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 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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