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

[AC電界に対するラット海馬でのコヒーレント振動の感度] med./bio.

Sensitivity of coherent oscillations in rat hippocampus to AC electric fields.

掲載誌: J Physiol 2007; 583 Pt 2: 555-565

研究目的(著者による)

本研究は、ラットの脳における膜電位及びコヒーレントなネットワーク振動に対する異なる周波数の電界の影響を調査するために実施した。

詳細情報

成獣の雄のSprague-Dawleyラット(150-250g)から脳を摘出した。カイニン酸(グルタミン様ハーブ薬)を適用してベータ波及びガンマ波(15-100Hz)にコヒーレントなネットワーク振動誘導した。

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 5–100 Hz
ばく露時間: intermittent, 1 s on/1 s off, repeated 5 times
intracellular recordings
  • 電界強度: 16 V/m peak-to-peak (0.5, 1, 2, 3, 5, 10, 16 V/m)
  • 電界強度: 5.65 V/m effective value (0.177, 0.354, 0.708, 1.41, 2.12, 3.54, 5.65 V/m)
ばく露2: 5–100 Hz
ばく露時間: intermittent, 10 s on/30 s off, repeated 5 or 20 times
network oscillations
  • 電界強度: 16 V/m peak-to-peak (0.5, 1, 2, 3, 5, 10, 16 V/m)
  • 電界強度: 5.65 V/m effective value (0.177, 0.354, 0.708, 1.41, 2.12, 3.54, 5.65 V/m)
ばく露3: 16–50 Hz
ばく露時間: not clearly indicated
optical recordings

General information

Previous experiments on DC fields [Bikson et al., 2004] were repeated and extended to AC fields.

ばく露1

主たる特性
周波数 5–100 Hz
タイプ
  • electric field
波形
  • sinusoidal
ばく露時間 intermittent, 1 s on/1 s off, repeated 5 times
Additional information intracellular recordings
Additional information intracellular recordings
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
Distance between exposed object and exposure source 6 mm
ばく露装置の詳細 Brain slices were placed in an interface recording chamber, perfused with artificial cerebrospinal fluid (aCSF), with the pyramidal layer perpendicular and the axis of the pyramidal cells' dendrites parallel to the electric field that was generated by chlorided silver electrodes, 2 mm in diameter and 45 mm long, located at the sides of the well, about 6 mm from the slice and parallel to the aCSF flow.
Additional information Measurements were averaged over five repeats at each frequency and field strength.
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
電界強度 16 V/m peak-to-peak 校正 - 0.5, 1, 2, 3, 5, 10, 16 V/m
電界強度 5.65 V/m effective value 校正 - 0.177, 0.354, 0.708, 1.41, 2.12, 3.54, 5.65 V/m

ばく露2

主たる特性
周波数 5–100 Hz
タイプ
  • electric field
波形
  • sinusoidal
ばく露時間 intermittent, 10 s on/30 s off, repeated 5 or 20 times
Additional information network oscillations
Additional information network oscillations
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • E1と同じ装置
Additional information Measurements were averaged over five repeats at each frequency and field strength (20 repeats for fields up to 2 V/m).
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
電界強度 16 V/m peak-to-peak 校正 - 0.5, 1, 2, 3, 5, 10, 16 V/m
電界強度 5.65 V/m effective value 校正 - 0.177, 0.354, 0.708, 1.41, 2.12, 3.54, 5.65 V/m

ばく露3

主たる特性
周波数 16–50 Hz
タイプ
  • electric field
波形
  • sinusoidal
ばく露時間 not clearly indicated
Additional information optical recordings
Additional information optical recordings at DC, 16, and 50 Hz
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
ばく露装置の詳細 The somato-dendritic axis was parallel to the electric field that was generated by sintered Ag-AgCl cylindrical pellet electrodes, 1 mm in diameter and 12 mm long, placed 4 mm apart.
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
電界強度 150 V/m peak-to-peak 校正 - -
電界強度 75 V/m peak 校正 - DC

Reference articles

  • Bikson M et al. (2004): [イン・ビトロでのラット海馬切片での興奮性に対する一様な細胞外DC電界の影響]

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:
研究対象とした臓器系:
調査の時期:
  • ばく露後

研究の主なアウトカム(著者による)

直流電界は、海馬ニューロン細胞体膜電位をV/mあたり0.18mV変化させた。膜電位に対する交流正弦波電界の影響は弱かった。膜電位は周波数の指数関数的減衰関数として低下した。ニューロンのネットワーク振動に関しては、6V/m以上の交流電界は、パワースペクトルのガンマピークを適用した電界周波数または低調波の中心にシフトさせた。適用した交流電界がガンマ振動を変化させる能力には、明確に定義された閾値があった。

研究の種別:

研究助成

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