مولد فرکانس رادیویی برای تولید LTE به جای میدان‌های الکترومغناطیسی GSM جایگزین شده بود. به طور خلاصه، یک مولد RF (SMBV100A، ۳.۲ گیگاهرتز، رود و شوارتز، آلمان) که میدان الکترومغناطیسی LTE - ۱۸۰۰ مگاهرتز ساطع می‌کرد، به یک تقویت‌کننده توان (ZHL-4W-422+، Mini-Circuits، ایالات متحده)، یک سیرکولاتور (D3 1719-N، سودی، فرانسه)، یک کوپلر دو طرفه (CD D 1824-2، -۳۰ دسی‌بل، سودی، فرانسه) و یک تقسیم‌کننده توان چهار طرفه (DC D 0922-4N، سودی، فرانسه) متصل شد و امکان نوردهی همزمان چهار حیوان را فراهم کرد. یک توان‌سنج (N1921A، اجیلنت، ایالات متحده) متصل به یک کوپلر دو طرفه، امکان اندازه‌گیری و نظارت مداوم بر توان تابشی و بازتابی را در دستگاه فراهم کرد. هر خروجی به یک آنتن حلقه‌ای متصل بود. (Sama-Sistemi srl; Roma) که امکان قرار گرفتن جزئی سر حیوان را فراهم می‌کند. آنتن حلقه‌ای از یک مدار چاپی با دو خط فلزی (ثابت دی‌الکتریک εr = 4.6) حکاکی شده بر روی یک زیرلایه اپوکسی عایق تشکیل شده است. در یک سر، دستگاه از یک سیم به عرض 1 میلی‌متر تشکیل شده است که حلقه‌ای را در نزدیکی سر حیوان تشکیل می‌دهد. همانند مطالعات قبلی26،62، نرخ جذب ویژه (SAR) به صورت عددی با استفاده از یک مدل عددی موش صحرایی و روش تفاضل محدود در حوزه زمان (FDTD) تعیین شد63،64،65. آنها همچنین به صورت تجربی در یک مدل همگن موش صحرایی با استفاده از پروب‌های Luxtron برای اندازه‌گیری افزایش دما تعیین شدند. در این حالت، SAR بر حسب وات بر کیلوگرم با استفاده از فرمول زیر محاسبه می‌شود: SAR = C ΔT/Δt، که در آن C ظرفیت گرمایی بر حسب ژول بر (کیلوگرم کلوین)، ΔT، بر حسب درجه کلوین و Δt تغییر دما، زمان بر حسب ثانیه است. مقادیر SAR تعیین شده به صورت عددی با مقادیر SAR تجربی به دست آمده با استفاده از یک مدل همگن، به ویژه در موش صحرایی معادل، مقایسه شدند. مناطق مغز. تفاوت بین اندازه‌گیری‌های عددی SAR و مقادیر SAR شناسایی‌شده تجربی کمتر از 30٪ است.
شکل 2a توزیع SAR در مغز موش صحرایی را در مدل موش صحرایی نشان می‌دهد که با توزیع از نظر وزن بدن و اندازه موش‌های مورد استفاده در مطالعه ما مطابقت دارد. میانگین SAR مغز 0.37 ± 0.23 وات بر کیلوگرم (میانگین ± انحراف معیار) بود. مقادیر SAR در ناحیه قشری درست زیر آنتن حلقه‌ای بالاترین مقدار را دارند. SAR موضعی در ACx (SARACx) 0.50 ± 0.08 وات بر کیلوگرم (میانگین ± انحراف معیار) بود (شکل 2b). از آنجایی که وزن بدن موش‌های در معرض تابش همگن است و تفاوت در ضخامت بافت سر ناچیز است، انتظار می‌رود SAR واقعی ACx یا سایر نواحی قشری بین یک حیوان در معرض تابش و حیوان دیگر بسیار مشابه باشد.
در پایان مواجهه، به حیوانات دوزهای اضافی کتامین (20 میلی‌گرم بر کیلوگرم، داخل صفاقی) و زایلازین (4 میلی‌گرم بر کیلوگرم، داخل صفاقی) داده شد تا زمانی که هیچ حرکت رفلکسی پس از نیشگون گرفتن پنجه عقب مشاهده نشد. یک بی‌حسی موضعی (زایلوکائین 2٪) به صورت زیر جلدی به پوست و عضله تمپورال بالای جمجمه تزریق شد و حیوانات روی یک سیستم گرمایشی بدون فلز قرار گرفتند. پس از قرار دادن حیوان در قاب استریوتاکسی، کرانیوتومی روی قشر تمپورال چپ انجام شد. مانند مطالعه قبلی ما66، از محل اتصال استخوان‌های آهیانه و تمپورال شروع شد، دهانه 9 میلی‌متر عرض و 5 میلی‌متر ارتفاع داشت. دورا بالای ACx با دقت تحت کنترل دوچشمی و بدون آسیب رساندن به رگ‌های خونی برداشته شد. در پایان عمل، یک پایه از سیمان اکریلیک دندانپزشکی برای تثبیت آتروماتیک سر حیوان در حین ضبط ساخته شد. قاب استریوتاکسی که از حیوان پشتیبانی می‌کند را در یک محفظه تضعیف آکوستیک (IAC، مدل AC1) قرار دهید.
