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

[マイクロ波ハイパサーミア後における推定的作業記憶課題での混乱および脳でのc-fosの選択的発現] med./bio.

Disruption of a putative working memory task and selective expression of brain c-fos following microwave-induced hyperthermia.

掲載誌: Physiol Behav 1994; 55 (6): 1029-1038

この研究は、マイクロ波ばく露後のラットに物体識別試験の遂行能力の変化が起きるか否か、すなわちマイクロ波ばく露で生じたハイパサーミアがワーキングメモリに影響するか否かを調べた。ワーキングメモリの変化については、ラットにとって馴染みの物体と新奇の物体での相対的探索時間の測定により評価した。ラットは3群に分けられ、訓練および試験の間に、さまざまなSARレベルのマイクロ波ばく露を受けるばく露群、擬似ばく露群、無ばく露でケージに置かれる対照群とした。脳(硬膜)および直腸温を記録した。ばく露/擬似ばく露群の一部については、マイクロ波ばく露により活性化または損傷された脳の領域を識別するために、免疫細胞化学的手法により脳内のc-fosタンパク質発現部位を特定した。その結果、 5W/ kg以上のばく露群は、無ばく露対照群と比較して、ハイパサーミア状態にあった;体温上昇していないラット擬似ばく露群および0.1 W/kgばく露群)は、新奇の物体に対して明確な選好を示したが、他のマイクロ波ばく露ラット(1、5、8.5、9.3、10 W/ kg)は示さなかった;マイクロ波によるハイパサーミアは、脳室周囲層、視床下部核、扁桃体、および皮質のいくつかの領域に顕著なc-fos発現誘発した;これらのデータは、ワーキングメモリ試験の遂行能力が、十分に強いマイクロ波によるハイパサーミアの影響を受ける可能性を示した、と報告している。

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研究目的(著者による)

To study the effects of hyperthermia on working memory, the ability of rats to discriminate between objects following microwave exposure was recorded. Furthermore, the expression of the early proto-oncogene c-fos in the brain was used as a tool to indicate which brain regions were activated or possibly damaged by microwave exposure.

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 600 MHz
Modulation type: CW
ばく露時間: 20 min
  • SAR: 10 mW/g mean (whole body) (9.3 W/kg, 8.5 W/kg, 5 W/kg, 1 W/kg and 0.1 W/kg)

ばく露1

主たる特性
周波数 600 MHz
タイプ
  • electromagnetic field
特性
  • far field
偏波
  • linear
ばく露時間 20 min
Modulation
Modulation type CW
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • 90? corner reflector
Distance between exposed object and exposure source 1 m
チャンバの詳細 Anechoic chamber maintained at 24?C
ばく露装置の詳細 rats were irradiated individually in 3 mm thick plastic restraint holders
Additional information The rats remained for 20 min in their home cages (cage control). Electric field was parallel to the long axis of the rats.
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
SAR 10 mW/g mean 電力損失による決定値 whole body 9.3 W/kg, 8.5 W/kg, 5 W/kg, 1 W/kg and 0.1 W/kg

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:
  • ばく露中
  • ばく露後

研究の主なアウトカム(著者による)

Animals irradiated by more than 5 W/kg exhibited hyperthermia when compared to nonirradiated control animals. Normothermic control rats (sham-irradiated rats and rats exposed to 0.1 W/kg) showed a distinct preference for the new object although other microwave-irradiated animals with brain hyperthermia (1, 5, 8.5, 9.3, 10 W/kg) did not. These findings suggest a disruption of the memory of the previously explored object.
Microwave hyperthermia evoked significant expression of the early proto-oncogene c-fos in periventricular strata, hypothalamic nuclei, amygdala, and several areas of the cortex. The pattern of c-fos expression may suggest candidate brain nuclei that mediate the behavioral changes observed.
These results indicate that performance on a putative working memory task may be disrupted by a sufficiently intense microwave-induced hyperthermia.

研究の種別:

研究助成