बातम्या

Nature.com ला भेट दिल्याबद्दल धन्यवाद. तुम्ही वापरत असलेल्या ब्राउझरच्या आवृत्तीमध्ये CSS साठी मर्यादित समर्थन आहे. सर्वोत्तम अनुभवासाठी, आम्ही शिफारस करतो की तुम्ही अद्ययावत ब्राउझर वापरा (किंवा इंटरनेट एक्सप्लोररमधील कंपॅटिबिलिटी मोड बंद करा). यादरम्यान, सतत समर्थन सुनिश्चित करण्यासाठी, आम्ही ही साइट स्टाईल्स आणि जावास्क्रिप्टशिवाय प्रदर्शित करू.
मोबाईल टेलिफोनी संप्रेषणाच्या सतत वाढणाऱ्या मागणीमुळे वायरलेस तंत्रज्ञानाचा (G) सतत उदय होत आहे, ज्याचा जैविक प्रणालींवर वेगवेगळा परिणाम होऊ शकतो. हे तपासण्यासाठी, आम्ही उंदरांना २ तासांसाठी 4G लाँग-टर्म इव्होल्यूशन (LTE)-1800 MHz इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्ड (EMF) च्या एका डोक्याच्या संपर्कात ठेवले. त्यानंतर आम्ही प्राथमिक श्रवण कॉर्टेक्स (ACx) मध्ये मायक्रोग्लियाच्या अवकाशीय व्याप्तीवर आणि इलेक्ट्रोफिजिओलॉजिकल न्यूरॉनल क्रियाकलापांवर लिपोपॉलीसॅकराइड-प्रेरित तीव्र न्यूरोइन्फ्लेमेशनच्या परिणामाचे मूल्यांकन केले. ACx मधील सरासरी SAR 0.5 W/kg आहे. मल्टी-युनिट रेकॉर्डिंग दर्शवतात की LTE-EMF मुळे शुद्ध टोन आणि नैसर्गिक आवाजांच्या प्रतिसादाच्या तीव्रतेत घट होते, तर कमी आणि मध्यम-श्रेणीच्या फ्रिक्वेन्सीसाठी ध्वनिक उंबरठ्यात वाढ होते. Iba1 इम्युनोहिस्टोकेमिस्ट्रीने मायक्रोग्लियाच्या पिंड आणि प्रक्रियांनी व्यापलेल्या क्षेत्रात कोणताही बदल दर्शवला नाही. निरोगी उंदरांमध्ये, त्याच LTE संपर्कामुळे प्रतिसादाची तीव्रता आणि ध्वनिक उंबरठ्यांमध्ये बदल झाले नाहीत. आमचा डेटा दर्शवितो की तीव्र न्यूरोइन्फ्लेमेशन न्यूरॉन्सना LTE-EMF साठी संवेदनशील बनवते, परिणामी ACx मध्ये ध्वनिक उत्तेजनांच्या प्रक्रियेत बदल होतो.
वायरलेस कम्युनिकेशनच्या सततच्या विस्तारामुळे गेल्या तीन दशकांत मानवाचे विद्युतचुंबकीय वातावरण मोठ्या प्रमाणात बदलले आहे. सध्या, दोन-तृतीयांशपेक्षा जास्त लोकसंख्या मोबाईल फोन (MP) वापरकर्ते मानली जाते. या तंत्रज्ञानाच्या मोठ्या प्रमाणावरील प्रसारामुळे रेडिओ फ्रिक्वेन्सी (RF) श्रेणीतील स्पंदित विद्युतचुंबकीय क्षेत्रांच्या (EMFs) संभाव्य धोकादायक परिणामांबद्दल चिंता आणि वादविवाद निर्माण झाले आहेत, जे मोबाईल फोन किंवा बेस स्टेशनद्वारे उत्सर्जित केले जातात आणि संवादांना सांकेतिक रूप देतात. या सार्वजनिक आरोग्य समस्येने जैविक ऊतींमध्ये रेडिओ फ्रिक्वेन्सी शोषणाच्या परिणामांचा तपास करण्यासाठी समर्पित अनेक प्रायोगिक अभ्यासांना प्रेरणा दिली आहे¹. यापैकी काही अभ्यासांनी न्यूरॉनल नेटवर्क क्रियाकलाप आणि संज्ञानात्मक प्रक्रियांमधील बदलांचा शोध घेतला आहे, कारण मोबाईल फोनच्या सर्वव्यापी वापरामुळे मेंदू रेडिओ फ्रिक्वेन्सी स्रोतांच्या जवळ असतो. अनेक प्रकाशित अभ्यास दुसऱ्या पिढीच्या (2G) ग्लोबल सिस्टम फॉर मोबाईल कम्युनिकेशन्स (GSM) किंवा वाइडबँड कोड डिव्हिजन मल्टिपल ऍक्सेस (WCDMA)/तिसऱ्या पिढीच्या युनिव्हर्सल मोबाईल टेलिकम्युनिकेशन्स सिस्टम (WCDMA/3G UMTS) मध्ये वापरल्या जाणाऱ्या पल्स मॉड्युलेटेड सिग्नल्सच्या परिणामांवर लक्ष केंद्रित करतात²,³,⁴,⁵. चौथ्या पिढीमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या रेडिओ फ्रिक्वेन्सी सिग्नल्सच्या परिणामांबद्दल फार कमी माहिती आहे. (4G) मोबाईल सेवा, ज्या लाँग टर्म इव्होल्यूशन (LTE) तंत्रज्ञान नावाच्या पूर्णपणे डिजिटल इंटरनेट प्रोटोकॉल तंत्रज्ञानावर अवलंबून असतात. २०११ मध्ये सुरू झालेल्या LTE हँडसेट सेवेमुळे जानेवारी २०२२ पर्यंत जागतिक स्तरावर ६.६ अब्ज LTE ग्राहक मिळण्याची अपेक्षा आहे (GSMA: //gsacom.com). सिंगल-कॅरियर मॉड्युलेशन योजनांवर आधारित GSM (2G) आणि WCDMA (3G) प्रणालींच्या तुलनेत, LTE मूलभूत सिग्नल स्वरूप म्हणून ऑर्थोगोनल फ्रिक्वेन्सी डिव्हिजन मल्टिप्लेक्सिंग (OFDM) वापरते. जगभरात, LTE मोबाईल सेवा ४५० ते ३७०० मेगाहर्ट्झ दरम्यानच्या विविध फ्रिक्वेन्सी बँड्सचा वापर करतात, ज्यामध्ये GSM मध्ये वापरल्या जाणाऱ्या ९०० आणि १८०० मेगाहर्ट्झ बँड्सचाही समावेश आहे.
