Es sollte die Wirkung eines 50 Hz-Magnetfelds auf das Geruchs-Gedächtnis und die Neurogenese im Hippocampus von Mäusen sowie die Rolle des Wnt/β-Catenin-Signalwegs untersucht werden.
Im Hirn von erwachsenen Säugern geschieht die Neurogenese sowohl in der subventrikulären Zone (zwischen Striatum und den Seitenventrikeln) als auch im Gyrus dentatus des Hippocampus. Der Wnt/β-Catenin-Signalweg spielt eine zentrale Rolle in der Regulierung der Zellproliferation, Differenzierung, genetischen Stabilität, Migration und Apoptose und scheint auch für die Neurogenese wichtig zu sein.
Für die in vivo-Experimente wurden die Mäuse zufällig auf zwei Gruppen aufgeteilt: eine Schein-Expositions- und eine Magnetfeld-Expositions-Gruppe. Es wurden verschiedene Verhaltens-Tests und neuronale Untersuchungen mit jeweils 7-10 Tieren pro Gruppe durchgeführt. Teilweise wurde den Mäusen der Wnt-Inhibitor Dkk-1 injiziert. Die Expression der neuralen Gene wurde an jeweils 3 Tieren pro Gruppe untersucht.
Für weitere Untersuchungen der molekularen Mechanismen wurden auch in vitro-Untersuchungen mit neuralen Stammzellen durchgeführt.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
|
Exposition 1:
50 Hz
Expositionsdauer:
3,5 Stunden/Tag für 12 Tage
|
|
|
Exposition 2:
50 Hz
Expositionsdauer:
3,5 Stunden/Tag für 4 Tage
|
|
|
Exposition 3:
50 Hz
Expositionsdauer:
3, 6 oder 24 Stunden
in vitro Experimente
|
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| Frequenz | 50 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Expositionsdauer | 3,5 Stunden/Tag für 12 Tage |
| Zusatzinfo | in vivo Verhaltens- und Immunfluoreszenz-Experimente |
| Expositionsquelle | |
|---|---|
| Kammer | Mäuse wurden in einem Plastikkäfig gehalten, welcher in den Solenoiden gestellt wurde |
| Aufbau | Magnetfeld wurde durch einen Solenoiden generiert, welcher einen Plexiglas-Zylinder (Durchmesser 20 cm; Länge 42 cm) umgab |
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Zusatzinfo | Die Mäuse der Kontrollgruppe wurden im ausgeschalteten Solenoiden schein-exponiert |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 1 mT | - | - | - | - |
| Frequenz | 50 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Expositionsdauer | 3,5 Stunden/Tag für 4 Tage |
| Zusatzinfo | in vivo Genexpressions-Experimente, Western Blot und Immunfluoreszenz von β-Catenin |
| Expositionsquelle |
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|---|---|
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 1 mT | - | - | - | - |
| Frequenz | 50 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Expositionsdauer | 3, 6 oder 24 Stunden |
| Zusatzinfo | in vitro Experimente |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 1 mT | - | - | - | - |
Magnetfeld-exponierte Mäuse konnten signifikant besser Gerüche unterscheiden und hatten ein signifikant besseres Geruchs-Gedächtnis als die schein-exponierten Mäuse sowie eine signifikant erhöhte Neurogenese in der subventrikulären Zone. Dies ging einher mit signifikant erhöhten mRNA-Werten von Wnt3, Hes1 und Mash1 in der subventrikulären Zone exponierter Mäuse sowie in neuralen Stammzellen der subventrikulären Zone (in vitro) im Vergleich zur entsprechenden Kontrollgruppe, während im Hippocampus exponierter Mäuse nur Hes1 und Mash1 signifikant hochreguliert waren. Der Gehalt von β-Catenin (Downstream-Target von Wnt3) wurde in den Zellkernen exponierter neuraler Stammzellen im Vergleich zu schein-exponierten Zellen signifikant erhöht (in vitro). Der Wnt-Inhibitor Dkk-1 hob die durch das Magnetfeld induzierten Erhöhungen der Neurogenese (in vivo), des olfaktorischen Gedächtnisses (in vivo) und die Hochregulierung von Wnt3, Hes1 und Mash1 (in vitro) auf.
Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass 50 Hz-Magnetfelder das olfaktorische Gedächtnis von Mäusen über den Wnt/β-Catenin-Signalweg in der subventrikulären Zone verbessern könnten.
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