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

[カタツムリニューロンの自発的生体電気活動に対する弱い環境磁界の影響] med./bio.

Effects of weak environmental magnetic fields on the spontaneous bioelectrical activity of snail neurons.

掲載誌: J Membr Biol 2011; 240 (2): 63-71

この研究は、現時点の環境ばく露程度の磁束密度での50Hz磁界ばく露をカタツムリ(Helix aspersa)のニューロンに与え、ニューロン活動電位AP)、後過分極電位(AHP)、およびニューロン興奮性への影響を調べた。カタツムリの内臓神経節から単離された単一のニューロン線維(F1:n = 42)をそれぞれ、ヘルムホルツコイル内のばく露エリアのさまざまな磁束密度(2.83、6.02、14.91、45.87、109.34、207.2 µT)の場所に置き、18 - 20分間ばく露を行った。その結果、さまざまな磁束密度磁界ばく露を受けたニューロンで、ニューロンの興奮性、AP発火頻度、およびAHP振幅に顕著な変化が見られた;このような影響は、ばく露磁束密度、タイプ(単回の連続ばく露、反復的な累積ばく露)およびばく露時間(18または20分)に関連しているように見えた;超低周波(ELF)磁界ばく露は、F1神経細胞の興奮性に非単調的に影響を及ぼし、細胞膜電気生理学的特性に影響を与えることにより、通常の特性である同期発火パターンを乱す可能性が示唆された、と報告している。

研究目的(著者による)

カタツムリ(Helix aspersa)のニューロンにおける活動電位、後過分極電位及び神経細胞の興奮性に対する、現行の環境ばく露に関連する磁束密度の範囲の50Hz磁界の影響を調べること。

詳細情報

カタツムリの内蔵神経節にある単一ニューロン単位(F1;n=42)に対して全ての実験を実施した。

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 50 Hz
ばく露時間: continuous for 18 min or 20 min (see "additional information")
  • 磁束密度: 207.2 µT effective value (2.83 µT, 6.02 µT, 14.91 µT, 45.87 µT, 109.34 µT, 207.2 µT in the exposure area within the coils)

ばく露1

主たる特性
周波数 50 Hz
タイプ
  • magnetic field
波形
  • sinusoidal
ばく露時間 continuous for 18 min or 20 min (see "additional information")
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
ばく露装置の詳細 pair of Helmholtz coils with a diameter of 20 cm, spaced 10 cm apart, consisting each of 325 turns of 0.5 mm copper wire; field homogeneity better than 0.1 µT in the exposure area inside the coils
Additional information exposure time: 18 min exposure - 2 min examination without exposure - additional 2 min exposure (= 20 min)
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
磁束密度 207.2 µT effective value 測定値 - 2.83 µT, 6.02 µT, 14.91 µT, 45.87 µT, 109.34 µT, 207.2 µT in the exposure area within the coils

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
  • ばく露後

研究の主なアウトカム(著者による)

ニューロンを各種の磁束密度磁界ばく露したところ、神経細胞の興奮性、発火率(の低下、すなわち神経細胞の活性の抑制)、及び後過分極電位振幅(増加)における顕著な変化が見られた。これらの影響は、ばく露の強度、種類(単回及び連続的または反復的及び累積的)及びばく露の長さ(18または20分間)に関連しているようであった。超低周波磁界ばく露はF1神経細胞の興奮性に単調でない方法で影響し、正常な特徴及び同期発火パターンを攪乱した。

研究の種別:

研究助成

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