जैविक प्रक्रियांवर परिणाम करण्याची आरएफ (RF) एक्सपोजरची क्षमता मोठ्या प्रमाणात W/kg मध्ये व्यक्त केलेल्या विशिष्ट शोषण दरावर (SAR) अवलंबून असते, जो जैविक ऊतींमध्ये शोषल्या गेलेल्या ऊर्जेचे मोजमाप करतो. निरोगी मानवी स्वयंसेवकांमध्ये 2.573 GHz LTE सिग्नल्सच्या 30-मिनिटांच्या तीव्र हेड एक्सपोजरच्या जागतिक न्यूरॉनल नेटवर्क क्रियाकलापांवरील परिणामांचा अलीकडेच शोध घेण्यात आला. रेस्टिंग स्टेट fMRI वापरून, असे दिसून आले की LTE एक्सपोजरमुळे उत्स्फूर्त मंद वारंवारता चढउतार आणि आंतर- किंवा आंतर-प्रादेशिक कनेक्टिव्हिटीमध्ये बदल होऊ शकतात, तर विषय 7, 8, 9 नुसार, 10 ग्रॅम ऊतींवर सरासरी काढलेली स्थानिक शिखर SAR पातळी 0.42 ते 1.52 W/kg दरम्यान बदलण्याचा अंदाज होता. अशाच एक्सपोजर परिस्थितीत (30 मिनिटांचा कालावधी, मानवी डोक्याच्या प्रातिनिधिक मॉडेलचा वापर करून 1.34 W/kg ची अंदाजित शिखर SAR पातळी) केलेल्या EEG विश्लेषणाने अल्फा आणि बीटा बँडमध्ये कमी झालेली स्पेक्ट्रल पॉवर आणि गोलार्ध सुसंगतता दर्शविली. तथापि, EEG विश्लेषणावर आधारित इतर दोन अभ्यासांमध्ये असे आढळून आले की 20 किंवा 30 मिनिटांच्या LTE हेड एक्सपोजरमध्ये, कमाल स्थानिक SAR पातळीसह सुमारे २ वॅट/किलोवर सेट केल्यावर, एकतर कोणताही शोधण्याजोगा परिणाम दिसून आला नाही¹¹ किंवा अल्फा बँडमधील स्पेक्ट्रल पॉवर कमी झाली, तर स्ट्रूप चाचणीने मूल्यांकन केलेल्या संज्ञानात्मक कार्यात कोणताही बदल झाला नाही¹². विशेषतः जीएसएम किंवा यूएमटीएस ईएमएफ एक्सपोजरच्या परिणामांचा अभ्यास करणाऱ्या ईईजी किंवा संज्ञानात्मक अभ्यासांच्या निकालांमध्येही लक्षणीय फरक आढळले. हे फरक पद्धतीच्या रचनेतील आणि प्रायोगिक पॅरामीटर्समधील फरकांमुळे, ज्यात सिग्नलचा प्रकार आणि मॉड्युलेशन, एक्सपोजरची तीव्रता आणि कालावधी यांचा समावेश आहे, किंवा मानवी विषयांमध्ये वय, शरीररचना किंवा लिंग या संदर्भात असलेल्या विषमतेमुळे उद्भवतात असे मानले जाते.
आतापर्यंत, LTE सिग्नलिंगच्या संपर्काचा मेंदूच्या कार्यावर कसा परिणाम होतो हे निश्चित करण्यासाठी फार कमी प्राण्यांवरील अभ्यास वापरले गेले आहेत. अलीकडेच असे नोंदवले गेले आहे की, गर्भाच्या शेवटच्या अवस्थेपासून ते दूध सोडण्यापर्यंत वाढणाऱ्या उंदरांना प्रणालीगत संपर्क (३० मिनिटे/दिवस, ५ दिवस/आठवडा, सरासरी संपूर्ण-शरीर SAR ०.५ किंवा १ W/kg सह) दिल्याने प्रौढपणी त्यांच्या हालचाल आणि भूकेच्या वर्तनात बदल झाला¹⁴. प्रौढ उंदरांमध्ये वारंवार प्रणालीगत संपर्क (६ आठवड्यांसाठी दररोज २ हेक्टर) दिल्याने ऑक्सिडेटिव्ह ताण निर्माण होतो आणि ऑप्टिक नर्व्हमधून मिळणाऱ्या व्हिज्युअल इव्होक्ड पोटेन्शिअल्सची तीव्रता कमी होते, ज्यामध्ये कमाल SAR १० mW/kg इतका कमी असल्याचा अंदाज आहे¹⁵.
पेशीय आणि आण्विक स्तरांसह अनेक स्तरांवरील विश्लेषणाव्यतिरिक्त, रोगादरम्यान आरएफ एक्सपोजरच्या परिणामांचा अभ्यास करण्यासाठी उंदीर मॉडेल वापरले जाऊ शकतात, जसे की पूर्वी तीव्र न्यूरोइन्फ्लेमेशनच्या संदर्भात GSM किंवा WCDMA/3G UMTS EMF वर लक्ष केंद्रित केले गेले होते. अभ्यासांनी झटके, न्यूरोडीजनरेटिव्ह रोग किंवा ग्लिओमास 16,17,18,19,20 चे परिणाम दर्शविले आहेत.
लिपोपॉलीसॅकराइड (LPS) इंजेक्ट केलेले उंदीर हे विषाणू किंवा जीवाणूंमुळे होणाऱ्या सौम्य संसर्गजन्य रोगांशी संबंधित तीव्र न्यूरोइन्फ्लेमेटरी प्रतिसादांचे एक उत्कृष्ट प्रीक्लिनिकल मॉडेल आहेत, जे दरवर्षी बहुसंख्य लोकसंख्येला प्रभावित करतात. या दाहक स्थितीमुळे एक प्रतिवर्ती (reversible) आजार आणि उदासीन वर्तणूक सिंड्रोम निर्माण होतो, ज्याची वैशिष्ट्ये म्हणजे ताप, भूक न लागणे आणि सामाजिक संवाद कमी होणे. मायक्रोग्लियासारख्या CNS मधील रहिवासी फॅगोसाइट्स या न्यूरोइन्फ्लेमेटरी प्रतिसादाच्या प्रमुख परिणामकारक पेशी आहेत. उंदरांना LPS चा उपचार दिल्यास मायक्रोग्लिया सक्रिय होतात, ज्यांचे वैशिष्ट्य म्हणजे त्यांच्या आकारात आणि पेशीय प्रक्रियांमध्ये बदल आणि ट्रान्सक्रिप्टोम प्रोफाइलमध्ये मोठे बदल, ज्यात प्रो-इन्फ्लेमेटरी सायटोकाइन्स किंवा एन्झाइम्ससाठी कोड करणाऱ्या जनुकांचे अपरेग्युलेशन समाविष्ट आहे, जे न्यूरॉनल नेटवर्कवर परिणाम करतात.
एलपीएस-उपचारित उंदरांमध्ये GSM-1800 MHz EMF च्या एकाच २-तासांच्या डोक्यावरील संपर्काच्या परिणामांचा अभ्यास करताना, आम्हाला आढळले की GSM सिग्नलिंगमुळे सेरेब्रल कॉर्टेक्समध्ये पेशीय प्रतिसाद सुरू होतात, ज्यामुळे जीन अभिव्यक्ती, ग्लुटामेट रिसेप्टर फॉस्फोरिलेशन, न्यूरॉनल मेटा-इव्होक्ड फायरिंग आणि सेरेब्रल कॉर्टेक्समधील मायक्रोग्लियाच्या आकारविज्ञानावर परिणाम होतो. त्याच GSM संपर्कात आलेल्या निरोगी उंदरांमध्ये हे परिणाम आढळले नाहीत, यावरून असे सूचित होते की एलपीएस-प्रेरित न्यूरोइन्फ्लेमेटरी स्थिती CNS पेशींना GSM सिग्नलिंगसाठी संवेदनशील बनवते. एलपीएस-उपचारित उंदरांच्या श्रवण कॉर्टेक्सवर (ACx) लक्ष केंद्रित केल्यावर, जिथे स्थानिक SAR सरासरी 1.55 W/kg होता, आम्ही पाहिले की GSM संपर्कामुळे मायक्रोग्लियल प्रक्रियेच्या लांबीत किंवा फांद्यांमध्ये वाढ झाली आणि शुद्ध टोन आणि नैसर्गिक उत्तेजना 28 द्वारे प्रेरित न्यूरॉनल प्रतिसादांमध्ये घट झाली.
