研究のタイプ: 医学/生物学の研究 (experimental study)

[低周波パルス磁界にばく露した海馬組織におけるシナプスのグルタミン酸代謝回転の変化] med./bio.

Modification of the synaptic glutamate turnover in the hippocampal tissue exposed to low-frequency, pulsed magnetic fields.

掲載誌: Brain Res 2005; 1052 (2): 232-235

この研究は、海馬組織を用いて、グルタミン酸の放出と摂取に対するパルス磁界(PMF)の影響を調べた。放出は、海馬スライスを用いて検査したが、摂取については、シナプトソームでの取り込みプロセスの特性を調べた。(3)H-d-アスパラギン酸を、グルタミン作動性伝達のマーカーに用いた。その結果、海馬組織てんかん性放電を誘発するPMF(9-15 mT)を与えると、グルタミン酸の放出および摂取がそれぞれ増幅および減衰されることが観察された;一方、神経興奮性の増加を誘発するがその時に発作を引き起こすことないことが知られている刺激パターンのPMFを与えた場合には、両方のプロセスの増幅が観察された;これらの知見は以前の報告を確認するものであり、グルタミン作動性シナプス磁界作用の標的であることを示す、と報告している。

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研究目的(著者による)

To study the influence of pulsed magnetic fields on the release (during exposure) and uptake (after exposure) of glutamate in the hippocampal tissue.

詳細情報

The release was examined by using hippocampal slices (of mice), the uptake process was characterized by the use of synaptosomes obtained from hippocampal slices.
Patterns of magnetic fields were applied, which induced seizures in hippocampal tissue in vitro and epileptic episodes in preclinical trials.

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 25 mHz
ばく露時間: 640 s
Paradigm 1
ばく露2: 25–100 mHz
ばく露時間: 3340 s
Paradigm 1+2
ばく露3: 25–250 mHz
ばく露時間: 6095 s
Paradigm 1+2+3

ばく露1

主たる特性
周波数 25 mHz
タイプ
  • magnetic field
波形
  • rectangular
ばく露時間 640 s
Additional information Paradigm 1
Additional information Paradigm 1(0.025 Hz) is given as: 9 mT, 12 mT and 15 mT MF with 20 s on/off cycle applied 4, 4 and 8 times, respectively. The exposure time pattern of E1 is calculated as follows: 20 s pulse on + 20 s pulse off multiplied by the number of repetitions which was 4 + 4 + 8.
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
ばく露装置の詳細 The tissue chamber was surrounded by four magnetic coils.
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
磁束密度 12 mT unspecified 指定なし - -
磁束密度 15 mT unspecified 指定なし - -
磁束密度 9 mT unspecified 指定なし - -

ばく露2

主たる特性
周波数 25–100 mHz
タイプ
  • magnetic field
波形
  • rectangular
ばく露時間 3340 s
Additional information Paradigm 1+2
Additional information Paradigm 1 (0.025 Hz) + Paradigm 2 (0.1 Hz) were applied. Paradigm 2 is given: 15 mT and another 15 mT MF with 5 s on/off cycle applied 9 and 6 times, respectively. The exposure time pattern of E2 is calculated as follows: Exposure time pattern of E1 + (5 s on + 5 s off + 20 s pause + 5 s on + 5 s off + 220 s multiplied by # of repetitions which was 9 + 6).
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • E1と同じ装置
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
磁束密度 9 mT unspecified 指定なし - -
磁束密度 12 mT unspecified 指定なし - -
磁束密度 15 mT unspecified 指定なし - -

ばく露3

主たる特性
周波数 25–250 mHz
タイプ
  • magnetic field
波形
  • rectangular
ばく露時間 6095 s
Additional information Paradigm 1+2+3
Additional information Paradigm 1 (0.025 Hz) + Paradigm 2 (0.1 Hz) + Paradigm 3(0.25 Hz) were applied. Paradigm 3 is given as: 15 mT with 2 s on/off cycle applied 12, 4, 3, 5 and 6 times. The exposure time pattern of E3 is calculated as follows: Exposure time pattern of E2 + (2 s on + 2 s off + 30 s pause + 2 s on + 2 s off + 10 s pause + 2 s on + 2 s off + 25 s pause + 2 s on + 2 s off + 10 pause + 2 s on + 2 s off multiplied by # of repetitions which was 12+4+3+5+6).
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • E1と同じ装置
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
磁束密度 9 mT unspecified 指定なし - -
磁束密度 12 mT unspecified 指定なし - -
磁束密度 15 mT unspecified 指定なし - -

Reference articles

  • Wieraszko A (2004): [超低反復パルス磁界によるマウス海馬から記録された誘発電位振幅]

ばく露を受けた生物:

方法 影響評価項目/測定パラメータ/方法

研究対象とした生物試料:
調査の時期:
  • ばく露前
  • ばく露中
  • ばく露後

研究の主なアウトカム(著者による)

The pulsed magnetic fields (9-15 mT) amplified and attenuated the release and uptake of glutamate, respectively. However, the magnetic fields which induced an increase in neuronal excitability without concomitant seizures amplified both processes.
These data indicate that the glutamergic synapses are the target of magnetic fields action. The results show that modulation of glutamate turnover by magnetic fields correlates with overexcitability of hippocampal neurons and with epileptic episodes observed in the hippocampus of the patients exposed to magnetic fields. Pulsed magnetic field stimulation has the potential to be used as a diagnostic procedure which could help to localize the seizure-generating part of the brain.

研究の種別:

研究助成

関連論文