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

[電磁界の影響か単なるストレスか? ホルモン放出との関連から見た海馬の長期可塑性に対するUMTSばく露の影響] med./bio.

Electromagnetic field effect or simply stress? Effects of UMTS exposure on hippocampal longterm plasticity in the context of procedure related hormone release.

掲載誌: PLoS One 2011; 6 (5): e19437

【背景】ヒトや齧歯類の認知的・行動的特質に対する電磁界EMF)の有害影響については議論が対立しており、脳機能全般へのEMFの悪影響についての懸念が繰り返し起きている。【目的】Wistar系のオスのラットの脳全体にUMTS携帯電話無線周波RF)信号ばく露を与え、ストレスホルモン放出(コルチコステロン:CORT、副腎皮質刺激ホルモンACTH)および(記憶の保存と固定に関する電気生理学的特徴としての)海馬シナプスの長期可塑性(長期増強LTP、長期抑制:LTD)への推定されている影響を精査すること。【方法】ばく露コンピュータ制御し、ブラインド条件で行った。ある体積に分散消失されるRF電力に用いられる指標である比吸収率SAR)の脳平均の計算値は0、2、10 W/kg とし、ばく露は120分間とした。 【結果】ケージコントロール群に比べ、ばく露群では、ばく露条件に無関係に、CORTおよびATCHレベルの有意な上昇が見られ、これらは海馬のLTPとLTDにおける興奮性シナプス後場電位の立ち上がり相の傾き(スロープ)と振幅の全般的な減少に対応していた。LTPとLTDには、SAR 2 W/kgのばく露群と擬似ばく露群で違いはなかったが、10 W/kg のばく露群ではLTPとLTDに有意 な減少が観察された。【結論】SAR 2 W/kgではLTPとLTDに何も悪影響が表れないが、10 W/kgでは電気生理学的パラメータへの有意な影響をもたらし、 その影響は背景由来のストレスとは明確に識別できるものである。今回の知見は、2 W/kgの範囲のSARでのUMTSばく露記憶の保存と固定のクリティカルなマーカーに害にならないが、高いエネルギー吸収率(10 W/kg)のUMTSの影響を問題なしとすることはできない。本文からの参考事項の追加(訳者)・動物は、ばく露群(円筒形の容器に頭部から進入させ固定RFばく露)、擬似ばく露群(固定器+ばく露なし)、ケージコントロール群(ケージ内自由行動+ばく露なし)、ゼロストレス群(血液採取に馴れた対照群)に分けた。・海馬シナプスの可塑性(LTPとLTD)の評価には確立された方法を用いた。すなわち、刺激電極と測定電極を当該部位に刺入し、適当な刺激信号に対するシナプス応答を測定して評価した。

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研究目的(著者による)

To study the effects of UMTS radiofrequency electromagnetic fields on full brain exposed male rats in order to elaborate putative influences on stress hormone release and on hippocampal derived synaptic long-term potentiation and long-term depression as electrophysiological hallmarks for memory storage and memory consolidation.

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 2 GHz
ばく露時間: continuous for 2 h

ばく露1

主たる特性
周波数 2 GHz
タイプ
  • electromagnetic field
ばく露時間 continuous for 2 h
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
ばく露装置の詳細 hexagonal double-cone waveguide placed above the six shielded exposure compartments; metal ribs with a gap of 6 mm between them fixed to the opposite walls of the inner and outer cone build into each compartment to concentrate the RF exposure; conic rat constrainers positioned inside the compartment so that the rat's brain was directly below the waveguide aperture
Sham exposure A sham exposure was conducted.
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
電力 0.36 W - - - input power for SAR = 2 W/kg
電力 1.8 W - - - input power for SAR = 10 W/kg
SAR 2 W/kg - - brain -
SAR 10 W/kg - - brain -

Reference articles

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)

Comparison of cage control animals revealed significantly increased corticosterone and ACTH levels in the exposed and sham exposed groups which corresponded with generally decreased field excitatory postsynaptic potential slopes and amplitudes in hippocampal long-term depression and long-term potentiation.
Animals exposed at a SAR value of 2 W/kg did not differ from the sham exposed group in long-term depression and long-term potentiation experiments. In contrast, a significant reduction in long-term depression and long-term potentiation was observed at the SAR value of 10 W/kg. The data demonstrate that a rate of 2 W/kg displays no adverse impact on long-term depression and long-term potentiation, while 10 W/kg leads to significant effects on the electrophysiological parameters, which can be clearly distinguished from the stress derived background (due to immobilization).
The authors conclude that UMTS exposure with a SAR value in the range of 2 W/kg is not harmful to critical markers for memory storage and memory consolidation, however, an influence of UMTS at high energy absorption rates (10 W/kg, non-thermal) cannot be excluded. The data suggest that long-term activity-dependent synaptic plasticity is a putative target for the effect of electromagnetic fields of extraordinary high energy absorption rates in male adult Wistar rats.

研究の種別:

研究助成

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