सध्याच्या अभ्यासात, आम्ही हे तपासण्याचे उद्दिष्ट ठेवले होते की, संपर्काची शक्ती दोन-तृतीयांशने कमी करून, केवळ डोक्याला LTE-1800 MHz सिग्नलचा संपर्क दिल्यास ACx मधील मायक्रोग्लिअल आकारविज्ञान आणि चेतापेशीय क्रियाकलापांमध्ये बदल होऊ शकतो का. आम्ही येथे दाखवतो की LTE सिग्नलिंगचा मायक्रोग्लिअल प्रक्रियांवर कोणताही परिणाम झाला नाही, परंतु तरीही 0.5 W/kg च्या SAR मूल्याने LPS-उपचारित उंदरांच्या ACx मध्ये ध्वनी-प्रेरित कॉर्टिकल क्रियाकलापांमध्ये लक्षणीय घट झाली.
GSM-1800 MHz च्या संपर्कामुळे दाहक परिस्थितीत मायक्रोग्लिअल मॉर्फोलॉजीमध्ये बदल होतो, या पूर्वीच्या पुराव्याच्या आधारे, आम्ही LTE सिग्नलिंगच्या संपर्कात आल्यानंतर या परिणामाचा अभ्यास केला.
प्रौढ उंदरांना, केवळ डोक्यावर शॅम एक्सपोजर किंवा LTE-1800 MHz च्या संपर्कात आणण्याच्या २४ तास आधी LPS चे इंजेक्शन देण्यात आले. संपर्कात आल्यावर, सेरेब्रल कॉर्टेक्समध्ये LPS-प्रेरित न्यूरोइन्फ्लेमेटरी प्रतिसाद स्थापित झाले, जे प्रोइन्फ्लेमेटरी जनुकांच्या अपरेग्युलेशन आणि कॉर्टिकल मायक्रोग्लियाच्या आकारशास्त्रातील बदलांवरून दिसून आले (आकृती १). ACx मध्ये ०.५ W/kg ची सरासरी SAR पातळी मिळवण्यासाठी LTE हेडद्वारे एक्सपोज केलेली पॉवर सेट केली गेली होती (आकृती २). LPS-सक्रिय मायक्रोग्लिया LTE EMF ला प्रतिसाद देत होते की नाही हे ठरवण्यासाठी, आम्ही अँटी-Iba1 ने रंगवलेल्या कॉर्टिकल सेक्शन्सचे विश्लेषण केले, ज्याने निवडकपणे या पेशींना लेबल केले होते. आकृती ३अ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, शॅम किंवा LTE एक्सपोजरनंतर ३ ते ४ तासांनी फिक्स केलेल्या ACx सेक्शन्समध्ये, मायक्रोग्लिया लक्षणीयरीत्या समान दिसत होते, जे LPS प्रो-इन्फ्लेमेटरी उपचारांमुळे निर्माण झालेले "दाट-सारखे" पेशी आकारशास्त्र दर्शवत होते (आकृती १). आकारशास्त्रीय प्रतिसादांच्या अनुपस्थितीशी सुसंगत, परिमाणात्मक प्रतिमा विश्लेषणाने एकूण क्षेत्रात कोणतेही महत्त्वपूर्ण फरक उघड केले नाहीत (अनपेअर्ड टी-टेस्ट, p =). LTE उंदरांमध्ये Iba1-स्टेन्ड सेल बॉडीजच्या एक्सपोजरची तुलना शॅम-एक्सपोजर केलेल्या प्राण्यांशी करताना Iba1 इम्युनोरिएक्टिव्हिटीच्या मध्ये 0.308) किंवा क्षेत्रफळ (p = 0.196) आणि घनता (p = 0.061) मध्ये वाढ दिसून आली (आकृती 3b-d).
कॉर्टिकल मायक्रोग्लियाच्या आकारविज्ञानावर एलपीएस आयपी इंजेक्शनचे परिणाम. एलपीएस किंवा व्हेइकल (नियंत्रण) चे इंट्रापेरिटोनियल इंजेक्शन दिल्यानंतर २४ तासांनी सेरेब्रल कॉर्टेक्सच्या (डॉर्सोमेडियल प्रदेश) कोरोनल सेक्शनमधील मायक्रोग्लियाचे प्रातिनिधिक दृश्य. पूर्वी वर्णन केल्याप्रमाणे पेशींना अँटी-आयबीए१ अँटीबॉडीने रंगवले होते. एलपीएस प्रो-इन्फ्लेमेटरी उपचारांमुळे मायक्रोग्लियाच्या आकारविज्ञानात बदल झाले, ज्यात समीपस्थ जाडी वाढणे आणि पेशीय प्रक्रियांच्या लहान दुय्यम शाखांमध्ये वाढ होणे यांचा समावेश आहे, ज्यामुळे "दाट-सारखे" स्वरूप प्राप्त झाले. स्केल बार: २० µm.
१८०० मेगाहर्ट्झ एलटीईच्या संपर्कात असताना उंदराच्या मेंदूतील विशिष्ट शोषण दराचे (एसएआर) डोसिमेट्रिक विश्लेषण. मेंदूतील स्थानिक एसएआरचे मूल्यांकन करण्यासाठी, ०.५ मिमी³ घन ग्रिडसह, फँटम उंदीर आणि लूप अँटेना६२ चे पूर्वी वर्णन केलेले एक विषम मॉडेल वापरले गेले. (अ) डोक्यावर लूप अँटेना आणि शरीराखाली धातूचा थर्मल पॅड (पिवळा) असलेल्या एक्सपोजर सेटिंगमधील उंदराच्या मॉडेलचे जागतिक दृश्य. (ब) ०.५ मिमी³ स्थानिक रिझोल्यूशनवर प्रौढ मेंदूतील एसएआर मूल्यांचे वितरण. सॅजिटल सेक्शनमधील काळ्या बाह्यरेषेने सीमांकित केलेला भाग प्राथमिक श्रवण कॉर्टेक्सशी संबंधित आहे, जिथे मायक्रोग्लिअल आणि न्यूरॉनल क्रियाकलापांचे विश्लेषण केले जाते. एसएआर मूल्यांचे रंग-संकेतित स्केल आकृतीमध्ये दर्शविलेल्या सर्व संख्यात्मक सिम्युलेशनला लागू होते.
