Նորություններ

Շնորհակալություն Nature.com կայք այցելելու համար: Ձեր օգտագործած դիտարկիչի տարբերակը սահմանափակ աջակցություն ունի CSS-ի համար: Լավագույն փորձի համար խորհուրդ ենք տալիս օգտագործել թարմացված դիտարկիչ (կամ անջատել համատեղելիության ռեժիմը Internet Explorer-ում): Մինչդեռ, շարունակական աջակցությունն ապահովելու համար, մենք կայքը կցուցադրենք առանց ոճերի և JavaScript-ի:
Բջջային հեռախոսակապի կապի անընդհատ աճող պահանջարկը հանգեցրել է անլար տեխնոլոգիաների (G) շարունակական ի հայտ գալուն, որոնք կարող են տարբեր ազդեցություն ունենալ կենսաբանական համակարգերի վրա: Սա ստուգելու համար մենք առնետներին ենթարկեցինք 4G երկարատև էվոլյուցիայի (LTE) - 1800 ՄՀց էլեկտրամագնիսական դաշտի (EMF) մեկ գլխի ազդեցությանը 2 ժամվա ընթացքում: Այնուհետև մենք գնահատեցինք լիպոպոլիսախարիդով առաջացած սուր նեյրոբորբոքման ազդեցությունը միկրոգլիայի տարածական ծածկույթի և առաջնային լսողական կեղևի (ACx) էլեկտրաֆիզիոլոգիական նեյրոնային ակտիվության վրա: ACx-ի միջին SAR-ը կազմում է 0.5 Վտ/կգ: Բազմամիավոր ձայնագրությունները ցույց են տալիս, որ LTE-EMF-ը առաջացնում է մաքուր տոների և բնական ձայների նկատմամբ արձագանքի ինտենսիվության նվազում, մինչդեռ ցածր և միջին հաճախականությունների համար ակուստիկ շեմի աճ: Iba1 իմունահյուսվածքաքիմիական հետազոտությունը չի ցույց տվել փոփոխություններ միկրոգլիալ մարմինների և պրոցեսների կողմից ծածկված տարածքում: Առողջ առնետների մոտ նույն LTE ազդեցությունը չի առաջացրել արձագանքի ինտենսիվության և ակուստիկ շեմերի փոփոխություններ: Մեր տվյալները ցույց են տալիս, որ սուր նեյրոբորբոքումը զգայունացնում է նեյրոնները LTE-EMF-ի նկատմամբ, ինչը հանգեցնում է ACx-ում ակուստիկ խթանների մշակման փոփոխության:
Վերջին երեք տասնամյակների ընթացքում մարդկության էլեկտրամագնիսական միջավայրը կտրուկ փոխվել է անլար կապի շարունակական ընդլայնման պատճառով: Ներկայումս բնակչության ավելի քան երկու երրորդը համարվում են բջջային հեռախոսների (MP) օգտագործողներ: Այս տեխնոլոգիայի լայնածավալ տարածումը մտահոգություններ և բանավեճեր է առաջացրել ռադիոհաճախականության (RF) տիրույթում իմպուլսային էլեկտրամագնիսական դաշտերի (EMF) պոտենցիալ վտանգավոր հետևանքների վերաբերյալ, որոնք ճառագայթվում են MP-ների կամ բազային կայանների կողմից և կոդավորում են հաղորդակցությունները: Այս հանրային առողջապահության խնդիրը ոգեշնչել է մի շարք փորձարարական ուսումնասիրություններ, որոնք նվիրված են կենսաբանական հյուսվածքներում ռադիոհաճախականության կլանման հետևանքների ուսումնասիրությանը: Այս ուսումնասիրություններից մի քանիսը փնտրել են նեյրոնային ցանցի ակտիվության և ճանաչողական գործընթացների փոփոխություններ՝ հաշվի առնելով ուղեղի մոտիկությունը RF աղբյուրներին MP-ի համատարած օգտագործման պայմաններում: Շատ հրապարակված ուսումնասիրություններ վերաբերում են երկրորդ սերնդի (2G) բջջային կապի գլոբալ համակարգում (GSM) կամ լայնաշերտ կոդային բաժանման բազմակի մուտքի (WCDMA)/երրորդ սերնդի ունիվերսալ բջջային հեռահաղորդակցության համակարգերում (WCDMA/3G UMTS) օգտագործվող իմպուլսային մոդուլացված ազդանշանների ազդեցությանը: Քիչ բան է հայտնի չորրորդ սերնդի (4G) բջջային ծառայություններում օգտագործվող ռադիոհաճախականության ազդանշանների ազդեցության մասին, որոնք հիմնված են ամբողջովին թվային ինտերնետային արձանագրության վրա: տեխնոլոգիա, որը կոչվում է Երկարաժամկետ էվոլյուցիա (LTE): 2011 թվականին գործարկված LTE հեռախոսային ծառայությունը, կանխատեսումների համաձայն, 2022 թվականի հունվարին կհասնի 6.6 միլիարդ LTE բաժանորդի ամբողջ աշխարհում (GSMA: //gsacom.com): Միակ կրիչի մոդուլյացիայի սխեմաների վրա հիմնված GSM (2G) և WCDMA (3G) համակարգերի համեմատ, LTE-ն օգտագործում է օրթոգոնալ հաճախականության բաժանման բազմապատկումը (OFDM) որպես հիմնական ազդանշանի ձևաչափ:6 Աշխարհում LTE բջջային ծառայությունները օգտագործում են տարբեր հաճախականության գոտիներ՝ 450-ից 3700 ՄՀց, ներառյալ 900 և 1800 ՄՀց գոտիները, որոնք նույնպես օգտագործվում են GSM-ում:
Ռադիոհաճախականության ազդեցության կենսաբանական գործընթացների վրա ազդելու ունակությունը մեծապես որոշվում է Վտ/կգ-ով արտահայտված տեսակարար կլանման արագությամբ (SAR), որը չափում է կենսաբանական հյուսվածքում կլանված էներգիան: Վերջերս առողջ մարդ-կամավորների մոտ ուսումնասիրվել են 2.573 ԳՀց հաճախականությամբ LTE ազդանշանների գլխի 30 րոպեանոց սուր ազդեցության ազդեցությունը գլոբալ նեյրոնային ցանցի ակտիվության վրա: Հանգստի վիճակում գտնվող fMRI-ի միջոցով նկատվել է, որ LTE ազդեցությունը կարող է առաջացնել ինքնաբուխ դանդաղ հաճախականության տատանումներ և փոփոխություններ ներ- կամ միջտարածաշրջանային կապի մեջ, մինչդեռ 10 գ հյուսվածքի վրա տարածական գագաթնակետային SAR մակարդակները գնահատվել են 0.42-ից 1.52 Վտ/կգ սահմաններում՝ համաձայն 7, 8, 9 թեմաների: Նմանատիպ ազդեցության պայմաններում (30 րոպե տևողություն, գնահատված գագաթնակետային SAR մակարդակը՝ 1.34 Վտ/կգ՝ օգտագործելով ներկայացուցչական մարդու գլխի մոդել) ԷԷԳ վերլուծությունը ցույց է տվել սպեկտրալ հզորության և կիսագնդային կոհերենտության նվազում ալֆա և բետա գոտիներում: Այնուամենայնիվ, ԷԷԳ վերլուծության վրա հիմնված երկու այլ ուսումնասիրություններ պարզել են, որ LTE գլխի 20 կամ 30 րոպե ազդեցությունը, որի առավելագույն տեղական SAR մակարդակները սահմանվել են մոտ 2 Վտ/կգ, կամ... չունեցան որևէ հայտնաբերելի ազդեցություն11 կամ հանգեցրին ալֆա գոտու սպեկտրալ հզորության նվազմանը, մինչդեռ ճանաչողական կարողությունները չփոխվեցին Ստրուպի թեստով գնահատված ֆունկցիայում12: Նշանակալի տարբերություններ հայտնաբերվեցին նաև EEG-ի կամ GSM կամ UMTS EMF ազդեցության ազդեցությունները դիտարկող ճանաչողական ուսումնասիրությունների արդյունքներում: Ենթադրվում է, որ դրանք առաջանում են մեթոդի նախագծման և փորձարարական պարամետրերի տատանումներից, ներառյալ ազդանշանի տեսակը և մոդուլյացիան, ազդեցության ինտենսիվությունը և տևողությունը, կամ մարդկանց մոտ տարիքի, անատոմիայի կամ սեռի առումով տարասեռությունից:
