Es sollten die Wirkungen von Millimeterwellen (42,25 GHz) auf die elektrische Aktivität des Nervus suralis (einer der Hauptäste des Ischiasnervs) der Maus untersucht werden. Das Ziel der Studie war es, herauszufinden, ob eine Millimeterwellen-Exposition in der Lage ist, kutane sensorische Rezeptoren im Hinterbein der Maus zu aktivieren.
Millimeterwellen werden fast vollständig innerhalb der Oberflächenschichten der Haut absorbiert. Daher ist eine initiale Wirkung von Millimeterwellen auf Strukturen begrenzt, die in den äußeren Schichten der Haut lokalisiert sind (es existiert keine wissenschaftliche Theorie, die auf einer bekannten Physiologie beruht, die erklären würde, wie eine lokale Millimeterwellen-Exposition der Haut eine systemische Wirkung erzeugt).
Alle Experimente wurden unter Betäubung durchgeführt. Die Pfoten-Temperatur betrug 35,8°C (n=17). In einigen Experimenten wurde die Pfoten-Haut-Temperatur verringert, um verschiedene Temperatur-Einflüsse auf die Reaktion der Nerven zu untersuchen.
Verschiedene Zweige des Ischiasnervs wurden freigelegt. Der Nerv wurde 3-5 mm vom Rückenmark durchtrennt.
Um die thermischen Wirkungen der Millimeterwellen zu reproduzieren, wurde eine Strahlungswärme-Quelle verwendet (es wurden dieselben Mäuse genommen).
Capsaicin (ein TRPV1 (Transient Receptor Potential Ion Channel)-Agonist, der für die Aktivierung polymodaler Schmerzrezeptor-Fasern genutzt wird) wurde verwendet, um die Rolle der Capsaicin-empfindlichen Rezeptoren zu untersuchen. Die Verbindung 48/80 wurde für die Auszehrung der Mastzellen genutzt.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
|
Exposition 1:
42,25 GHz
Modulationsart:
CW
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 20 s bis zu 10 min
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Exposition 2:
42,25 GHz
Modulationsart:
gepulst
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 20 s bis zu 10 min
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| Frequenz | 42,25 GHz |
|---|---|
| Typ | |
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 20 s bis zu 10 min |
| Modulationsart | CW |
|---|
| Expositionsquelle | |
|---|---|
| Aufbau | rectangular horn antenna or open-ended waveguide directed the exposure beam to the ipsilateral hind paw |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| Leistung | 40 mW | Maximum | - | - | - |
| Leistungsflussdichte | 260 mW/cm² | Maximum | - | - | - |
| Modulationsart | gepulst |
|---|---|
| Folgefrequenz | 1 kHz |
| Pulsart | rechteckig |
| Expositionsquelle |
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|---|
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| Leistung | 40 mW | Maximum | - | - | - |
| Leistungsflussdichte | 260 mW/cm² | Maximum | - | - | - |
Es wurden zwei Typen von Reaktionen des Nervus suralis auf die Millimeterwellen-Exposition gefunden. Erstens hemmte die Millimeterwellen-Exposition bei der eingehenden Leistungsdichte von >/= 45 mW/cm² die spontane elektrische Aktivität des Nervus suralis. Eine Exposition mit geringeren Stärken (10-30 mW/cm²) erzeugte keine nachweisbaren Veränderungen in der Feuerrate. Zweitens reagierte der Nerv auf den Abbruch der Exposition mit einem vorübergehenden Anstieg der Feuerrate (diese Wirkung dauerte 20-40 s). Die Schwellenwert-Stärke für diese Wirkung lag bei 160 mW/cm².
Strahlungswärme-Exposition reproduzierte lediglich die hemmende Wirkung der Millimeterwellen-Exposition, aber nicht die vorübergehende stimulierende Reaktion nach Abbruch der Wärme-Exposition.
Die Auszehrung der Mastzellen mit der Verbindung 48/80 schaltete die transiente Reaktion des Nervs aus. Es wird vermutet, dass Kälte-empfindliche Fasern für die hemmende Wirkung der Millimeterwellen- und Strahlungswärme-Expositionen verantwortlich sind. Allerdings sind die Rezeptoren und Mechanismen, die an der Induktion der transienten Reaktion auf die Millimeterwellen-Exposition beteiligt sind, nicht klar. Die Hypothese einer Mastzellen-Beteiligung wird diskutiert.
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