एलटीई किंवा शॅम एक्सपोजरनंतर उंदराच्या श्रवण कॉर्टेक्समधील एलपीएस-इंजेक्ट केलेले मायक्रोग्लिया. (अ) शॅम किंवा एलटीई एक्सपोजरनंतर (एक्सपोजर) ३ ते ४ तासांनी एलपीएस-परफ्यूज्ड उंदराच्या श्रवण कॉर्टेक्सच्या कोरोनल सेक्शनमधील अँटी-Iba1 अँटीबॉडीने रंगवलेल्या मायक्रोग्लियाचे प्रातिनिधिक स्टॅक्ड दृश्य. स्केल बार: २० µm. (ब, ड) शॅम (मोकळे ठिपके) किंवा एलटीई एक्सपोजरनंतर (एक्सपोज्ड, काळे ठिपके) ३ ते ४ तासांनी मायक्रोग्लियाचे मॉर्फोमेट्रिक मूल्यांकन. (ब, क) मायक्रोग्लिया मार्कर Iba1 चे अवकाशीय आच्छादन (ब) आणि Iba1-पॉझिटिव्ह पेशींच्या भागांचे क्षेत्रफळ (क). डेटा शॅम-एक्सपोज्ड प्राण्यांच्या सरासरीनुसार सामान्यीकृत अँटी-Iba1 स्टेनिंग क्षेत्र दर्शवतो. (ड) अँटी-Iba1-रंगवलेल्या मायक्रोग्लिअल पेशींच्या भागांची संख्या. शॅम (n = ५) आणि एलटीई (n = ६) प्राण्यांमधील फरक लक्षणीय नव्हते (p > ०.०५, अनपेअर्ड). टी-टेस्ट). बॉक्सच्या वरच्या आणि खालच्या रेषा अनुक्रमे २५ व्या-७५ व्या पर्सेंटाइल आणि ५ व्या-९५ व्या पर्सेंटाइलला दर्शवतात. बॉक्समध्ये सरासरी मूल्य लाल रंगात चिन्हांकित केले आहे.
सारणी १ मध्ये उंदरांच्या चार गटांतील (शाम, एक्सपोज्ड, शाम-एलपीएस, एक्सपोज्ड-एलपीएस) प्राण्यांची संख्या आणि प्राथमिक श्रवण कॉर्टेक्समध्ये मिळवलेल्या मल्टी-युनिट रेकॉर्डिंगचा सारांश दिला आहे. खालील निकालांमध्ये, आम्ही अशी सर्व रेकॉर्डिंग समाविष्ट केली आहेत ज्यात एक महत्त्वपूर्ण स्पेक्ट्रल टेम्पोरल रिसेप्टिव्ह फील्ड (STRF) दिसून येते, म्हणजेच, टोन-इव्होक्ड रिस्पॉन्स जे स्वयंस्फूर्त फायरिंग दरांपेक्षा किमान ६ स्टँडर्ड डेव्हिएशनने जास्त आहेत (सारणी १ पहा). हा निकष लागू करून, आम्ही शाम गटासाठी २६६ रेकॉर्ड, एक्सपोज्ड गटासाठी २७३ रेकॉर्ड, शाम-एलपीएस गटासाठी २९९ रेकॉर्ड आणि एक्सपोज्ड-एलपीएस गटासाठी २९५ रेकॉर्ड निवडले.
पुढील परिच्छेदांमध्ये, आम्ही प्रथम स्पेक्ट्रल-टेम्पोरल रिसेप्टिव्ह फील्डमधून (म्हणजेच, शुद्ध टोनला दिलेला प्रतिसाद) आणि झेनोजेनिक विशिष्ट व्होकलायझेशनला दिलेल्या प्रतिसादातून काढलेल्या पॅरामीटर्सचे वर्णन करू. त्यानंतर आम्ही प्रत्येक गटासाठी प्राप्त झालेल्या फ्रिक्वेन्सी रिस्पॉन्स क्षेत्राच्या प्रमाणीकरणाचे वर्णन करू. आमच्या प्रायोगिक डिझाइनमध्ये "नेस्टेड डेटा"30 ची उपस्थिती लक्षात घेता, सर्व सांख्यिकीय विश्लेषणे इलेक्ट्रोड अॅरेमधील पोझिशन्सच्या संख्येवर आधारित होती (तक्ता 1 मधील शेवटची ओळ), परंतु खाली वर्णन केलेले सर्व परिणाम देखील प्रत्येक गटातील पोझिशन्सच्या संख्येवर आधारित होते. गोळा केलेल्या मल्टीयुनिट रेकॉर्डिंगची एकूण संख्या (तक्ता 1 मधील तिसरी ओळ).
आकृती ४अ मध्ये एलपीएस-उपचारित शॅम आणि एक्सपोज्ड प्राण्यांमध्ये मिळवलेल्या कॉर्टिकल न्यूरॉन्सचे इष्टतम वारंवारता वितरण (बीएफ, जे ७५ डीबी एसपीएलवर कमाल प्रतिसाद देते) दाखवले आहे. दोन्ही गटांमध्ये बीएफची वारंवारता श्रेणी १ किलोहर्ट्झ ते ३६ किलोहर्ट्झ पर्यंत वाढवण्यात आली होती. सांख्यिकीय विश्लेषणाने दाखवले की ही वितरणे समान होती (काय-स्क्वेअर, पी = ०.२७८), ज्यामुळे असे सूचित होते की सॅम्पलिंग बायसशिवाय दोन्ही गटांमध्ये तुलना केली जाऊ शकते.
एलपीएस-उपचारित प्राण्यांमधील कॉर्टिकल प्रतिसादांच्या परिमाणित पॅरामीटर्सवर एलटीई एक्सपोजरचे परिणाम. (अ) एलटीईच्या संपर्कात आलेल्या (काळा) आणि एलटीईच्या शॅम-एक्सपोजरवर आलेल्या (पांढरा) एलपीएस-उपचारित प्राण्यांच्या कॉर्टिकल न्यूरॉन्समधील बीएफ वितरण. दोन्ही वितरणांमध्ये कोणताही फरक नाही. (बफ) स्पेक्ट्रल टेम्पोरल रिसेप्टिव्ह फील्ड (एसटीआरएफ) चे परिमाण मोजणाऱ्या पॅरामीटर्सवर एलटीई एक्सपोजरचा परिणाम. एसटीआरएफ (एकूण प्रतिसाद शक्ती) आणि इष्टतम फ्रिक्वेन्सी (ब, क) या दोन्हीमध्ये प्रतिसाद शक्ती लक्षणीयरीत्या कमी झाली होती (*पी < ०.०५, अनपेअर्ड टी-टेस्ट). प्रतिसाद कालावधी, प्रतिसाद बँडविड्थ आणि बँडविड्थ स्थिरांक (डफ). ध्वनी-उत्सर्जनाला दिलेल्या प्रतिसादांची शक्ती आणि तात्कालिक विश्वसनीयता दोन्ही कमी झाल्या होत्या (ग, ह). उत्स्फूर्त क्रियाकलाप लक्षणीयरीत्या कमी झाला नव्हता (आय). (*पी < ०.०५, अनपेअर्ड टी-टेस्ट). (ज, क) कॉर्टिकल थ्रेशोल्डवर एलटीई एक्सपोजरचे परिणाम. शॅम-एक्सपोजर उंदरांच्या तुलनेत एलटीई-एक्सपोजर उंदरांमध्ये सरासरी थ्रेशोल्ड लक्षणीयरीत्या जास्त होते. हा परिणाम कमी आणि मध्यम फ्रिक्वेन्सीमध्ये अधिक स्पष्टपणे दिसून येतो. वारंवारता.