Մինչ օրս քիչ կենդանիների վրա կատարված ուսումնասիրություններ են օգտագործվել՝ որոշելու համար, թե ինչպես է LTE ազդանշանային ալիքների ազդեցությունը ազդում ուղեղի ֆունկցիայի վրա: Վերջերս հաղորդվել է, որ զարգացող մկների համակարգային ազդեցությունը ուշ սաղմնային փուլից մինչև կրծքից կտրվելը (30 րոպե/օր, 5 օր/շաբաթ, միջին ամբողջ մարմնի SAR-ով 0.5 կամ 1 Վտ/կգ) հանգեցրել է շարժողական և ախորժակի վարքագծի փոփոխության մեծահասակ տարիքում14: Մեծահասակ առնետների մոտ կրկնվող համակարգային ազդեցությունը (օրական 2 հա 6 շաբաթվա ընթացքում) առաջացրել է օքսիդատիվ սթրես և նվազեցնել տեսողական նյարդից ստացված տեսողական հրահրված պոտենցիալների ամպլիտուդը, որի առավելագույն SAR-ը գնահատվում է ընդամենը 10 մՎտ/կգ15:
Բազմակի մասշտաբների վերլուծությունից բացի, ներառյալ բջջային և մոլեկուլային մակարդակները, կրծողների մոդելները կարող են օգտագործվել հիվանդության ժամանակ ռադիոհաճախականության ազդեցության հետևանքներն ուսումնասիրելու համար, ինչպես նախկինում կենտրոնացած էր GSM կամ WCDMA/3G UMTS էլեկտրամագնիսական դաշտի վրա սուր նեյրոբորբոքման համատեքստում: Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել նոպաների, նեյրոդեգեներատիվ հիվանդությունների կամ գլիոմաների ազդեցությունը 16,17,18,19,20:
Լիպոպոլիսախարիդ (LPS) ներարկված կրծողները սուր նյարդաբորբոքային ռեակցիաների դասական նախակլինիկական մոդել են, որոնք կապված են վիրուսների կամ մանրէների կողմից առաջացած բարորակ վարակիչ հիվանդությունների հետ, որոնք ամեն տարի ազդում են բնակչության մեծամասնության վրա: Այս բորբոքային վիճակը հանգեցնում է շրջելի հիվանդության և դեպրեսիվ վարքային համախտանիշի, որը բնութագրվում է տենդով, ախորժակի կորստով և սոցիալական փոխազդեցության նվազումով: ԿՆՀ-ի բնակվող ֆագոցիտները, ինչպիսիք են միկրոգլիան, այս նյարդաբորբոքային ռեակցիայի հիմնական էֆեկտոր բջիջներն են: Կրծողների LPS-ով բուժումը առաջացնում է միկրոգլիայի ակտիվացում, որը բնութագրվում է դրանց ձևի և բջջային գործընթացների վերակառուցմամբ և տրանսկրիպտոմային պրոֆիլի խորը փոփոխություններով, ներառյալ պրո-բորբոքային ցիտոկինները կամ ֆերմենտները կոդավորող գեների ակտիվացումը, որոնք ազդում են նեյրոնային ցանցերի վրա: Գործունեություն 22, 23, 24:
Ուսումնասիրելով LPS-ով բուժված առնետների մոտ GSM-1800 ՄՀց հաճախականության էլեկտրամագնիսական դաշտի (ԷՄԴ) 2-ժամյա գլխային ազդեցության ազդեցությունը, մենք պարզեցինք, որ GSM ազդանշանային ուղին առաջացնում է բջջային արձագանքներ ուղեղային կեղևում՝ ազդելով գեների արտահայտման, գլուտամատի ընկալիչների ֆոսֆորիլացման, նեյրոնային մետա-առաջացած ակտիվացման և ուղեղային կեղևում միկրոգլիայի ձևաբանության վրա: Այս ազդեցությունները չեն հայտնաբերվել առողջ առնետների մոտ, որոնք ստացել են նույն GSM ազդեցությունը, ինչը ենթադրում է, որ LPS-ով առաջացած նյարդաբորբոքային վիճակը զգայունացնում է ԿՆՀ բջիջները GSM ազդանշանների նկատմամբ: Կենտրոնանալով LPS-ով բուժված առնետների լսողական կեղևի (ACx) վրա, որտեղ տեղային SAR-ը միջինում կազմել է 1.55 Վտ/կգ, մենք նկատեցինք, որ GSM ազդեցությունը հանգեցրել է միկրոգլիալ պրոցեսների երկարության կամ ճյուղավորման աճի և մաքուր տոների և նեյրոնային արձագանքների նվազման: Բնական խթանում 28:
Այս ուսումնասիրության մեջ մենք նպատակ ունեինք ուսումնասիրել, թե արդյոք LTE-1800 MHz ազդանշանների միայն գլխի ազդեցությունը կարող է նաև փոխել միկրոգլիալ ձևաբանությունը և ACx-ի նեյրոնային ակտիվությունը՝ նվազեցնելով ազդեցության հզորությունը երկու երրորդով: Այստեղ մենք ցույց ենք տալիս, որ LTE ազդանշանային ուղին ազդեցություն չի ունեցել միկրոգլիալ պրոցեսների վրա, բայց այնուամենայնիվ առաջացրել է ձայնային առաջացրած կեղևային ակտիվության զգալի նվազում LPS-ով բուժված առնետների ACx-ի մոտ՝ 0.5 Վտ/կգ SAR արժեքով:
Հաշվի առնելով նախկինում եղած ապացույցները, որ GSM-1800 MHz ճառագայթման ազդեցությունը փոխում է միկրոգլիայի ձևաբանությունը բորբոքային առաջացնող պայմաններում, մենք ուսումնասիրեցինք այս ազդեցությունը LTE ազդանշանային ազդեցության ենթարկվելուց հետո։
Մեծահասակ առնետներին LPS ներարկվել է միայն գլխի կեղծ ազդեցությունից կամ LTE-1800 ՄՀց հաճախականության ազդեցությանը ենթարկվելուց 24 ժամ առաջ: Ազդեցության ենթարկվելուց հետո ուղեղային կեղևում LPS-ի կողմից առաջացած նյարդաբորբոքային ռեակցիաներ են հաստատվել, ինչպես ցույց է տրված պրոբորբոքային գեների ակտիվացմամբ և կեղևային միկրոգլիայի ձևաբանության փոփոխություններով (Նկար 1): LTE գլխիկի կողմից ենթարկվող հզորությունը սահմանվել է ACx-ում միջինում 0.5 Վտ/կգ SAR մակարդակ ստանալու համար (Նկար 2): Որոշելու համար, թե արդյոք LPS-ակտիվացված միկրոգլիան արձագանքում է LTE էլեկտրամագնիսական դաշտին, մենք վերլուծել ենք հակա-Iba1-ով ներկված կեղևի հատվածները, որոնք ընտրողաբար պիտակավորել են այդ բջիջները: Ինչպես ցույց է տրված նկար 3ա-ում, կեղծ կամ LTE ազդեցությունից 3-4 ժամ անց ֆիքսված ACx հատվածներում միկրոգլիան զարմանալիորեն նման էր՝ ցույց տալով LPS-ի պրոբորբոքային բուժման արդյունքում առաջացած «խիտ նման» բջջային ձևաբանություն (Նկար 1): Մորֆոլոգիական ռեակցիաների բացակայությանը համապատասխան, քանակական պատկերի վերլուծությունը չի բացահայտել էական տարբերություններ ընդհանուր մակերեսի (չզույգված t-փորձ, p = 0.308) կամ մակերեսի (p = 0.196) մեջ: և Iba1 իմունառեակտիվության խտությունը (p = 0.061), երբ համեմատվում է LTE առնետների Iba 1-ով ներկված բջջային մարմինների ազդեցությունը կեղծ ազդեցության ենթարկված կենդանիների հետ (Նկար 3բ-դ):
LPS ip ներարկման ազդեցությունը կեղևային միկրոգլիայի ձևաբանության վրա: Միկրոգլիայի ներկայացուցչական տեսքը ուղեղային կեղևի պսակաձև հատվածում (դորսոմեդիալ շրջան) LPS-ի կամ փոխադրիչի (վերահսկիչ) ներորովայնային ներարկումից 24 ժամ անց: Բջիջները ներկվել են հակա-Iba1 հակամարմինով՝ նախկինում նկարագրվածի պես: LPS բորբոքային պրոցեսի դեմ բուժումը հանգեցրել է միկրոգլիայի ձևաբանության փոփոխությունների, այդ թվում՝ պրոքսիմալ հաստացման և բջջային ելունների կարճ երկրորդային ճյուղերի ավելացման, ինչը հանգեցնում է «խիտանման» տեսքի: Չափաբաժնի գիծ՝ 20 մկմ:
Առնետի ուղեղում տեսակարար կլանման արագության (SAR) դոզիմետրիկ վերլուծություն 1800 ՄՀց LTE-ի ազդեցության ժամանակ: Ուղեղում տեղային SAR-ը գնահատելու համար օգտագործվել է նախկինում նկարագրված ֆանտոմ առնետի և օղակաձև անտենայի62 տարասեռ մոդելը՝ 0.5 մմ3 խորանարդ ցանցով: (ա) Առնետի մոդելի գլոբալ տեսքը էքսպոզիցիայի պայմաններում՝ գլխի վերևում օղակաձև անտենայով և մարմնի տակ մետաղական ջերմային բարձիկով (դեղին): (բ) SAR արժեքների բաշխումը մեծահասակի ուղեղում 0.5 մմ3 տարածական լուծաչափով: Սագիտալ հատվածում սև ուրվագծով սահմանազատված տարածքը համապատասխանում է լսողական առաջնային կեղևին, որտեղ վերլուծվում է միկրոգլիալ և նեյրոնային ակտիվությունը: SAR արժեքների գունային կոդավորմամբ սանդղակը վերաբերում է նկարում ներկայացված բոլոր թվային մոդելավորումներին:
LPS-ով ներարկված միկրոգլիա առնետի լսողական կեղևում՝ LTE կամ Sham ազդեցությունից հետո։(ա) LPS-ով պերֆուզված առնետի լսողական կեղևի կորոնար հատվածներում միկրոգլիայի ներկայացուցչական կույտային պատկեր՝ Sham կամ LTE ազդեցությունից (ազդեցություն) 3-4 ժամ անց LPS-ով պերֆուզված հակամարմինով ներկված միկրոգլիայի։ Մասշտաբի սյունակ՝ 20 մկմ։(բդ) Միկրոգլիայի մորֆոմետրիկ գնահատում՝ sham (բաց կետեր) կամ LTE ազդեցությունից (ազդեցություն, սև կետեր) 3-4 ժամ անց։(բ, գ) Միկրոգլիա մարկեր Iba1-ի տարածական ծածկույթ (բ) և Iba1-դրական բջջային մարմինների մակերեսներ (գ)։ Տվյալները ներկայացնում են Sham-ազդեցության ենթարկված կենդանիներից ստացված միջինին համապատասխանող հակա-Iba1 ներկման մակերեսը։(դ) Iba1-ով ներկված միկրոգլիա բջջային մարմինների քանակը։ Sham (n = 5) և LTE (n = 6) կենդանիների միջև տարբերությունները նշանակալի չէին (p > 0.05, չզույգված t-փորձարկում)։ Տուփի վերին և ստորին մասերը, վերին և ստորին գծերը ներկայացնում են 25-75-րդ պերսենտիլը։ և համապատասխանաբար 5-95-րդ պերսենտիլը։ Միջին արժեքը նշված է կարմիրով վանդակում։
Աղյուսակ 1-ում ամփոփված են կենդանիների քանակը և բազմամիավոր ձայնագրությունները, որոնք ստացվել են առնետների չորս խմբերի առաջնային լսողական կեղևում (Sham, Exposed, Sham-LPS, Exposed-LPS): Ստորև բերված արդյունքներում մենք ներառում ենք բոլոր ձայնագրությունները, որոնք ցուցաբերում են նշանակալի սպեկտրալ ժամանակային ընկալունակ դաշտ (STRF), այսինքն՝ տոնային արձագանքներ, որոնք առնվազն 6 ստանդարտ շեղումով ավելի բարձր են, քան ինքնաբուխ կրակոցների արագությունները (տե՛ս աղյուսակ 1): Կիրառելով այս չափանիշը՝ մենք ընտրել ենք 266 գրառում Sham խմբի համար, 273 գրառում Exposed խմբի համար, 299 գրառում Sham-LPS խմբի համար և 295 գրառում Exposed-LPS խմբի համար:
Հաջորդ պարբերություններում մենք նախ կնկարագրենք սպեկտրալ-ժամանակային ընկալիչ դաշտից (այսինքն՝ մաքուր տոների նկատմամբ արձագանքը) և քսենոգենային հատուկ վոկալիզացիաների նկատմամբ արձագանքը։ Այնուհետև մենք կնկարագրենք յուրաքանչյուր խմբի համար ստացված հաճախականության արձագանքի տարածքի քանակականացումը։ Հաշվի առնելով մեր փորձարարական նախագծում «ներկառուցված տվյալների»30 առկայությունը, բոլոր վիճակագրական վերլուծությունները կատարվել են էլեկտրոդային զանգվածի դիրքերի քանակի հիման վրա (աղյուսակ 1-ի վերջին տողը), բայց ստորև նկարագրված բոլոր էֆեկտները նույնպես հիմնված են յուրաքանչյուր խմբի դիրքերի քանակի վրա։ Հավաքված բազմամիավոր ձայնագրությունների ընդհանուր քանակը (աղյուսակ 1-ի երրորդ տողը)։
Նկար 4ա-ն ցույց է տալիս LPS-ով բուժված Sham և ենթարկված կենդանիներից ստացված կեղևային նեյրոնների օպտիմալ հաճախականության բաշխումը (BF, որն առաջացնում է առավելագույն արձագանք 75 դԲ SPL-ում): BF-ի հաճախականության միջակայքը երկու խմբերում էլ ընդլայնվել է 1 կՀց-ից մինչև 36 կՀց: Վիճակագրական վերլուծությունը ցույց է տվել, որ այս բաշխումները նման են (խի քառակուսի, p = 0.278), ինչը ենթադրում է, որ երկու խմբերի միջև համեմատությունները կարող են կատարվել առանց նմուշառման կողմնակալության:
LTE ազդեցության ազդեցությունը LPS-ով բուժված կենդանիների կեղևային արձագանքների քանակականացված պարամետրերի վրա։(a) BF բաշխումը LTE-ին (սև) և LTE-ին կեղծ ազդեցության ենթարկված LPS-ով բուժված կենդանիների կեղևային նեյրոններում։ Երկու բաշխումների միջև տարբերություն չկա։(bf) LTE ազդեցության ազդեցությունը սպեկտրալ ժամանակային ընկալունակ դաշտի (STRF) քանակականացնող պարամետրերի վրա։ Արձագանքի ուժգնությունը զգալիորեն նվազել է (*p < 0.05, չզույգված t-փորձարկում) և՛ STRF-ի (ընդհանուր արձագանքի ուժգնություն), և՛ օպտիմալ հաճախականությունների դեպքում (b,c)։ Արձագանքի տևողությունը, արձագանքի թողունակությունը և թողունակության հաստատունը (df)։ Ձայնային ազդանշաններին արձագանքների ուժգնությունը և ժամանակային հուսալիությունը նվազել են (g, h)։ Ինքնաբուխ ակտիվությունը զգալիորեն չի նվազել (i)։(*p < 0.05, չզույգված t-փորձարկում)։(j,k) LTE ազդեցության ազդեցությունը կեղևային շեմերի վրա։ Միջին շեմերը զգալիորեն ավելի բարձր էին LTE-ին ենթարկված առնետների մոտ՝ համեմատած կեղծ ազդեցության ենթարկված առնետների հետ։ Այս ազդեցությունն ավելի ցայտուն է ցածր և միջին հաճախականություններ։
Նկար 4բ-զ-ը ցույց են տալիս STRF-ից ստացված պարամետրերի բաշխումը այս կենդանիների համար (միջինները նշված են կարմիր գծերով): LTE ազդեցության ազդեցությունը LPS-ով բուժված կենդանիների վրա, կարծես, ցույց է տալիս նեյրոնային գրգռվածության նվազում: Նախ, ընդհանուր արձագանքի ինտենսիվությունը և արձագանքները զգալիորեն ցածր էին BF-ի մոտ՝ համեմատած Sham-LPS կենդանիների հետ (Նկար 4բ,գ չզույգված t-փորձարկում, p = 0.0017; և p = 0.0445): Նմանապես, հաղորդակցման ձայների նկատմամբ արձագանքները նվազել են ինչպես արձագանքի ուժի, այնպես էլ միջփորձարկային հուսալիության առումով (Նկար 4գ,հ; չզույգված t-փորձարկում, p = 0.043): Ինքնաբուխ ակտիվությունը նվազել է, բայց այս ազդեցությունը նշանակալի չի եղել (Նկար 4ի; p = 0.0745): Պատասխանի տևողությունը, կարգավորման թողունակությունը և արձագանքի լատենտությունը չեն ազդվել LPS-ով բուժված կենդանիների մոտ LTE ազդեցությունից (Նկար 4դ-զ), ինչը ցույց է տալիս, որ հաճախականության ընտրողականությունը և սկզբի արձագանքների ճշգրտությունը չեն ազդվել LPS-ով բուժված կենդանիների մոտ LTE ազդեցությունից:
Հաջորդը մենք գնահատեցինք, թե արդյոք մաքուր տոնային կեղևային շեմերը փոխվել են LTE ազդեցության հետևանքով։ Յուրաքանչյուր ձայնագրությունից ստացված հաճախականության արձագանքի տարածքից (FRA) մենք որոշեցինք յուրաքանչյուր հաճախականության լսողական շեմերը և միջինացրինք այդ շեմերը կենդանիների երկու խմբերի համար։ Նկար 4j-ն ցույց է տալիս LPS-ով բուժված առնետների միջին (± կիսամյակային) շեմերը 1.1-ից մինչև 36 կՀց հաճախականությամբ։ Sham և Exposed խմբերի լսողական շեմերի համեմատությունը ցույց տվեց շեմերի զգալի աճ ենթարկված կենդանիների մոտ՝ Sham կենդանիների համեմատ (Նկար 4j), ազդեցություն, որն ավելի ցայտուն էր ցածր և միջին հաճախականություններում։ Ավելի ճշգրիտ, ցածր հաճախականություններում (< 2.25 կՀց) բարձր շեմ ունեցող A1 նեյրոնների համամասնությունը մեծացավ, մինչդեռ ցածր և միջին շեմային նեյրոնների համամասնությունը նվազեց (խի քառակուսի = 43.85; p < 0.0001; Նկար 4k, ձախ նկար)։ Նույն ազդեցությունը նկատվել է միջին հաճախականության դեպքում (2.25 < Freq(kHz) < 11). միջանկյալ շեմերով կեղևային ձայնագրությունների ավելի բարձր համամասնություն և ցածր շեմերով նեյրոնների ավելի փոքր համամասնություն՝ համեմատած չազդված խմբի հետ (Chi-Square = 71.17; p < 0.001; Նկար 4k, միջին վահանակ): Բարձր հաճախականության նեյրոնների համար շեմի զգալի տարբերություն կար նաև (≥ 11 կՀց, p = 0.0059). ցածր շեմով նեյրոնների համամասնությունը նվազել է, իսկ միջին-բարձր շեմային նեյրոնների համամասնությունը՝ աճել (chi-square = 10.853; p = 0.04 Նկար 4k, աջ վահանակ):
Նկար 5ա-ն ցույց է տալիս առողջ կենդանիների մոտ ստացված կեղևային նեյրոնների օպտիմալ հաճախականության բաշխումը (BF, որն առաջացնում է առավելագույն արձագանք 75 դԲ SPL-ի դեպքում) Sham և Exposed խմբերի համար: Վիճակագրական վերլուծությունը ցույց տվեց, որ երկու բաշխումները նման էին (խի-քառակուսի, p = 0.157), ինչը ենթադրում է, որ երկու խմբերի միջև համեմատությունները կարող են կատարվել առանց նմուշառման կողմնակալության:
LTE ազդեցության ազդեցությունը առողջ կենդանիների կեղևային արձագանքների քանակականացված պարամետրերի վրա։(ա) BF բաշխումը LTE-ին ենթարկված (մուգ կապույտ) և LTE-ին կեղծ ազդեցության ենթարկված (բաց կապույտ) առողջ կենդանիների կեղևային նեյրոններում։ Երկու բաշխումների միջև տարբերություն չկա։(բֆ) LTE ազդեցության ազդեցությունը սպեկտրալ ժամանակային ընկալունակ դաշտի (STRF) քանակականացնող պարամետրերի վրա։ STRF-ի և օպտիմալ հաճախականությունների միջև արձագանքի ինտենսիվության մեջ էական փոփոխություն չի եղել (բ,գ)։ Արձագանքի տևողության մեջ փոքր-ինչ աճ է նկատվել (դ), բայց արձագանքի թողունակության և թողունակության մեջ փոփոխություն չկա (ե, զ)։ Վոկալիզացիաներին արձագանքների ո՛չ ուժգնությունը, ո՛չ էլ ժամանակային հուսալիությունը չեն փոխվել (գ, ը)։ Ինքնաբուխ ակտիվության մեջ էական փոփոխություն չի եղել (ի)։(*p < 0.05 չզույգված t-փորձարկում)։(յ,կ) LTE ազդեցության ազդեցությունը կեղևային շեմերի վրա։ Միջին հաշվով, շեմերը զգալիորեն չեն փոխվել LTE-ին ենթարկված առնետների մոտ՝ կեղծ ազդեցության ենթարկված առնետների համեմատ, սակայն ավելի բարձր հաճախականության շեմերը մի փոքր ավելի ցածր էին ենթարկված կենդանիների մոտ։
Նկարներ 5բ-զ-ը ցույց են տալիս STRF-ների երկու հավաքածուներից ստացված պարամետրերի բաշխումը և միջինը (կարմիր գիծը) ներկայացնող վանդակային գրաֆիկները: Առողջ կենդանիների մոտ LTE-ի ազդեցությունը ինքնին քիչ ազդեցություն է ունեցել STRF պարամետրերի միջին արժեքի վրա: Sham խմբի հետ համեմատած (բաց և մուգ կապույտ վանդակներ ազդեցության ենթարկված խմբի համար), LTE-ի ազդեցությունը չի փոխել ո՛չ ընդհանուր արձագանքի ինտենսիվությունը, ո՛չ էլ BF-ի արձագանքը (Նկար 5բ,գ; չզույգված t-փորձարկում, համապատասխանաբար՝ p = 0.2176 և p = 0.8696): Սպեկտրալ թողունակության և լատենտության վրա նույնպես ազդեցություն չի եղել (համապատասխանաբար՝ p = 0.6764 և p = 0.7129), բայց արձագանքի տևողության զգալի աճ է գրանցվել (p = 0.047): Ձայնային արձագանքների ուժի վրա նույնպես ազդեցություն չի եղել (Նկար 5գ, p = 0.4375), այդ արձագանքների միջփորձնական հուսալիության (Նկար 5ժ, p = 0.3412) և ինքնաբուխ ակտիվության (Նկար 5) վրա:5ի; p = 0.3256):
Նկար 5j-ն ցույց է տալիս միջին (± սեմ) շեմերը 1.1-ից մինչև 36 կՀց առողջ առնետների մոտ։ Այն չի ցույց տվել նշանակալի տարբերություն կեղծ և ենթարկված առնետների միջև, բացառությամբ բարձր հաճախականությունների դեպքում ենթարկված կենդանիների մոտ մի փոքր ավելի ցածր շեմի (11–36 կՀց) (չզույգված t-փորձարկում, p = 0.0083): Այս էֆեկտը արտացոլում է այն փաստը, որ ենթարկված կենդանիների մոտ, այս հաճախականության տիրույթում (խի քառակուսի = 18.312, p = 0.001; Նկար 5k), ցածր և միջին շեմերով նեյրոնները մի փոքր ավելի շատ էին (մինչդեռ բարձր շեմերով նեյրոնները՝ ավելի քիչ):
Ամփոփելով՝ երբ առողջ կենդանիները ենթարկվում էին LTE-ի, մաքուր տոնների և բարդ հնչյունների, ինչպիսիք են վոկալիզացիաները, արձագանքի ուժգնության վրա ազդեցություն չի եղել։ Ավելին, առողջ կենդանիների մոտ կեղևի լսողական շեմերը նման էին ենթարկված և կեղծ կենդանիների մոտ, մինչդեռ LPS-ով բուժված կենդանիների մոտ LTE-ի ազդեցությունը հանգեցրել է կեղևի շեմերի զգալի աճի, հատկապես ցածր և միջին հաճախականության տիրույթում։
Մեր ուսումնասիրությունը ցույց տվեց, որ սուր նեյրոբորբոքում ունեցող չափահաս արու առնետների մոտ LTE-1800 ՄՀց հաճախականության ազդեցությունը 0.5 Վտ/կգ տեղային SARACx-ով (տե՛ս մեթոդները) հանգեցրել է ձայնային առաջացրած արձագանքների ինտենսիվության զգալի նվազման հաղորդակցության առաջնային ձայնագրություններում: Նեյրոնային ակտիվության այս փոփոխությունները տեղի են ունեցել առանց միկրոգլիալ պրոցեսներով ծածկված տարածական տիրույթի որևէ ակնհայտ փոփոխության: LTE-ի այս ազդեցությունը կեղևային առաջացրած արձագանքների ինտենսիվության վրա չի դիտարկվել առողջ առնետների մոտ: Հաշվի առնելով LTE-ի ազդեցությանը ենթարկված և կեղծ ազդեցության ենթարկված կենդանիների մոտ ձայնագրման միավորների միջև օպտիմալ հաճախականության բաշխման նմանությունը, նեյրոնային ռեակտիվության տարբերությունները կարող են վերագրվել LTE ազդանշանների կենսաբանական ազդեցություններին, այլ ոչ թե նմուշառման կողմնակալությանը (Նկար 4ա): Ավելին, LTE-ի ազդեցությանը ենթարկված առնետների մոտ արձագանքի լատենտության և սպեկտրային կարգավորման թողունակության փոփոխությունների բացակայությունը ենթադրում է, որ, ամենայն հավանականությամբ, այս ձայնագրությունները նմուշառվել են նույն կեղևային շերտերից, որոնք գտնվում են առաջնային ACx-ում, այլ ոչ թե երկրորդային շրջաններում:
Մեր իմացության չափով, LTE ազդանշանային ուղու ազդեցությունը նեյրոնային արձագանքների վրա նախկինում չի հաղորդվել։ Այնուամենայնիվ, նախորդ ուսումնասիրությունները փաստաթղթավորել են GSM-1800 ՄՀց կամ 1800 ՄՀց անընդհատ ալիքի (CW) ունակությունը՝ փոխելու նեյրոնային գրգռվածությունը, թեև զգալի տարբերություններով՝ կախված փորձարարական մոտեցումից։ 1800 ՄՀց CW-ին 8.2 Վտ/կգ SAR մակարդակով ենթարկվելուց կարճ ժամանակ անց, խխունջի գանգլիաներից ստացված ձայնագրությունները ցույց տվեցին գործողության պոտենցիալների ակտիվացման և նեյրոնային մոդուլյացիայի շեմերի նվազում։ Մյուս կողմից, առնետի ուղեղից ստացված առաջնային նեյրոնային կուլտուրաներում սպիկինգի և պայթյունի ակտիվությունը նվազեց GSM-1800 ՄՀց կամ 1800 ՄՀց CW-ին 15 րոպե ենթարկելով 4.6 Վտ/կգ SAR-ի դեպքում։ Այս արգելակումը միայն մասամբ էր շրջելի ազդեցությունից հետո 30 րոպեի ընթացքում։ Նեյրոնների լիակատար լռեցումը ձեռք է բերվել 9.2 Վտ/կգ SAR-ի դեպքում։ Դեղաչափ-արձագանք վերլուծությունը ցույց տվեց, որ GSM-1800 ՄՀց-ն ավելի արդյունավետ էր, քան 1800-ը։ ՄՀց անընդհատ հաճախականությունը ճնշում է պոռթկումային ակտիվությունը, ինչը ենթադրում է, որ նեյրոնային արձագանքները կախված են Ռադիոհաճախականության ազդանշանի մոդուլյացիայից։
Մեր պայմաններում կեղևի առաջացրած արձագանքները հավաքվել են in vivo՝ 2-ժամյա միայն գլխի ազդեցության ավարտից 3-6 ժամ անց: Նախորդ ուսումնասիրության մեջ մենք ուսումնասիրել ենք GSM-1800 ՄՀց-ի ազդեցությունը SARACx-ի 1.55 Վտ/կգ-ի դեպքում և որևէ նշանակալի ազդեցություն չենք հայտնաբերել առողջ առնետների մոտ ձայնային առաջացրած կեղևի արձագանքների վրա: Այստեղ, LTE-1800-ի 0.5 Վտ/կգ SARACx-ի ազդեցության հետևանքով առողջ առնետների մոտ առաջացած միակ նշանակալի ազդեցությունը մաքուր տոների ներկայացմամբ արձագանքի տևողության փոքր-ինչ աճն էր: Այս ազդեցությունը դժվար է բացատրել, քանի որ այն չի ուղեկցվում արձագանքի ինտենսիվության աճով, ինչը ենթադրում է, որ արձագանքի այս ավելի երկար տևողությունը տեղի է ունենում կեղևի նեյրոնների կողմից ակտիվացված գործողության պոտենցիալների նույն ընդհանուր քանակի դեպքում: Մեկ բացատրություն կարող է լինել այն, որ LTE-ի ազդեցությունը կարող է նվազեցնել որոշ արգելակող միջնեյրոնների ակտիվությունը, քանի որ փաստաթղթավորված է, որ առաջնային ACx-ում առաջնային հետադարձ արգելակումը վերահսկում է գրգռիչ թալամիկ մուտքի կողմից առաջացած պիրամիդային բջիջների արձագանքների տևողությունը33,34, 35, 36, 37:
Ի հակադրություն, LPS-ով պայմանավորված նեյրոբորբոքման ենթարկված առնետների մոտ LTE-ի ազդեցությունը որևէ ազդեցություն չի ունեցել ձայնային նեյրոնային ակտիվացման տևողության վրա, սակայն նշանակալի ազդեցություն է հայտնաբերվել առաջացած արձագանքների ուժի վրա: Փաստորեն, LPS-ի կեղծ ազդեցության ենթարկված առնետների մոտ գրանցված նեյրոնային արձագանքների համեմատ, LTE-ին ենթարկված LPS-ով բուժված առնետների նեյրոնները ցուցաբերել են իրենց արձագանքների ինտենսիվության նվազում, որը նկատվել է ինչպես մաքուր տոների, այնպես էլ բնական վոկալիզացիաների ներկայացման ժամանակ: Մաքուր տոների նկատմամբ արձագանքի ինտենսիվության նվազումը տեղի է ունեցել առանց սպեկտրալ կարգավորման թողունակության 75 դԲ նեղացման, և քանի որ այն տեղի է ունեցել բոլոր ձայնային ինտենսիվությունների դեպքում, այն հանգեցրել է կեղևային նեյրոնների ակուստիկ շեմերի բարձրացման ցածր և միջին հաճախականությունների դեպքում:
Արձակված արձագանքի ուժի նվազումը ցույց է տվել, որ LPS-ով բուժված կենդանիների մոտ SARACx-ի 0.5 Վտ/կգ դեպքում LTE ազդանշանային ուղու ազդեցությունը նման էր GSM-1800 ՄՀց ազդանշանային ուղու ազդեցությանը, որը կիրառվել էր երեք անգամ ավելի բարձր SARACx-ով (1.55 Վտ/կգ)28: Ինչ վերաբերում է GSM ազդանշանային ուղուն, LTE-1800 ՄՀց գլխի ազդեցությունը կարող է նվազեցնել նեյրոնային գրգռվածությունը LPS-ով առաջացած նեյրոնային բորբոքման ենթարկված առնետի ACx նեյրոններում: Այս վարկածի համաձայն, մենք նաև նկատել ենք վոկալիզացիայի նկատմամբ նեյրոնային արձագանքների փորձարկման հուսալիության նվազման միտում (Նկար 4h) և ինքնաբուխ ակտիվության նվազման միտում (Նկար 4i): Այնուամենայնիվ, դժվար է եղել in vivo որոշել, թե արդյոք LTE ազդանշանային ուղին նվազեցնում է նեյրոնային ներքին գրգռվածությունը, թե՞ սինապսային մուտքը, այդպիսով վերահսկելով ACx-ում նեյրոնային արձագանքները:
Նախ, այս թույլ արձագանքները կարող են պայմանավորված լինել կեղևի բջիջների ներքին գրգռվածության նվազմամբ՝ LTE 1800 ՄՀց հաճախականության ազդեցության տակ ընկնելուց հետո: Այս գաղափարը հիմնավորելով՝ GSM-1800 ՄՀց և 1800 ՄՀց-CW հաճախականությունները նվազեցրել են պայթյունի ակտիվությունը, երբ ուղղակիորեն կիրառվել են կեղևի առնետի նեյրոնների առաջնային կուլտուրաների վրա՝ համապատասխանաբար 3.2 Վտ/կգ և 4.6 Վտ/կգ SAR մակարդակներով, սակայն պայթյունի ակտիվությունը զգալիորեն նվազեցնելու համար անհրաժեշտ էր SAR-ի շեմային մակարդակ: Ներքին գրգռվածության նվազման կողմնակից լինելով՝ մենք նաև դիտարկել ենք ինքնաբուխ պայթյունների ավելի ցածր մակարդակներ ազդեցության ենթարկված կենդանիների մոտ, քան կեղծ ազդեցության ենթարկված կենդանիների մոտ:
Երկրորդ, LTE-ի ազդեցությունը կարող է նաև ազդել թալամո-կեղևային կամ կեղև-կեղևային սինապսներից սինապսային փոխանցման վրա: Բազմաթիվ գրառումներ այժմ ցույց են տալիս, որ լսողական կեղևում սպեկտրալ կարգավորման լայնությունը որոշվում է ոչ միայն աֆերենտ թալամո պրոյեկցիաներով, այլև որ ներկեղևային կապերը լրացուցիչ սպեկտրալ մուտք են ապահովում կեղևային հատվածներին39,40: Մեր փորձերում այն ​​​​փաստը, որ կեղևային STRF-ը ցույց է տվել նմանատիպ թողունակություն ենթարկված և կեղծ ենթարկված կենդանիների մոտ, անուղղակիորեն ենթադրում է, որ LTE ազդեցության հետևանքները ազդեցություն չեն ունեցել կեղև-կեղևային կապի վրա: Սա նաև ենթադրում է, որ SAR-ի դեպքում ենթարկված այլ կեղևային հատվածներում ACx-ում չափվածից ավելի բարձր կապը (Նկար 2) կարող է պատասխանատու չլինել այստեղ ներկայացված փոփոխված արձագանքների համար:
Այստեղ, LPS-ի ազդեցության տակ գտնվող կեղևային ձայնագրությունների ավելի մեծ մասը ցույց տվեց բարձր շեմային ցուցանիշներ՝ համեմատած LPS-ի կեղծ ազդեցության տակ գտնվող կենդանիների հետ։ Հաշվի առնելով, որ ենթադրվել է, որ կեղևային ակուստիկ շեմը հիմնականում կարգավորվում է թալամո-կեղևային սինապսի ուժգնությամբ39,40, կարելի է ենթադրել, որ թալամո-կեղևային փոխանցումը մասամբ նվազում է ազդեցության հետևանքով՝ կամ պրեսինապսային (գլյուտամատի արտազատման նվազում), կամ հետսինապսային մակարդակով (ընկալիչների քանակի կամ կապակցության նվազում):
GSM-1800 ՄՀց-ի ազդեցության նման, LTE-ի առաջացրած փոփոխված նեյրոնային արձագանքները տեղի են ունեցել LPS-ի կողմից առաջացած նեյրոբորբոքման համատեքստում, որը բնութագրվում է միկրոգլիալ արձագանքներով: Ներկայիս տվյալները ցույց են տալիս, որ միկրոգլիան ուժեղ ազդեցություն է ունենում նեյրոնային ցանցերի ակտիվության վրա նորմալ և ախտաբանական ուղեղներում41,42,43: Նեյրոհաղորդումը մոդուլացնելու նրանց ունակությունը կախված է ոչ միայն նրանց կողմից արտադրվող միացությունների արտադրությունից, որոնք կարող են կամ կարող են սահմանափակել նեյրոհաղորդումը, այլև նրանց բջջային պրոցեսների բարձր շարժունակությունից: Ուղեղային կեղևում նեյրոնային ցանցերի ակտիվության ինչպես աճը, այնպես էլ նվազումը առաջացնում են միկրոգլիալ տարածական տիրույթի արագ ընդլայնում՝ միկրոգլիալ պրոցեսների աճի պատճառով44,45: Մասնավորապես, միկրոգլիալ ելուստները հավաքագրվում են ակտիվացված թալամոկորտիկալ սինապսների մոտ և կարող են արգելակել գրգռիչ սինապսների ակտիվությունը՝ միկրոգլիայի միջնորդությամբ տեղային ադենոզինի արտադրությունը ներառող մեխանիզմների միջոցով:
LPS-ով բուժված առնետների մոտ, որոնք ենթարկվել են GSM-1800 ՄՀց SARACx-ով 1.55 Վտ/կգ հզորությամբ ACx նեյրոնների ակտիվության նվազման հետ մեկտեղ տեղի է ունեցել ACx նեյրոնների ակտիվության նվազում՝ ACx28-ի աճող մասում Iba1-ով ներկված զգալի տարածքներով նշված միկրոգլիալ պրոցեսների աճի հետ մեկտեղ: Այս դիտարկումը ենթադրում է, որ GSM ազդեցության հետևանքով առաջացած միկրոգլիալ վերակառուցումը կարող է ակտիվորեն նպաստել GSM-ի կողմից առաջացած ձայնային նեյրոնային արձագանքների նվազմանը: Մեր ներկայիս ուսումնասիրությունը հակասում է այս վարկածին LTE գլխի ազդեցության համատեքստում՝ SARACx-ը սահմանափակելով 0.5 Վտ/կգ-ով, քանի որ մենք չենք հայտնաբերել միկրոգլիալ պրոցեսներով ծածկված տարածական տիրույթի աճ: Այնուամենայնիվ, սա չի բացառում LTE ազդանշանային ուղու որևէ ազդեցություն LPS-ակտիվացված միկրոգլիայի վրա, որն իր հերթին կարող է ազդել նեյրոնային ակտիվության վրա: Այս հարցին պատասխանելու և այն մեխանիզմները որոշելու համար, որոնց միջոցով սուր նեյրոբորբոքումը փոխում է նեյրոնային արձագանքները LTE ազդանշանային ուղու նկատմամբ:
Մեր իմացության չափով, LTE ազդանշանների ազդեցությունը լսողական մշակման վրա նախկինում չի ուսումնասիրվել: Մեր նախորդ ուսումնասիրությունները26,28 և ներկայիս ուսումնասիրությունը ցույց տվեցին, որ սուր բորբոքման դեպքում միայն գլխի ազդեցությունը GSM-1800 MHz կամ LTE-1800 MHz հաճախականության վրա հանգեցրել է ACx-ում նեյրոնային արձագանքների ֆունկցիոնալ փոփոխությունների, ինչպես ցույց է տրված լսողության շեմի բարձրացմամբ: Առնվազն երկու հիմնական պատճառով, մեր LTE ազդեցությունը չպետք է ազդի կոկլեար ֆունկցիայի վրա: Նախ, ինչպես ցույց է տրված նկար 2-ում ներկայացված դոզիմետրիկ ուսումնասիրության մեջ, SAR-ի ամենաբարձր մակարդակները (մոտ 1 Վտ/կգ) տեղակայված են դորսոմեդիալ կեղևում (անտենայի տակ), և դրանք զգալիորեն նվազում են, երբ մարդը շարժվում է ավելի կողմնային և կողմնային: Գլխի որովայնային մասը: Այն կարելի է գնահատել մոտ 0.1 Վտ/կգ առնետի ականջի մակարդակում (ականջի խողովակի տակ): Երկրորդ, երբ ծովախոզուկի ականջները 2 ամիս ենթարկվել են GSM 900 MHz հաճախականությանը (շաբաթական 5 օր, օրական 1 ժամ, SAR-ը 1-ից մինչև 4 Վտ/կգ), աղավաղման արդյունքի մեծության մեջ որևէ հայտնաբերելի փոփոխություն չի եղել։ Ճառագայթման և լսողական ուղեղային ցողունի արձագանքների օտոակուստիկ շեմեր 47: Ավելին, GSM 900 կամ 1800 ՄՀց հաճախականության գլխի կրկնակի ազդեցությունը 2 Վտ/կգ տեղական SAR-ով չի ազդել առողջ առնետների մոտ կոխլեար արտաքին մազային բջիջների ֆունկցիայի վրա48,49: Այս արդյունքները համընկնում են մարդկանց մոտ ստացված տվյալների հետ, որտեղ հետազոտությունները ցույց են տվել, որ GSM բջջային հեռախոսներից էլեկտրամագնիսական դաշտի 10-30 րոպե տևողությամբ ազդեցությունը լսողական մշակման վրա որևէ կայուն ազդեցություն չունի, ինչպես գնահատվել է կոխլեար50,51,52​կամ ուղեղային ցողունի մակարդակում53,54:
Մեր ուսումնասիրության մեջ LTE-ի կողմից առաջացած նեյրոնային ակտիվացման փոփոխություններ նկատվել են in vivo ազդեցության ավարտից 3-6 ժամ անց: Գլխուղեղի կեղևի դորսոմեդիալ մասի վերաբերյալ նախորդ ուսումնասիրության մեջ, ազդեցությունից 24 ժամ անց դիտարկված GSM-1800 MHz-ի կողմից առաջացած մի քանի էֆեկտներ այլևս չէին նկատվում ազդեցությունից 72 ժամ անց: Սա վերաբերում է միկրոգլիալ պրոցեսների ընդլայնմանը, IL-1ß գենի նվազմանը և AMPA ընկալիչների հետթրանսլյացիոն մոդիֆիկացիային: Հաշվի առնելով, որ լսողական կեղևն ունի ավելի ցածր SAR արժեք (0.5 Վտ/կգ), քան դորսոմեդիալ շրջանը (2.94 Վտ/կգ26), այստեղ ներկայացված նեյրոնային ակտիվության փոփոխությունները, կարծես, անցողիկ են:
Մեր տվյալները պետք է հաշվի առնեն SAR-ի որակավորող սահմանները և բջջային հեռախոսների օգտատերերի ուղեղային կեղևում ստացված SAR-ի իրական արժեքների գնահատականները: Հանրությանը պաշտպանելու համար օգտագործվող ներկայիս ստանդարտները SAR-ի սահմանը սահմանում են 2 Վտ/կգ՝ 100 կՀց և 6 ԳՀց ռադիոհաճախականությունների տիրույթում գլխի կամ իրանի տեղայնացված ազդեցության համար:
Դոզայի մոդելավորումներ են իրականացվել մարդու գլխի տարբեր մոդելների միջոցով՝ գլխի տարբեր հյուսվածքներում ռադիոհաճախականության հզորության կլանումը որոշելու համար՝ գլխի կամ բջջային հեռախոսի ընդհանուր կապի ընթացքում։ Բացի մարդու գլխի մոդելների բազմազանությունից, այս մոդելավորումները ընդգծում են ուղեղի կողմից կլանված էներգիայի գնահատման զգալի տարբերություններ կամ անորոշություններ՝ հիմնվելով անատոմիական կամ հյուսվածաբանական պարամետրերի վրա, ինչպիսիք են գանգի արտաքին կամ ներքին ձևը, հաստությունը կամ ջրի պարունակությունը։ Գլխի տարբեր հյուսվածքները մեծապես տարբերվում են՝ կախված տարիքից, սեռից կամ անհատից 56,57,58։ Ավելին, բջջային հեռախոսների բնութագրերը, ինչպիսիք են անտենայի ներքին դիրքը և բջջային հեռախոսի դիրքը օգտատիրոջ գլխի նկատմամբ, ուժեղ ազդեցություն ունեն ուղեղային կեղևում SAR արժեքների մակարդակի և բաշխման վրա 59,60։ Այնուամենայնիվ, հաշվի առնելով մարդու ուղեղային կեղևում SAR-ի հաղորդված բաշխումները, որոնք հաստատվել են 1800 ՄՀց տիրույթում ռադիոհաճախականություններ արձակող բջջային հեռախոսների մոդելներից 58, 59, 60, թվում է, որ մարդու լսողական կեղևում ստացված SAR մակարդակները դեռևս թերօգտագործված են մարդու ուղեղային կեղևի կեսի համար։ Մեր ուսումնասիրությունը (SARACx 0.5 Վտ/կգ): Հետևաբար, մեր տվյալները չեն կասկածի տակ դնում հանրության համար կիրառելի SAR արժեքների ներկայիս սահմանները:
Ամփոփելով՝ մեր ուսումնասիրությունը ցույց է տալիս, որ LTE-1800 ՄՀց հաճախականությանը միայն գլխի վրա ազդեցությունը խանգարում է կեղևային նեյրոնների նեյրոնային արձագանքներին զգայական խթանների նկատմամբ։ Համապատասխանելով GSM ազդանշանային ալիքների ազդեցության նախորդ բնութագրումներին, մեր արդյունքները ենթադրում են, որ LTE ազդանշանային ալիքների ազդեցությունը նեյրոնային ակտիվության վրա տարբերվում է առողջական վիճակից կախված։ Սուր նեյրոբորբոքումը զգայունացնում է նեյրոնները LTE-1800 ՄՀց հաճախականության նկատմամբ, ինչը հանգեցնում է լսողական խթանների կեղևային մշակման փոփոխության։
Տվյալները հավաքագրվել են 55 օրական հասակում՝ Ժանվիե լաբորատորիայում ստացված 31 չափահաս արու Վիստար առնետների գլխուղեղի կեղևից։ Առնետները պահվել են խոնավության (50-55%) և ջերմաստիճանի (22-24 °C) կարգավորվող տարածքում՝ լույսի/մթության 12 ժամ/12 ժամ ցիկլով (լույսերը միանում են ժամը 7:30-ին)՝ սննդի և ջրի ազատ հասանելիությամբ։ Բոլոր փորձերը կատարվել են Եվրոպական համայնքների խորհրդի դիրեկտիվի (2010/63/EU խորհրդի դիրեկտիվ) կողմից սահմանված ուղեցույցներին համապատասխան, որոնք նման են նյարդաբանության ընկերության կենդանիների օգտագործման ուղեցույցներում նկարագրվածներին՝ նյարդաբանության հետազոտություններում։ Այս արձանագրությունը հաստատվել է Փարիզ-Հարավ և Կենտրոնի էթիկայի կոմիտեի կողմից (CEEA N°59, նախագիծ 2014-25, ազգային արձանագրություն 03729.02)՝ օգտագործելով այս կոմիտեի կողմից 32-2011 և 34-2012 թվականներին վավերացված ընթացակարգերը։
Կենդանիները սովորեցվել են գաղութային խցիկներին՝ LPS-ով բուժումից և LTE-EMF-ի ազդեցությանը (կամ կեղծ ազդեցությանը) ենթարկվելուց առնվազն 1 շաբաթ առաջ։
Քսաներկու առնետների ներորովայնային (IP) ներարկվել է E. coli LPS (250 մկգ/կգ, սերոտիպ 0127:B8, SIGMA)՝ նոսրացված ստերիլ էնդոտոքսին չպարունակող իզոտոնիկ աղաջրով, LTE-ից կամ կեղծ ազդեցությունից 24 ժամ առաջ (n մեկ խմբում): = 11): 2 ամսական Wistar արու առնետների մոտ այս LPS բուժումը առաջացնում է նյարդաբորբոքային ռեակցիա, որը ուղեղային կեղևում նշվում է մի քանի պրո-բորբոքային գեներով (ուռուցքի նեկրոզի գործոն-ալֆա, ինտերլեյկին 1ß, CCL2, NOX2, NOS2), որոնք բարձրացել են LPS ներարկումից 24 ժամ անց, ներառյալ NOX2 ֆերմենտը և ինտերլեյկին 1ß կոդավորող տրանսկրիպտների մակարդակների համապատասխանաբար 4 և 12 անգամ աճը: Այս 24-ժամյա ժամանակահատվածում կեղևային միկրոգլիան ցուցաբերել է LPS-ով ակտիվացված բջիջների պրո-բորբոքային ակտիվացման հետևանքով սպասվող բնորոշ «խիտ» բջջային ձևաբանություն (Նկար 1), ինչը հակադրվում է այլ առնետների կողմից LPS-ով ակտիվացված ակտիվացմանը: Բջջային պրո-բորբոքային ակտիվացումը համապատասխանում է 24, 61-ին։
LTE էլեկտրամագնիսական դաշտի միայն գլխի ազդեցությունը կատարվել է GSM էլեկտրամագնիսական դաշտի26 ազդեցությունը գնահատելու համար նախկինում օգտագործված փորձարարական համակարգի միջոցով: LTE ազդեցությունը կատարվել է LPS ներարկումից 24 ժամ անց (11 կենդանի) կամ LPS-ով բուժում չստանալուց հետո (5 կենդանի): Կենդանիները թեթևակի անզգայացվել են կետամին/քսիլազինով (կետամին 80 մգ/կգ, ներմկանային; քսիլազին 10 մգ/կգ, ներմկանային) ազդեցությունից առաջ՝ շարժումը կանխելու և ապահովելու համար, որ կենդանու գլուխը գտնվում է LTE ազդանշանը արձակող օղակաձև անտենայի մեջ: Վերարտադրելի տեղը ներքևում: Նույն վանդակի առնետների կեսը ծառայել է որպես վերահսկիչ խումբ (11 կեղծ ազդեցության ենթարկված կենդանիներ, LPS-ով նախապես բուժված 22 առնետներից). նրանք տեղադրվել են օղակաձև անտենայի տակ, և LTE ազդանշանի էներգիան սահմանվել է զրոյի: Բռնկված և կեղծ ազդեցության ենթարկված կենդանիների քաշերը նման էին (p = 0.558, չզույգված t-փորձ, ns): Բոլոր անզգայացված կենդանիները տեղադրվել են մետաղ չպարունակող տաքացնող բարձիկի վրա՝ մարմնի ջերմաստիճանը ողջ ընթացքում մոտ 37°C պահպանելու համար: փորձ։ Ինչպես նախորդ փորձերի ժամանակ, ազդեցության ժամանակը սահմանվել էր 2 ժամ։ Արթնացումից հետո կենդանուն տեղադրեք վիրահատարանում գտնվող մեկ այլ տաքացնող բարձիկի վրա։ Նույն ազդեցության ընթացակարգը կիրառվել է 10 առողջ առնետների վրա (չբուժված LPS-ով), որոնցից կեսը կեղծ ազդեցության են ենթարկվել նույն վանդակից (p = 0.694):
Էքսպոզիցիայի համակարգը նման էր նախորդ ուսումնասիրություններում նկարագրված համակարգերին 25, 62, որտեղ ռադիոհաճախականության գեներատորը փոխարինվել էր՝ GSM էլեկտրամագնիսական դաշտերի փոխարեն LTE ստեղծելու համար։ Հակիրճ ասած, LTE - 1800 ՄՀց էլեկտրամագնիսական դաշտ արձակող RF գեներատորը (SMBV100A, 3.2 GHz, Rohde & Schwarz, Գերմանիա) միացված էր հզորության ուժեղացուցիչին (ZHL-4W-422+, Mini-Circuits, ԱՄՆ), շրջանառության սարքին (D3 1719-N, Sodhy, Ֆրանսիա), երկկողմանի միակցիչին (CD D 1824-2, -30 dB, Sodhy, Ֆրանսիա) և չորսակողմանի հզորության բաժանիչին (DC D 0922-4N, Sodhy, Ֆրանսիա), որը թույլ էր տալիս միաժամանակյա էքսպոզիցիայի ենթարկել չորս կենդանի։ Երկկողմանի միակցիչին միացված հզորության չափիչը (N1921A, Agilent, ԱՄՆ) թույլ էր տալիս սարքի ներսում անընդհատ չափել և վերահսկել միջադեպային և անդրադարձած հզորությունը։ Յուրաքանչյուր ելք միացված էր օղակաձև անտենային (Sama-Sistemi srl; Roma), որը հնարավորություն է տալիս մասնակիորեն բացահայտել կենդանու գլուխը։ Շրջանաձև անտենան բաղկացած է տպագիր միացումից՝ երկու մետաղական գծերով (դիէլեկտրիկ հաստատուն εr = 4.6), որոնք փորագրված են մեկուսիչ էպօքսիդային հիմքի վրա։ Սարքի մի ծայրում կենդանու գլխին մոտ տեղադրված օղակ կազմող 1 մմ լայնությամբ մետաղալարից։ Ինչպես նախորդ ուսումնասիրություններում26,62, տեսակարար կլանման արագությունը (SAR) որոշվել է թվային եղանակով՝ օգտագործելով թվային առնետի մոդել և վերջավոր տարբերության ժամանակային տիրույթի (FDTD) մեթոդ63,64,65։ Դրանք նաև որոշվել են փորձարարական եղանակով՝ համասեռ առնետի մոդելում՝ օգտագործելով Luxtron զոնդեր՝ ջերմաստիճանի բարձրացումը չափելու համար։ Այս դեպքում SAR-ը Վտ/կգ-ով հաշվարկվում է հետևյալ բանաձևով՝ SAR = C ΔT/Δt, որտեղ C-ն ջերմունակությունն է Ջ/(կգ K), ΔT-ն՝ °K-ով և Δt-ն՝ ջերմաստիճանի փոփոխությունը, ժամանակը վայրկյաններով։ Թվայինորեն որոշված ​​SAR արժեքները համեմատվել են համասեռ մոդելի միջոցով ստացված փորձարարական SAR արժեքների հետ, հատկապես համարժեք առնետի ուղեղի շրջաններում։ Թվային SAR չափումների և փորձարարականորեն հայտնաբերված SAR արժեքը 30%-ից պակաս է։
