Diese Studie wurde durchgeführt, um die Wirkungen elektrischer Felder mit unterschiedlichen Frequenzen auf Membranpotenziale und kohärente Netzwerk-Oszillationen im Gehirn von Ratten zu untersuchen.
Die Gehirne wurden adulten, männlichen Sprague-Dawley-Ratten (150-250 g) entnommen. Kainsäure (pflanzlicher, Glutamin-ähnlicher Wirkstoff) wurde verwendet, um kohärente Netzwerk-Oszillationen im Frequenzbereich der Betawelle und Gammawelle (15-100 Hz) zu induzieren.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
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Exposition 1:
5–100 Hz
Expositionsdauer:
intermittierend, 1 s an/1 s aus, 5 mal wiederholt
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Exposition 2:
5–100 Hz
Expositionsdauer:
intermittierend, 10 s an/30 s aus, 5 oder 20 mal wiederholt
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Exposition 3:
16–50 Hz
Expositionsdauer:
nicht klar beschrieben
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Previous experiments on DC fields [Bikson et al., 2004] were repeated and extended to AC fields.
| Frequenz | 5–100 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Signalform |
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| Expositionsdauer | intermittierend, 1 s an/1 s aus, 5 mal wiederholt |
| Zusatzinfo | intracellular recordings |
| Expositionsquelle |
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|---|---|
| Abstand zw. exponiertem Objekt und Expositionsquelle | 6 mm |
| Aufbau | 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. |
| Zusatzinfo | Measurements were averaged over five repeats at each frequency and field strength. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| elektrische Feldstärke | 16 V/m | Spitze-Spitze-Wert | Kalibrierung | - | 0,5; 1; 2; 3; 5; 10; 16 V/m |
| elektrische Feldstärke | 5,65 V/m | Effektivwert | Kalibrierung | - | 0,177; 0,354; 0,708; 1,41; 2,12; 3,54; 5,65 V/m |
| Frequenz | 5–100 Hz |
|---|---|
| Typ | |
| Signalform |
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| Expositionsdauer | intermittierend, 10 s an/30 s aus, 5 oder 20 mal wiederholt |
| Zusatzinfo | network oscillations |
| Expositionsquelle |
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|---|---|
| Zusatzinfo | Measurements were averaged over five repeats at each frequency and field strength (20 repeats for fields up to 2 V/m). |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| elektrische Feldstärke | 16 V/m | Spitze-Spitze-Wert | Kalibrierung | - | 0,5; 1; 2; 3; 5; 10; 16 V/m |
| elektrische Feldstärke | 5,65 V/m | Effektivwert | Kalibrierung | - | 0,177; 0,354; 0,708; 1,41; 2,12; 3,54; 5,65 V/m |
| Expositionsquelle |
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|---|---|
| Aufbau | 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. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| elektrische Feldstärke | 150 V/m | Spitze-Spitze-Wert | Kalibrierung | - | - |
| elektrische Feldstärke | 75 V/m | Spitzenwert | Kalibrierung | - | DC |
Die verwendeten elektrischen Gleichstrom-Felder veränderten das Ruhepotenzial der Hippokampus-Neuronen-Somata um 0,18 mV pro applizierten V/m. Sinusförmige Wechselfelder zeigten geringere Wirkungen auf das Ruhepotenzial. Unter ansteigender Frequenz nahm das Ruhepotenzial exponentiell ab. Bezüglich der Oszillationen des neuronalen Netzes verlagerten elektrische Wechselfelder größer oder gleich 6 V/m peak to peak die Gamma-Spitze der spektralen Leistungsdichte auf die verwendete Feld-Frequenz oder darunter. Die Fähigkeit des verwendeten Wechselfeldes, die Gamma-Oszillationen zu verändern, zeigte klar definierte Schwellenwerte.
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