आकृत्या ४ब-फ या प्राण्यांसाठी STRF मधून मिळवलेल्या पॅरामीटर्सचे वितरण दर्शवतात (सरासरी लाल रेषांनी दर्शविल्या आहेत). LPS-उपचारित प्राण्यांवर LTE एक्सपोजरच्या परिणामांमुळे न्यूरॉनल उत्तेजनशीलता कमी झाल्याचे दिसून आले. प्रथम, शॅम-LPS प्राण्यांच्या तुलनेत BF प्राण्यांमध्ये एकूण प्रतिसाद तीव्रता आणि प्रतिसाद लक्षणीयरीत्या कमी होते (आकृती ४ब,क अनपेअर्ड टी-टेस्ट, p = ०.००१७; आणि p = ०.०४४५). त्याचप्रमाणे, संवादाच्या आवाजांना दिलेले प्रतिसाद, प्रतिसादाची तीव्रता आणि आंतर-प्रयत्न विश्वसनीयता या दोन्हीमध्ये कमी झाले (आकृती ४ग,ह; अनपेअर्ड टी-टेस्ट, p = ०.०४३). उत्स्फूर्त क्रियाकलाप कमी झाला, परंतु हा परिणाम लक्षणीय नव्हता (आकृती ४आय; p = ०.०७४५). LPS-उपचारित प्राण्यांमध्ये LTE एक्सपोजरमुळे प्रतिसादाचा कालावधी, ट्यूनिंग बँडविड्थ आणि प्रतिसाद विलंब यावर परिणाम झाला नाही (आकृती ४ड-फ), हे दर्शवते की LPS-उपचारित प्राण्यांमध्ये LTE एक्सपोजरमुळे फ्रिक्वेन्सी निवडक्षमता आणि आरंभिक प्रतिसादांच्या अचूकतेवर परिणाम झाला नाही.
पुढे आम्ही एलटीईच्या संपर्कामुळे प्युअर टोन कॉर्टिकल थ्रेशोल्डमध्ये बदल झाला आहे की नाही याचे मूल्यांकन केले. प्रत्येक रेकॉर्डिंगमधून मिळालेल्या फ्रिक्वेन्सी रिस्पॉन्स एरिया (FRA) मधून, आम्ही प्रत्येक फ्रिक्वेन्सीसाठी श्रवण थ्रेशोल्ड निश्चित केले आणि प्राण्यांच्या दोन्ही गटांसाठी या थ्रेशोल्डची सरासरी काढली. आकृती 4j मध्ये एलपीएस-उपचारित उंदरांमध्ये 1.1 ते 36 kHz पर्यंतचे सरासरी (± sem) थ्रेशोल्ड दर्शविले आहेत. शॅम आणि एक्सपोज्ड गटांच्या श्रवण थ्रेशोल्डची तुलना केल्यावर असे दिसून आले की शॅम प्राण्यांच्या तुलनेत एक्सपोज्ड प्राण्यांमध्ये थ्रेशोल्डमध्ये लक्षणीय वाढ झाली आहे (आकृती 4j), आणि हा परिणाम कमी आणि मध्यम फ्रिक्वेन्सीमध्ये अधिक स्पष्ट होता. अधिक अचूकपणे सांगायचे झाल्यास, कमी फ्रिक्वेन्सीवर (< 2.25 kHz), उच्च थ्रेशोल्ड असलेल्या A1 न्यूरॉन्सचे प्रमाण वाढले, तर कमी आणि मध्यम थ्रेशोल्ड असलेल्या न्यूरॉन्सचे प्रमाण कमी झाले (काय-स्क्वेअर = 43.85; p < 0.0001; आकृती 4k, डावीकडील आकृती). मध्यम-फ्रिक्वेन्सीवर (2.25 < Freq(kHz) < 11) देखील तोच परिणाम दिसून आला: अप्रकाशित गटाच्या तुलनेत, मध्यम थ्रेशोल्ड असलेल्या कॉर्टिकल रेकॉर्डिंगचे प्रमाण जास्त आणि कमी थ्रेशोल्ड असलेल्या न्यूरॉन्सचे प्रमाण कमी होते (ची-स्क्वेअर = 71.17; p < 0.001; आकृती 4k, मधला पॅनल). उच्च-फ्रिक्वेन्सी न्यूरॉन्सच्या (≥ 11 kHz, p = 0.0059) थ्रेशोल्डमध्ये देखील लक्षणीय फरक होता; कमी-थ्रेशोल्ड न्यूरॉन्सचे प्रमाण कमी झाले आणि मध्यम-उच्च थ्रेशोल्डचे प्रमाण वाढले (ची-स्क्वेअर = 10.853; p = 0.04 आकृती 4k, उजवा पॅनल).
आकृती 5a मध्ये शॅम आणि एक्सपोज्ड गटांसाठी निरोगी प्राण्यांमध्ये मिळवलेले कॉर्टिकल न्यूरॉन्सचे इष्टतम वारंवारता वितरण (BF, जे 75 dB SPL वर कमाल प्रतिसाद देते) दाखवले आहे. सांख्यिकीय विश्लेषणाने असे दिसून आले की दोन्ही वितरणे समान होती (काय-स्क्वेअर, p = 0.157), ज्यामुळे असे सूचित होते की नमुना पक्षपाताशिवाय दोन्ही गटांमध्ये तुलना केली जाऊ शकते.
निरोगी प्राण्यांमधील कॉर्टिकल प्रतिसादांच्या परिमाणित पॅरामीटर्सवर LTE एक्सपोजरचे परिणाम. (a) LTE च्या संपर्कात आलेल्या (गडद निळा) आणि LTE च्या संपर्कात न आलेल्या (फिकट निळा) निरोगी प्राण्यांच्या कॉर्टिकल न्यूरॉन्समधील BF वितरण. दोन्ही वितरणांमध्ये कोणताही फरक नाही. (bf) स्पेक्ट्रल टेम्पोरल रिसेप्टिव्ह फील्ड (STRF) चे परिमाण मोजणाऱ्या पॅरामीटर्सवर LTE एक्सपोजरचा परिणाम. STRF आणि इष्टतम फ्रिक्वेन्सीमध्ये प्रतिसादाच्या तीव्रतेत कोणताही लक्षणीय बदल झाला नाही (b,c). प्रतिसादाच्या कालावधीत किंचित वाढ झाली आहे (d), परंतु प्रतिसाद बँडविड्थ आणि बँडविड्थमध्ये कोणताही बदल झालेला नाही (e, f). आवाजाच्या प्रतिसादांची तीव्रता किंवा तात्कालिक विश्वसनीयता बदलली नाही (g, h). उत्स्फूर्त क्रियेत कोणताही लक्षणीय बदल झाला नाही (i). (*p < 0.05 अनपेअर्ड टी-टेस्ट). (j,k) कॉर्टिकल थ्रेशोल्डवर LTE एक्सपोजरचे परिणाम. सरासरी, LTE च्या संपर्कात आलेल्या उंदरांमध्ये, LTE च्या संपर्कात न आलेल्या उंदरांच्या तुलनेत थ्रेशोल्डमध्ये लक्षणीय बदल झाला नाही, परंतु उच्च फ्रिक्वेन्सीचे थ्रेशोल्ड संपर्कात आलेल्या प्राण्यांमध्ये किंचित कमी होते.
आकृत्या 5b-f दोन STRF संचांमधून मिळवलेल्या पॅरामीटर्सचे वितरण आणि सरासरी (लाल रेषा) दर्शवणारे बॉक्सप्लॉट्स दाखवतात. निरोगी प्राण्यांमध्ये, LTE एक्सपोजरचा STRF पॅरामीटर्सच्या सरासरी मूल्यावर फारसा परिणाम झाला नाही. शॅम गटाच्या तुलनेत (एक्सपोज्ड गटासाठी फिकट विरुद्ध गडद निळे बॉक्स), LTE एक्सपोजरमुळे एकूण प्रतिसादाची तीव्रता किंवा BF चा प्रतिसाद बदलला नाही (आकृती 5b,c; अनपेअर्ड टी-टेस्ट, अनुक्रमे p = 0.2176 आणि p = 0.8696). स्पेक्ट्रल बँडविड्थ आणि लेटन्सीवर देखील कोणताही परिणाम झाला नाही (अनुक्रमे p = 0.6764 आणि p = 0.7129), परंतु प्रतिसादाच्या कालावधीत लक्षणीय वाढ झाली (p = 0.047). व्होकलायझेशन प्रतिसादांच्या तीव्रतेवर (आकृती 5g, p = 0.4375), या प्रतिसादांच्या इंटर-ट्रायल विश्वसनीयतेवर (आकृती 5h, p = 0.3412), आणि उत्स्फूर्त क्रियाकलापांवर (आकृती 5f) देखील कोणताही परिणाम झाला नाही. ५).५i; p = ०.३२५६).