Նկար 2ա-ն ցույց է տալիս առնետի ուղեղում SAR-ի բաշխումը առնետի մոդելում, որը համապատասխանում է մեր ուսումնասիրության մեջ օգտագործված առնետների մարմնի քաշի և չափերի բաշխմանը: Ուղեղի միջին SAR-ը կազմել է 0.37 ± 0.23 Վտ/կգ (միջին ± ստանդարտ շեղում): SAR արժեքները ամենաբարձրն են կեղևային հատվածում, օղակաձև անտենայից անմիջապես ներքև: ACx-ում (SARACx) տեղային SAR-ը կազմել է 0.50 ± 0.08 Վտ/կգ (միջին ± ստանդարտ շեղում) (Նկար 2բ): Քանի որ ազդեցության ենթարկված առնետների մարմնի քաշը միատարր է, և գլխի հյուսվածքի հաստության տարբերությունները աննշան են, ACx-ի կամ կեղևի այլ հատվածների իրական SAR-ը, ենթադրվում է, շատ նման կլինի մեկ ազդեցության ենթարկված կենդանու և մյուսի միջև:
Էքսպոզիցիայի ավարտին կենդանիներին լրացվել են կետամինի (20 մգ/կգ, ներմկանային) և քսիլազինի (4 մգ/կգ, ներմկանային) լրացուցիչ դեղաչափերով, մինչև որ հետևի թաթը սեղմելուց հետո ռեֆլեքսային շարժումներ չեն նկատվել։ Գանգի վերևում գտնվող մաշկի և քունքային մկանի մեջ ենթամաշկային ներարկվել է տեղային անզգայացնող (քսիլոկաին 2%), և կենդանիները տեղադրվել են մետաղ չպարունակող տաքացման համակարգի վրա։ Կենդանուն ստերեոտաքսիկ շրջանակում տեղադրելուց հետո ձախ քունքային կեղևի վրա կատարվել է կռանիոտոմիա։ Ինչպես մեր նախորդ ուսումնասիրության մեջ66, սկսած պարիետալ և քունքային ոսկորների միացումից, բացվածքը 9 մմ լայնություն և 5 մմ բարձրություն ուներ։ ACx-ի վերևում գտնվող կարծր թաղանթը զգուշորեն հեռացվել է բինոկուլյար հսկողության ներքո՝ առանց արյան անոթները վնասելու։ Պրոցեդուրայի ավարտին կենդանու գլխի ոչ տրավմատիկ ֆիքսացիայի համար կառուցվել է ատամնաբուժական ակրիլային ցեմենտի հիմք։ Կենդանուն պահող ստերեոտաքսիկ շրջանակը տեղադրվել է ակուստիկ մարման խցիկում (IAC, մոդել AC1):
Տվյալները ստացվել են 20 առնետների առաջնային լսողական կեղևում բազմամիավոր ձայնագրություններից, այդ թվում՝ LPS-ով նախապես մշակված 10 կենդանիներից: Արտաբջջային ձայնագրությունները ստացվել են 16 վոլֆրամե էլեկտրոդների զանգվածից (TDT, ø: 33 µm, < 1 MΩ), որը բաղկացած է 8 էլեկտրոդների երկու շարքից, որոնք տեղակայված են 1000 µm հեռավորության վրա (նույն շարքի էլեկտրոդների միջև՝ 350 µm): Քունքոսկրի և հակառակ կարծր ոսկրի միջև տեղադրվել է արծաթե մետաղալար (ø: 300 µm)՝ հողակցման համար: Առաջնային ACx-ի մոտավոր գտնվելու վայրը բրեգմայից 4-7 մմ հետ է և վերքունքային կարից 3 մմ փորոքային: Հում ազդանշանը ուժեղացվել է 10,000 անգամ (TDT Medusa) և այնուհետև մշակվել է բազմալիք տվյալների ձեռքբերման համակարգով (RX5, TDT): Յուրաքանչյուր էլեկտրոդից հավաքված ազդանշանները զտվել են (610–10,000 Հց)՝ բազմամիավոր ակտիվությունը (MUA) արդյունահանելու համար: Յուրաքանչյուր էլեկտրոդի համար ուշադիր սահմանվել են ձգանման մակարդակները (համահեղինակների կողմից): կուրացած՝ բաց կամ կեղծ բաց վիճակներից)՝ ազդանշանից ամենամեծ գործողության պոտենցիալն ընտրելու համար: Ալիքային ձևերի առցանց և ոչ առցանց ստուգումը ցույց տվեց, որ այստեղ հավաքված MUA-ն բաղկացած էր էլեկտրոդների մոտ 3-ից 6 նեյրոնների կողմից առաջացած գործողության պոտենցիալներից: Յուրաքանչյուր փորձի սկզբում մենք սահմանեցինք էլեկտրոդների զանգվածի դիրքը այնպես, որ ութ էլեկտրոդներից բաղկացած երկու շարքերը կարողանային նմուշառել նեյրոններ՝ ցածրից մինչև բարձր հաճախականության արձագանքներից, երբ դրանք կատարվում էին ռոստրալ կողմնորոշմամբ:
Ակուստիկ խթանները ստեղծվել են Matlab-ում, փոխանցվել RP2.1-ի վրա հիմնված ձայնի փոխանցման համակարգին (TDT) և ուղարկվել Fostex բարձրախոսին (FE87E): Բարձրախոսը տեղադրվել է առնետի աջ ականջից 2 սմ հեռավորության վրա, որի հեռավորության վրա բարձրախոսը ստեղծել է հարթ հաճախականության սպեկտր (± 3 դԲ) 140 Հց-ից մինչև 36 կՀց հաճախականությունների միջև: Բարձրախոսի կարգավորումը կատարվել է Bruel and Kjaer միկրոֆոն 4133-ով ձայնագրված աղմուկի և մաքուր տոների միջոցով, որոնք միացված են B&K 2169 նախնական ուժեղացուցիչին և Marantz PMD671 թվային ձայնագրիչին: Սպեկտրալ ժամանակի ընկալման դաշտը (STRF) որոշվել է 97 գամմա-տոնային հաճախականությունների միջոցով, որոնք ընդգրկում են 8 (0.14–36 կՀց) օկտավաներ, որոնք ներկայացված են պատահական կարգով 75 դԲ SPL-ում 4.15 Հց հաճախականությամբ: Հաճախականության արձագանքման տարածքը (FRA) որոշվում է նույն տոների հավաքածուի միջոցով և ներկայացված է պատահական կարգով 2 Հց հաճախականությամբ 75-ից մինչև 5 դԲ SPL: Յուրաքանչյուր հաճախականություն ներկայացվում է ութ անգամ յուրաքանչյուր... ինտենսիվությունը։
Բնական խթանների նկատմամբ արձագանքները նույնպես գնահատվել են։ Նախորդ ուսումնասիրություններում մենք նկատել ենք, որ առնետների ձայնային նոտաները հազվադեպ են ուժեղ արձագանքներ առաջացրել ACx-ում՝ անկախ նեյրոնային օպտիմալ հաճախականությունից (BF), մինչդեռ քսենոտրանսպլանտատին բնորոշ (օրինակ՝ երգող թռչունների կամ ծովախոզուկների ձայնային նոտաները) սովորաբար ամբողջ տոնային քարտեզն են։ Հետևաբար, մենք փորձարկել ենք ծովախոզուկների կեղևային արձագանքները ձայնային նոտաների նկատմամբ (36-ում օգտագործված սուլիչը կապված էր խթանների 1 վրկ-ի հետ, ներկայացված 25 անգամ)։

Մենք կարող ենք նաև հարմարեցնել RF պասիվ բաղադրիչները ձեր պահանջներին համապատասխան: Դուք կարող եք մուտք գործել հարմարեցման էջ՝ ձեզ անհրաժեշտ տեխնիկական բնութագրերը տրամադրելու համար:
https://www.keenlion.com/customization/

Էմալի.
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com