داده‌ها از ثبت‌های چند واحدی در قشر شنوایی اولیه ۲۰ موش صحرایی، شامل ۱۰ حیوان که با LPS پیش درمان شده بودند، به دست آمد. ثبت‌های خارج سلولی از آرایه‌ای از ۱۶ الکترود تنگستن (TDT، ø: ۳۳ میکرومتر، < ۱ MΩ) متشکل از دو ردیف ۸ تایی الکترود با فاصله ۱۰۰۰ میکرومتر (۳۵۰ میکرومتر بین الکترودها در همان ردیف) به دست آمد. یک سیم نقره‌ای (ø: ۳۰۰ میکرومتر) برای اتصال به زمین بین استخوان گیجگاهی و سخت‌شامه مقابل قرار داده شد. محل تخمینی ACx اولیه ۴-۷ میلی‌متر خلفی برگما و ۳ میلی‌متر شکمی به درز سوپرا تمپورال است. سیگنال خام ۱۰۰۰۰ بار تقویت شد (TDT مدوسا) و سپس توسط یک سیستم جمع‌آوری داده چند کاناله (RX5، TDT) پردازش شد. سیگنال‌های جمع‌آوری شده از هر الکترود فیلتر شدند (۶۱۰-۱۰۰۰۰ هرتز) برای استخراج فعالیت چند واحدی (MUA). سطوح ماشه برای هر الکترود (توسط نویسندگان همکار که نسبت به حالت‌های مواجهه یا مواجهه ساختگی کور بودند) با دقت تنظیم شدند تا بزرگترین پتانسیل عمل از سیگنال انتخاب شود. بررسی آنلاین و آفلاین شکل موج‌ها نشان داد که MUA جمع‌آوری‌شده در اینجا شامل پتانسیل‌های عملی است که توسط 3 تا 6 نورون در نزدیکی الکترودها تولید می‌شوند. در ابتدای هر آزمایش، موقعیت آرایه الکترود را طوری تنظیم کردیم که دو ردیف از هشت الکترود بتوانند نورون‌ها را از پاسخ‌های فرکانس پایین تا بالا هنگام انجام در جهت منقاری نمونه‌برداری کنند.
محرک‌های صوتی در نرم‌افزار Matlab تولید، به یک سیستم انتقال صدا (TDT) مبتنی بر RP2.1 منتقل و به یک بلندگوی Fostex (FE87E) ارسال شدند. بلندگو در فاصله 2 سانتی‌متری از گوش راست موش قرار گرفت، که در این فاصله، بلندگو طیف فرکانسی مسطح (± 3 دسی‌بل) بین 140 هرتز و 36 کیلوهرتز تولید می‌کرد. کالیبراسیون بلندگو با استفاده از نویز و تُن‌های خالص ضبط شده با میکروفون Bruel and Kjaer مدل 4133 متصل به پیش تقویت‌کننده B&K 2169 و ضبط‌کننده دیجیتال Marantz PMD671 انجام شد. میدان دریافت زمان طیفی (STRF) با استفاده از 97 فرکانس تُن گاما، که 8 اکتاو (0.14-36 کیلوهرتز) را پوشش می‌دهد، تعیین شد که به ترتیب تصادفی در 75 دسی‌بل SPL در 4.15 هرتز ارائه شدند. ناحیه پاسخ فرکانسی (FRA) با استفاده از همان مجموعه تُن‌ها تعیین و به ترتیب تصادفی در 2 هرتز از 75 تا ارائه شد. ۵ دسی‌بل SPL. هر فرکانس در هر شدت هشت بار ارائه می‌شود.
پاسخ به محرک‌های طبیعی نیز ارزیابی شد. در مطالعات قبلی، مشاهده کردیم که صرف نظر از فرکانس بهینه عصبی (BF)، آواسازی موش‌ها به ندرت پاسخ‌های قوی در ACx ایجاد می‌کند، در حالی که آواسازی‌های خاص پیوند خارجی (مثلاً آوازخوانی پرندگان آوازخوان یا خوکچه هندی) معمولاً کل نقشه تن صدا را نشان می‌دهند. بنابراین، ما پاسخ‌های قشر مغز به آواسازی‌ها را در خوکچه‌های هندی آزمایش کردیم (سوت مورد استفاده در 36 مورد به 1 ثانیه محرک متصل بود که 25 بار ارائه شده بود).

ما همچنین می‌توانیم اجزای غیرفعال RF را مطابق با نیازهای شما سفارشی کنیم. می‌توانید برای ارائه مشخصات مورد نیاز خود، وارد صفحه سفارشی‌سازی شوید.
https://www.keenlion.com/customization/

امالی:
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com