आकृती 5j निरोगी उंदरांमधील 1.1 ते 36 kHz पर्यंतचे सरासरी (± sem) थ्रेशोल्ड दर्शवते. उच्च फ्रिक्वेन्सीवर (11–36 kHz) एक्सपोज्ड प्राण्यांमध्ये किंचित कमी थ्रेशोल्ड वगळता, शॅम आणि एक्सपोज्ड उंदरांमध्ये लक्षणीय फरक दिसून आला नाही (अनपेअर्ड टी-टेस्ट, p = 0.0083). हा परिणाम या वस्तुस्थितीला प्रतिबिंबित करतो की एक्सपोज्ड प्राण्यांमध्ये, या फ्रिक्वेन्सी रेंजमध्ये (काय-स्क्वेअर = 18.312, p = 0.001; आकृती 5k), कमी आणि मध्यम थ्रेशोल्ड असलेले न्यूरॉन्स किंचित जास्त होते (तर उच्च थ्रेशोल्ड असलेले न्यूरॉन्स कमी होते).
सारांशतः, जेव्हा निरोगी प्राण्यांना LTE च्या संपर्कात आणले गेले, तेव्हा शुद्ध स्वर आणि स्वरनिर्मितीसारख्या जटिल आवाजांप्रति असलेल्या प्रतिसादाच्या तीव्रतेवर कोणताही परिणाम झाला नाही. शिवाय, निरोगी प्राण्यांमध्ये, LTE च्या संपर्कात आलेल्या आणि न आलेल्या प्राण्यांमधील कॉर्टिकल श्रवण मर्यादा समान होत्या, तर LPS-उपचारित प्राण्यांमध्ये, LTE च्या संपर्कामुळे कॉर्टिकल मर्यादांमध्ये लक्षणीय वाढ झाली, विशेषतः कमी आणि मध्यम-वारंवारता श्रेणीमध्ये.
आमच्या अभ्यासात असे दिसून आले की, तीव्र न्यूरोइन्फ्लेमेशनचा अनुभव घेत असलेल्या प्रौढ नर उंदरांमध्ये, 0.5 W/kg च्या स्थानिक SARACx सह LTE-1800 MHz च्या संपर्कात आणल्याने (पहा पद्धती), संवादाच्या प्राथमिक रेकॉर्डिंगमधील ध्वनी-प्रेरित प्रतिसादांच्या तीव्रतेत लक्षणीय घट झाली. न्यूरॉनल क्रियेतील हे बदल मायक्रोग्लिअल प्रक्रियांनी व्यापलेल्या अवकाशीय क्षेत्राच्या व्याप्तीमध्ये कोणताही स्पष्ट बदल न होता घडले. निरोगी उंदरांमध्ये कॉर्टिकल प्रेरित प्रतिसादांच्या तीव्रतेवर LTE चा हा परिणाम दिसून आला नाही. LTE-च्या संपर्कात आलेल्या आणि शॅम-च्या संपर्कात आलेल्या प्राण्यांमधील रेकॉर्डिंग युनिट्समधील इष्टतम वारंवारता वितरणातील साम्य लक्षात घेता, न्यूरॉनल प्रतिक्रियेतील फरक सॅम्पलिंग बायसऐवजी LTE सिग्नलच्या जैविक परिणामांमुळे असू शकतात (आकृती 4a). शिवाय, LTE-च्या संपर्कात आलेल्या उंदरांमध्ये प्रतिसाद विलंब आणि स्पेक्ट्रल ट्यूनिंग बँडविड्थमध्ये बदलांचा अभाव हे सूचित करतो की, बहुधा, ही रेकॉर्डिंग्ज दुय्यम क्षेत्रांऐवजी प्राथमिक ACx मध्ये असलेल्या त्याच कॉर्टिकल थरांमधून सॅम्पल केली गेली होती.
आमच्या माहितीनुसार, न्यूरॉनल प्रतिसादांवर LTE सिग्नलिंगच्या परिणामाबद्दल यापूर्वी नोंद झालेली नाही. तथापि, मागील अभ्यासांनी GSM-1800 MHz किंवा 1800 MHz कंटीन्युअस वेव्ह (CW) ची न्यूरॉनल उत्तेजनशीलता बदलण्याची क्षमता नोंदवली आहे, जरी प्रायोगिक पद्धतीनुसार त्यात लक्षणीय फरक दिसून आले. 8.2 W/Kg च्या SAR पातळीवर 1800 MHz CW च्या संपर्कात आल्यानंतर लगेचच, गोगलगायीच्या गँगलियामधील रेकॉर्डिंगमध्ये ॲक्शन पोटेन्शियल ट्रिगर करण्यासाठी आणि न्यूरॉनल मॉड्युलेशनसाठी थ्रेशोल्ड कमी झाल्याचे दिसून आले. दुसरीकडे, उंदराच्या मेंदूतून घेतलेल्या प्राथमिक न्यूरॉनल कल्चरमधील स्पायकिंग आणि बर्स्टिंग ॲक्टिव्हिटी, 4.6 W/kg च्या SAR पातळीवर 15 मिनिटांसाठी GSM-1800 MHz किंवा 1800 MHz CW च्या संपर्कात आल्याने कमी झाली. हा प्रतिबंध संपर्कात आल्यानंतर 30 मिनिटांच्या आत केवळ अंशतः उलटवता येण्यासारखा होता. 9.2 W/kg च्या SAR पातळीवर न्यूरॉन्सचे पूर्णपणे सायलेन्सिंग साध्य झाले. डोस-रिस्पॉन्स विश्लेषणाने दाखवले की GSM-1800 MHz हे बर्स्ट ॲक्टिव्हिटी दाबण्यात 1800 MHz CW पेक्षा अधिक प्रभावी, यावरून असे सूचित होते की न्यूरॉनल प्रतिसाद RF सिग्नल मॉड्युलेशनवर अवलंबून असतात.
