Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

A comparative study on influences of static electric field and power frequency electric field on cognition in mice med./bio.

[Eine vergleichende Studie über die Einflüsse eines statischen elektrischen Feldes und eines elektrischen Feldes mit Netzfrequenz auf die Kognition bei Mäusen]

Von: Di G, Kim H, Xu Y, Kim J, Gu X

Veröffentlicht in: Environ Toxicol Pharmacol 2019; 66: 91-95

Es sollten die Wirkungen einer Exposition bei einem statischen elektrischen Feld oder einem 50 Hz-elektrischen Feld auf das Lernen und Gedächtnis bei Mäusen untersucht werden.

Die Mäuse wurden zufällig auf vier Gruppen aufgeteilt (n=50 pro Gruppe): 1) statische elektrische Feld-Exposition und 2) die dazugehörige Kontrollgruppe, 3) 50 Hz-elektrische Feld-Exposition und 4) die dazugehörige Kontrollgruppe. Die Mäuse wurden für 49 Tage exponiert und das Morris-Wasserlabyrinth wurde an den Tagen 2-6, 9-13, 16-20, 30-34, und 44-48 untersucht. Nach 7, 14, 21, 35 und 49 Tagen Exposition wurden jeweils zehn Mäuse pro Gruppe getötet und das Gehirn wurde entnommen, um den Gehalt an Glutamin und GABA zu bestimmen.

Exposition	Parameter
Exposition 1: DC/statisch Expositionsdauer: kontinuierlich für bis zu 49 Tage	elektrische Feldstärke: 35 kV/m (± 1,1 kV/m)
Exposition 2: 50 Hz Expositionsdauer: kontinuierlich für bis zu 49 Tage	elektrische Feldstärke: 35 kV/m (± 0,9 kV/m)

Frequenz	DC/statisch
Typ	elektrisches Feld
Expositionsdauer	kontinuierlich für bis zu 49 Tage

Expositionsquelle	Elektrode
Kammer	Mäuse wurden in Plastikkäfigen mit offenem Deckel gehalten und exponiert (35 cm×25 cm×46 cm; Länge×Breite×Höhe); je zehn Mäuse pro Käfig
Aufbau	die zwei Elektroden (Durchmesser jeweils 3 m), die das statische elektrische Feld generierten, wurden parallel mit einem Abstand von 1 m angebracht; die exponierte Gruppe wurde in der Mitte der unteren Elektrode platziert; Temperatur wurde konstant bei 22°C ± 1°C und einer Luftfeuchtigkeit von 40-50% gehalten
Zusatzinfo	Der Käfig der Kontrollgruppe wurde direkt unter das Expositions-System auf den Boden gestellt

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
elektrische Feldstärke	35 kV/m	-	gemessen	-	± 1,1 kV/m

Frequenz	50 Hz
Typ	elektrisches Feld
Expositionsdauer	kontinuierlich für bis zu 49 Tage

Expositionsquelle	gleicher Aufbau wie Exposition 1

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
elektrische Feldstärke	35 kV/m	-	gemessen	-	± 0,9 kV/m

Xu Y et al. (2018): Duration-dependent effect of exposure to static electric field on learning and memory ability in mice
Wu S et al. (2017): Does static electric field from ultra-high voltage direct-current transmission lines affect male reproductive capacity? Evidence from a laboratory study on male mice
Leitgeb N (2014): Limiting electric fields of HVDC overhead power lines
Johnson GB (1983): Electric Fields and Ion Currents of a ±400 kV HVDC Test Line

Exponiertes System:

Untersuchtes System:

Untersuchtes Organsystem:

Untersuchungszeitpunkt:

Im Morris-Wasserlabyrinth zeigten sich keine signifikanten Unterschiede zwischen der Gruppe, die bei dem statischen elektrischen Feld exponiert wurde und der entsprechenden Kontrollgruppe. Allerdings wurde bei Mäusen, die bei dem 50 Hz-elektrischen Feld exponiert wurden, die Latenzzeit am 33. Expositionstag im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant reduziert.
Zwischen Mäusen, die bei dem statischen elektrischen Feld exponiert wurden und denen der Kontrollgruppe, zeigten sich keine Unterschiede im Glutamin- und GABA-Spiegel. Allerdings wurde bei Mäusen, die bei dem 50 Hz-elektrischen Feld exponiert wurden, im Vergleich zur Kontrollgruppe nach 21 und 35 Tagen ein signifikant erhöhter Glutamin-Spiegel festgestellt.
Die Autoren schlussfolgern, dass die Daten darauf hindeuten, dass statische elektrische Felder keinen Einfluss auf Lernen und Gedächtnis bei Mäusen haben, dass 50 Hz-elektrische Felder jedoch Lernen und Gedächtnis verbessern könnten.

Studienmerkmale:

Sowa P et al. (2018): Effect of 50 Hz electromagnetic field generated nearby high voltage alternating current transmission lines on prooxidant antioxidant balance in selected internal organs of rats
Schmiedchen K et al. (2018): Systematic review of biological effects of exposure to static electric fields. Part II: Invertebrates and plants
Hori T et al. (2018): Characterization of the suppressive effects of extremely-low-frequency electric fields on a stress-induced increase in the plasma glucocorticoid level in mice
Di G et al. (2018): A comparative study on effects of static electric field and power frequency electric field on hematology in mice
Hori T et al. (2017): Configuration-dependent variability of the effect of an electric field on the plasma glucocorticoid level in immobilized mice
Petri AK et al. (2017): Biological effects of exposure to static electric fields in humans and vertebrates: a systematic review
Xu Y et al. (2016): Influence of static electric field on cognition in mice
Turkozer Z et al. (2008): Effects of exposure to 50 Hz electric field at different strengths on oxidative stress and antioxidant enzyme activities in the brain tissue of guinea pigs
Güler G et al. (2006): Effects of static and 50 Hz alternating electric fields on superoxide dismutase activity and TBARS levels in guinea pigs