Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

The extremely low-frequency magnetic field exposure differently affects the AMPAR and NMDAR subunit expressions in the hippocampus, entorhinal cortex and prefrontal cortex without effects on the rat spatial learning and memory. med./bio.

[Die Exposition bei einem extrem niederfrequenten Magnetfeld beeinflusst unterschiedlich die AMPAR- und NMDAR-Untereinheit-Expressionen im Hippokampus, entorhinalen Kortex und präfrontalen Kortex ohne Wirkungen auf das räumliche Lernen und das Gedächtnis bei Ratten].

Veröffentlicht in: Environ Res 2014; 134: 74-80

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Wirkungen einer chronischen Exposition bei extrem niederfrequenten Magnetfeldern auf die Proteinexpression der Untereinheiten von zwei synaptischen Rezeptoren und auf das räumliche Lernen und Gedächtnis bei Ratten untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Der N-Methyl-D-Aspartat-Rezeptor (NMDA-Rezeptor) und der Alpha-Amino-3-Hydroxy-5-Methyl-4-Isoxazolpropionsäure-Rezeptor (AMPA-Rezeptor) sind Glutamat-Rezeptoren, die die schnelle Erregungs-Leitung im Gehirn vermitteln. Diese Rezeptoren spielen eine wichtige Rolle bei der synaptischen Plastizität und bei Lern-Vorgängen.
60 Ratten wurden zufällig einer von vier Gruppen zugeordnet: 1.) Schein-Exposition für 14 Tage, 2.) Exposition für 14 Tage, 3.) Schein-Exposition für 28 Tage und 4.) Exposition für 28 Tage. Nach der Exposition wurden einige Tiere direkt für die Analyse der Proteinexpression (jeweils 5 Ratten aus Gruppe 1 und 2, jeweils 6 Ratten aus Gruppe 3 und 4) benutzt, während die anderen im Morris-Wasserlabyrinth getestet wurden (jeweils 10 Ratten aus Gruppe 1 und 2, jeweils 9 Ratten aus Gruppe 3 und 4).

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 50 Hz
Expositionsdauer: 4 Stunden/Tag für 14 oder 28 Tage

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 50 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer 4 Stunden/Tag für 14 oder 28 Tage
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau round coil electromagnet with a 1000 turned copper wire constructed on a glass fibre cylinder, the centre of each cage was 15 cm vertical below the poles
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 0,5 mT Mittelwert gemessen - im Zentrum der Spulen

Referenzartikel

  • Xiong J et al. (2013): Changes of dendritic spine density and morphology in the superficial layers of the medial entorhinal cortex induced by extremely low-frequency magnetic field exposure.

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

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

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Magnetfeld-Exposition veränderte die Expressions-Werte des NMDA-Rezeptors und des AMPA-Rezeptors in unterschiedlicher Weise.
Bezüglich der Proteinexpression der Untereinheiten des NMDA-Rezeptors fanden sich im Hippocampus exponierter Tiere verglichen mit schein-exponierten Tieren signifikant erhöhte Werte (erhöhter Gehalt an GluN2A und GluN2B nach 14 Tagen, erhöhter Gehalt an GluN2B nach 28 Tagen). Außerdem war im entorhinalen Kortex von exponierten Ratten die Proteinexpression der NMDA-Rezeptor-Untereinheiten verglichen mit der Schein-Exposition signifikant verändert (erhöhte Gehalte an GluN1 und GluN2A nach 14 Tagen, erniedrigter Gehalt an GluN2A nach 28 Tagen, erhöhter Gehalt an GluN2B nach 28 Tagen), während im präfrontalen Kortex signifikante Erhöhungen gefunden wurden (erhöhter Gehalt an GluN1 und GluN2A nach 14 Tagen, erhöhter Gehalt an GluN1 nach 28 Tagen).
Bezüglich der Proteinexpression der Untereinheiten des AMPA-Rezeptors wurden keine signifikanten Unterschiede im Hippocampus von exponierten Ratten im Vergleich zu schein-exponierten Ratten gefunden, während signifikante Erniedrigungen im entorhinalen Kortex (erniedrigter Gehalt an GluA2 nach 28 Tagen) und im präfrontalen Kortex auftraten (erniedrigter Gehalt an GluA3 nach 14 Tagen).
Es wurden keine signifikanten Unterschiede im räumlichen Lernen und Gedächtnis im Morris-Wasserlabyrinth zwischen den exponierten und den schein-exponierten Ratten festgestellt.
Die Autoren schlussfolgern, dass die Exposition bei extrem niederfrequenten Magnetfeldern die Proteinexpression der Untereinheiten von synaptischen Glutamat-Rezeptoren verändern könnte, aber die räumlichen Gedächtnis- und Lern-Fähigkeiten von Ratten nicht beeinflusst.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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