आमच्या प्रयोगात, २ तासांच्या केवळ डोक्याच्या संपर्काचा कालावधी संपल्यानंतर ३ ते ६ तासांनी सजीवांमध्ये कॉर्टिकल इव्होक्ड रिस्पॉन्सेस (cortical evoked responses) गोळा करण्यात आले. मागील एका अभ्यासात, आम्ही १.५५ वॅट/किलोच्या SARACx वर GSM-1800 MHz च्या परिणामाचा अभ्यास केला आणि निरोगी उंदरांमध्ये ध्वनी-प्रेरित कॉर्टिकल रिस्पॉन्सेसवर कोणताही महत्त्वपूर्ण परिणाम आढळला नाही. येथे, ०.५ वॅट/किलो SARACx वर LTE-1800 च्या संपर्कामुळे निरोगी उंदरांमध्ये दिसून आलेला एकमेव महत्त्वपूर्ण परिणाम म्हणजे शुद्ध टोन सादर केल्यावर प्रतिसादाच्या कालावधीत झालेली किंचित वाढ. या परिणामाचे स्पष्टीकरण देणे कठीण आहे कारण त्यासोबत प्रतिसादाच्या तीव्रतेत वाढ होत नाही, ज्यामुळे असे सूचित होते की कॉर्टिकल न्यूरॉन्सद्वारे फायर केलेल्या ॲक्शन पोटेन्शिअल्सच्या एकूण संख्येइतकीच असतानाही प्रतिसादाचा हा वाढलेला कालावधी दिसून येतो. एक स्पष्टीकरण असे असू शकते की LTE च्या संपर्कामुळे काही निरोधात्मक इंटरन्यूरॉन्सची (inhibitory interneurons) क्रियाशीलता कमी होऊ शकते, कारण असे नोंदवले गेले आहे की प्राथमिक ACx मध्ये फीडफॉरवर्ड इनहिबिशन (feedforward inhibition) उत्तेजक थॅलॅमिक इनपुटद्वारे (excitatory thalamic input) ट्रिगर झालेल्या पिरॅमिडल सेल रिस्पॉन्सेसच्या (pyramidal cell responses) कालावधीवर नियंत्रण ठेवते33,34, 35, 36, 37.
याउलट, LPS-प्रेरित न्यूरोइन्फ्लेमेशनला सामोरे गेलेल्या उंदरांमध्ये, LTE च्या संपर्कामुळे ध्वनी-प्रेरित न्यूरॉनल फायरिंगच्या कालावधीवर कोणताही परिणाम झाला नाही, परंतु प्रेरित प्रतिसादांच्या तीव्रतेवर लक्षणीय परिणाम दिसून आले. खरं तर, LPS-शाम-एक्सपोजर केलेल्या उंदरांमध्ये नोंदवलेल्या न्यूरॉनल प्रतिसादांच्या तुलनेत, LTE च्या संपर्कात आलेल्या LPS-उपचारित उंदरांमधील न्यूरॉन्सनी त्यांच्या प्रतिसादांच्या तीव्रतेत घट दर्शविली, आणि हा परिणाम शुद्ध टोन आणि नैसर्गिक आवाज दोन्ही सादर करताना दिसून आला. शुद्ध टोनच्या प्रतिसादाच्या तीव्रतेतील ही घट 75 dB च्या स्पेक्ट्रल ट्यूनिंग बँडविड्थमध्ये घट न होता झाली, आणि ती सर्व ध्वनी तीव्रतेवर घडल्यामुळे, त्याचा परिणाम म्हणून कमी आणि मध्यम फ्रिक्वेन्सीवर कॉर्टिकल न्यूरॉन्सच्या ध्वनिक उंबरठ्यांमध्ये वाढ झाली.
प्रेरित प्रतिसादाच्या तीव्रतेतील घट दर्शवते की, LPS-उपचारित प्राण्यांमध्ये 0.5 W/kg च्या SARACx वर LTE सिग्नलिंगचा प्रभाव, तीन पट जास्त SARACx (1.55 W/kg) वर लागू केलेल्या GSM-1800 MHz च्या प्रभावासारखाच होता²⁸. GSM सिग्नलिंगच्या बाबतीत, LPS-प्रेरित न्यूरोइन्फ्लेमेशनला सामोरे गेलेल्या उंदराच्या ACx न्यूरॉन्समध्ये LTE-1800 MHz च्या डोक्याच्या संपर्कामुळे न्यूरॉनल उत्तेजनशीलता कमी होऊ शकते. या गृहितकाच्या अनुषंगाने, आम्ही व्होकलायझेशनला (आवाजाला) दिलेल्या न्यूरॉनल प्रतिसादांच्या ट्रायल विश्वसनीयतेमध्ये घट (आकृती 4h) आणि स्वयंप्रेरित क्रियाकलापांमध्ये घट (आकृती 4i) होण्याचा कल देखील पाहिला. तथापि, इन व्हिवो (सजीवामध्ये) हे निश्चित करणे कठीण आहे की LTE सिग्नलिंग न्यूरॉनल आंतरिक उत्तेजनशीलता कमी करते की सिनॅप्टिक इनपुट कमी करते, ज्यामुळे ACx मधील न्यूरॉनल प्रतिसाद नियंत्रित होतात.
प्रथम, हे कमकुवत प्रतिसाद LTE 1800 MHz च्या संपर्कात आल्यानंतर कॉर्टिकल पेशींच्या आंतरिक उत्तेजनशीलतेमध्ये झालेल्या घटीमुळे असू शकतात. या कल्पनेला पुष्टी देताना, GSM-1800 MHz आणि 1800 MHz-CW ने, जेव्हा उंदराच्या कॉर्टिकल न्यूरॉन्सच्या प्राथमिक कल्चरवर अनुक्रमे 3.2 W/kg आणि 4.6 W/kg च्या SAR स्तरांवर थेट लागू केले, तेव्हा बर्स्ट ॲक्टिव्हिटी कमी केली, परंतु बर्स्ट ॲक्टिव्हिटी लक्षणीयरीत्या कमी करण्यासाठी एका विशिष्ट SAR स्तराची आवश्यकता होती. आंतरिक उत्तेजनशीलता कमी झाल्याचे समर्थन करताना, आम्ही असेही पाहिले की संपर्कात आलेल्या प्राण्यांमध्ये, कोणताही परिणाम न मिळालेल्या प्राण्यांच्या तुलनेत, स्वयंस्फूर्त फायरिंगचे प्रमाण कमी होते.
दुसरे म्हणजे, LTE एक्सपोजरमुळे थॅलॅमो-कॉर्टिकल किंवा कॉर्टिकल-कॉर्टिकल सायनॅप्समधून होणाऱ्या सायनॅप्टिक ट्रान्समिशनवरही परिणाम होऊ शकतो. आता अनेक नोंदी दर्शवतात की, श्रवण कॉर्टेक्समध्ये, स्पेक्ट्रल ट्यूनिंगची व्याप्ती केवळ अ‍ॅफेरेंट थॅलॅमिक प्रोजेक्शन्सद्वारे निर्धारित केली जात नाही, तर इंट्राकॉर्टिकल कनेक्शन्स कॉर्टिकल साइट्सना अतिरिक्त स्पेक्ट्रल इनपुट प्रदान करतात39,40. आमच्या प्रयोगांमध्ये, एक्सपोजर झालेल्या आणि शॅम-एक्सपोजर झालेल्या प्राण्यांमध्ये कॉर्टिकल STRF ने समान बँडविड्थ दर्शवल्याने अप्रत्यक्षपणे असे सूचित झाले की LTE एक्सपोजरचे परिणाम हे कॉर्टिकल-कॉर्टिकल कनेक्टिव्हिटीवरील परिणाम नव्हते. हे असेही सूचित करते की ACx मध्ये मोजलेल्या कनेक्टिव्हिटीपेक्षा SAR मध्ये एक्सपोजर झालेल्या इतर कॉर्टिकल प्रदेशांमधील उच्च कनेक्टिव्हिटी (आकृती २) येथे नोंदवलेल्या बदललेल्या प्रतिसादांसाठी जबाबदार नसावी.
