Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Effect of static magnetic fields on the amplitude of action potential in the lateral giant neuron of crayfish med./bio.

[Wirkung von statischen Magnetfeldern auf die Amplitude des Aktionspotentials im lateralen Riesen-Neuron des Flusskrebses]

Veröffentlicht in: Int J Radiat Biol 2004; 80 (10): 699-708

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollte untersucht werden, ob die Exposition bei einem statischen Magnetfeld die passiven Eigenschaften von Neuronen beeinträchtigt, die das Schwanzschlagen beim Flucht-Verhalten des Flusskrebses vermitteln.

Hintergrund/weitere Details

Es wurde der schnelle Ca2+-Chelator BAPTA in das laterale Riesen-Neuron ("giant neuron") zugeführt. In einigen Experimenten wurde dem lateralen Riesen-Neuron außerdem Rutheniumrot (ein spezifischer Blocker für den Ryanodinrezeptor (Ca2+-Freisetzungs-Kanal des endoplasmatischen Retikulums und von Mitochondrien) oder CaCl2 zugeführt.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1:
Expositionsdauer: 2 min, 5 min, 10 min, 1 Stunde und/oder 3 Stunden

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz
Typ
Expositionsdauer 2 min, 5 min, 10 min, 1 Stunde und/oder 3 Stunden
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau isolated nerve cord of cray fish in a Petri dish (3 cm in diameter) was placed above the permanent magnet
Zusatzinfo A piece of isometric orthographic paper (1.5 x 1.2 cm) with 30 intercepts was glued to the surface of the magnet to assure a standard magnetic field exposure through all the preparations
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 8,08 mT - gemessen - verwendet für 2 min, 5 min, 10 min, 1 Stunde und 3 Stunden
magnetische Flussdichte 43,45 mT - gemessen - verwendet für 5 min und 3 Stunden
magnetische Flussdichte 4,74 mT - gemessen - verwendet für 5 min und 3 Stunden
magnetische Flussdichte 16,7 mT - gemessen - verwendet für 5 min und 3 Stunden

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchtes Organsystem:
Untersuchungszeitpunkt:
  • vor der Befeldung
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Exposition bei dem statischen Magnetfeld erhöhte die Amplitude des Aktionspotentials im lateralen Riesen-Neuron in Abhängigkeit von der Stärke des Feldes und von der Expositions-Dauer. Die Veränderungen im Aktionspotential werden wahrscheinlich durch einen erhöhten Gehalt an intrazellulärem Ca2+ im lateralen Riesen-Neuron vermittelt, da die Chelatierung von intrazellulärem Ca2+ die Wirkungen der statischen Magnetfeld-Exposition aufhebt, wohingegen die Injektion von Ca2+ in das laterale Neuron die Wirkungen der Magnetfeld-Exposition nachahmt.
Die statische Magnetfeld-Exposition erhöhte ebenfalls den Eingangswiderstand der Membran des lateralen Riesen-Neurons. Deswegen war die Stärke des exzitatorischen postsynaptischen Potenzials (EPSP), evoziert durch elektrischen Schock auf die sensorischen Nerven, nach der Exposition erhöht.
Das statische Magnetfeld wird gewöhnlich in Hinblick auf biologische Belange als sicher betrachtet. Die Ergebnisse zeigten, dass einige passive Membran-Eigenschaften der Neuronen durch die statische Magnetfeld-Exposition beeinflusst werden. Der Anstieg der Größe der evozierten Aktionspotentiale und des exzitatorischen postsynaptischen Potenzials deutet auf eine erhöhte Empfindlichkeit des lateralen Riesen-Neurons hin. Diese Veränderungen durch die statische Magnetfeld-Exposition sind nicht notwendigerweise schädlich für Tiere; allerdings werden weitere Untersuchungen benötigt, um die biologischen Wirkungen von der statischen Magnetfeld-Exposition zu behandeln, speziell im Nervensystem.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch