Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Variations of glutamate concentration within synaptic cleft in the presence of electromagnetic fields: an artificial neural networks study. med./bio.

[Veränderungen in der Glutamat-Konzentration innerhalb des synaptischen Spalts in der Gegenwart von elektromagnetischen Feldern: eine Studie zu künstlichen neuronalen Netzen].

Veröffentlicht in: Neurochem Res 2015; 40 (4): 629-642

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Auswirkungen einer Exposition von Synaptosomen der Ratte bei unterschiedlichen extrem niederfrequenten Magnetfeldern auf die extrazelluläre Glutamat-Konzentration untersucht und ein Modell zur Vorhersage dieser Wirkungen entwickelt werden.

Hintergrund/weitere Details

Glutamat ist ein exzitatorischer Neurotransmitter, welcher vom Großteil der Synapsen des Zentralnervensystems ausgeschüttet wird und im Zusammenhang mit Entwicklungsprozessen, kognitive Fähigkeiten, Lernen und Gedächnis steht.
Die Synaptosomen wurden aus den Gehirnen von Wistar-Ratten gewonnen und insgesamt 33 (Anmerkung EMF-Portal: oder 34? Angaben im Artikel unklar) Expositions-Gruppen erstellt, welche zufällig einer magnetischen Flussdichte zwischen 0,1 und 2 mT, einer Frequenz zwischen 50 Hz und 230 Hz und einer Expositions-Dauer zwischen 15 und 50 Minuten zugeteilt wurden. Zudem wurde eine unbekannte Anzahl an Proben ohne Exposition als Kontrollgruppe verwendet. Die Anzahl der Gruppen und zufällige Wahl der Expositions-Parameter wurden aufgrund der Vorgaben eines genutzten Simulations-Modells gewählt.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 50–230 Hz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 15 bis 50 Minuten

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 50–230 Hz
Typ
Signalform
  • sinusoidal
Expositionsdauer kontinuierlich für 15 bis 50 Minuten
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau Helmholtz coils consisted of two parallel coils with 35 cm distance and 35 cm internal diameter, which were made of 1,000 turns of coated copper wire with 1.3 mm diameter; samples were placed in an area of the parallel coils where the magnetic field was uniform and magnetic field lines ran vertically to the coils; samples were kept at 4°C during exposure
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 0,1 mT Minimum gemessen - weitere Werte: 0,3; 0,5; 0,7; 0,9; 1,1; 1,3; 1,5; 1,7 und 1,9 mT
magnetische Flussdichte 2 mT Maximum gemessen - -

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

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

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Wechselbeziehungen zwischen Frequenz, magnetischer Flussdichte und Expositions-Dauer auf der einen und Glutamat-Konzentration auf der anderen Seite waren komplex. Es konnte eine generelle Tendenz zu höheren extrazellulären Glutamat-Konzentrationen mit steigender Frequenz gefunden werden. Bei der magnetischen Flussdichte wurde eine Tendenz zu sinkenden Werten bis zu 1,3 mT und steigenden Werten ab 1,3 mT gefunden. Bei der Expositions-Dauer stieg die extrazelluläre Glutamat-Konzentration tendenziell ab einer Dauer von 40 Minuten an.
Die Ergebnisse, welche mittels der Simulation künstlicher neuronaler Netze erhalten wurden, lagen im 95% Konfidenzintervall der experimentell erhobenen Daten. Damit wurde das Modell als geeignet für die Vorhersage der extrazellulären Glutamat-Konzentration in Synaptosomen-Proben bestätigt.
Die Autoren schlussfolgern, dass eine Exposition von Synaptosomen bei unterschiedlichen extrem niederfrequenten Magnetfeldern die extrazelluläre Glutamat-Konzentration beeinflussen könnte, und dass dies erfolgreich simuliert werden kann.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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