येथे, एलपीएस-शाम-एक्सपोज्ड प्राण्यांच्या तुलनेत एलपीएस-एक्सपोज्ड कॉर्टिकल रेकॉर्डिंगच्या मोठ्या प्रमाणात उच्च थ्रेशोल्ड दिसून आले. कॉर्टिकल अकूस्टिक थ्रेशोल्ड प्रामुख्याने थॅलॅमो-कॉर्टिकल सिनॅप्सच्या सामर्थ्याने नियंत्रित केला जातो असे प्रस्तावित केले गेले आहे39,40, हे लक्षात घेता, असा संशय येऊ शकतो की एक्सपोजरमुळे थॅलॅमो-कॉर्टिकल ट्रान्समिशन अंशतः कमी होते, एकतर प्रीसिनॅप्टिक स्तरावर (ग्लूटामेटचे उत्सर्जन कमी होणे) किंवा पोस्टसिनॅप्टिक स्तरावर (रिसेप्टरची संख्या किंवा आसक्ती कमी होणे).
जीएसएम-१८०० मेगाहर्ट्झच्या परिणामांप्रमाणेच, एलपी-प्रेरित न्यूरोइन्फ्लेमेशनच्या संदर्भात एलटीई-प्रेरित बदललेले न्यूरॉनल प्रतिसाद दिसून आले, जे मायक्रोग्लिअल प्रतिसादांद्वारे वैशिष्ट्यीकृत होते. सध्याचे पुरावे सूचित करतात की मायक्रोग्लिया सामान्य आणि रोगग्रस्त मेंदूतील न्यूरॉनल नेटवर्कच्या कार्यावर जोरदार प्रभाव टाकतात४१,४२,४३. न्यूरोट्रान्समिशन नियंत्रित करण्याची त्यांची क्षमता केवळ त्यांच्याद्वारे तयार होणाऱ्या संयुगांवरच अवलंबून नसते, जी न्यूरोट्रान्समिशनला मर्यादित करू शकतात किंवा करू शकतात, तर त्यांच्या पेशीय प्रक्रियांच्या उच्च गतिशीलतेवर देखील अवलंबून असते. सेरेब्रल कॉर्टेक्समध्ये, न्यूरॉनल नेटवर्कच्या वाढलेल्या आणि कमी झालेल्या दोन्ही क्रियांमुळे मायक्रोग्लिअल प्रक्रियांच्या वाढीमुळे मायक्रोग्लिअल अवकाशीय क्षेत्राचा वेगाने विस्तार होतो४४,४५. विशेषतः, सक्रिय थॅलमोकॉर्टिकल सिनॅप्सजवळ मायक्रोग्लिअल प्रवर्ध जमा होतात आणि मायक्रोग्लिया-मध्यस्थ स्थानिक ॲडेनोसिन उत्पादनाशी संबंधित यंत्रणांद्वारे उत्तेजक सिनॅप्सच्या कार्याला प्रतिबंधित करू शकतात.
एलपीएस-उपचारित उंदरांना १.५५ वॅट/किलो SARACx सह GSM-१८०० मेगाहर्ट्झच्या संपर्कात आणल्यावर, ACx न्यूरॉन्सच्या क्रियाशीलतेत घट झाली आणि त्याचवेळी ACx२८ मध्ये लक्षणीय Iba1-रंगीत भागांद्वारे चिन्हांकित मायक्रोग्लियल प्रक्रियांमध्ये वाढ दिसून आली. या निरीक्षणावरून असे सूचित होते की, GSM च्या संपर्कामुळे सुरू झालेले मायक्रोग्लियल रिमॉडेलिंग, ध्वनी-प्रेरित न्यूरॉनल प्रतिसादांमधील GSM-प्रेरित घटीमध्ये सक्रियपणे योगदान देऊ शकते. आमचा सध्याचा अभ्यास, ०.५ वॅट/किलो इतक्या मर्यादित SARACx सह LTE हेड एक्सपोजरच्या संदर्भात या गृहीतकाच्या विरोधात आहे, कारण आम्हाला मायक्रोग्लियल प्रक्रियांनी व्यापलेल्या अवकाशीय क्षेत्रात कोणतीही वाढ आढळली नाही. तथापि, हे एलपीएस-सक्रिय मायक्रोग्लियावर LTE सिग्नलिंगच्या कोणत्याही परिणामास नाकारत नाही, जे परिणामी न्यूरॉनल क्रियाशीलतेवर परिणाम करू शकते. या प्रश्नाचे उत्तर देण्यासाठी आणि तीव्र न्यूरोइन्फ्लेमेशन LTE सिग्नलिंगला न्यूरॉनल प्रतिसाद कसे बदलते याची यंत्रणा निश्चित करण्यासाठी पुढील अभ्यासांची आवश्यकता आहे.
आमच्या माहितीनुसार, श्रवण प्रक्रियेवर एलटीई (LTE) सिग्नलच्या परिणामाचा अभ्यास यापूर्वी झालेला नाही. आमचे मागील अभ्यास २६,२८ आणि सध्याच्या अभ्यासात असे दिसून आले आहे की, तीव्र दाह (acute inflammation) असलेल्या परिस्थितीत, केवळ डोक्याला GSM-1800 MHz किंवा LTE-1800 MHz च्या संपर्कात आणल्याने ACx मधील न्यूरॉनल प्रतिसादांमध्ये कार्यात्मक बदल झाले, जे श्रवण उंबरठ्यातील (hearing threshold) वाढीवरून दिसून येते. किमान दोन मुख्य कारणांमुळे, आमच्या एलटीई (LTE) संपर्कामुळे कॉक्लियर कार्यावर परिणाम होऊ नये. पहिले, आकृती २ मध्ये दर्शविलेल्या डोसिमेट्री अभ्यासात दाखवल्याप्रमाणे, SAR ची सर्वोच्च पातळी (सुमारे १ W/kg) डोर्सोमेडियल कॉर्टेक्समध्ये (अँटेनाच्या खाली) आढळते आणि जसजसे आपण अधिक बाजूला आणि बाजूला सरकतो तसतसे ती लक्षणीयरीत्या कमी होते. डोक्याचा अधर भाग. उंदराच्या पिन्नाच्या पातळीवर (कान कालव्याच्या खाली) हे सुमारे ०.१ W/kg असल्याचा अंदाज आहे. दुसरे, जेव्हा गिनी पिगचे कान २ महिन्यांसाठी GSM 900 MHz (आठवड्यातून ५ दिवस, १ तास) च्या संपर्कात ठेवले गेले, तेव्हा तास/दिवस, SAR 1 ते 4 W/kg दरम्यान), डिस्टॉर्शन प्रॉडक्टच्या परिमाणात कोणतेही शोधण्यायोग्य बदल आढळले नाहीत. उत्सर्जन आणि श्रवण ब्रेनस्टेम प्रतिसादांसाठी ओटोअकॉस्टिक थ्रेशोल्ड 47. शिवाय, 2 W/kg च्या स्थानिक SAR वर GSM 900 किंवा 1800 MHz ला डोक्याचा वारंवार संपर्क आल्याने निरोगी उंदरांमध्ये कॉक्लियर बाह्य हेअर सेल कार्यावर परिणाम झाला नाही48,49. हे परिणाम मानवांमध्ये प्राप्त केलेल्या डेटाशी जुळतात, जिथे तपासणीत असे दिसून आले आहे की GSM सेल फोनमधून निघणाऱ्या EMF च्या 10 ते 30 मिनिटांच्या संपर्काचा कॉक्लियर50,51,52 किंवा ब्रेनस्टेम स्तरावर53,54 मूल्यांकन केल्यानुसार श्रवण प्रक्रियेवर कोणताही सुसंगत परिणाम होत नाही.
आमच्या अभ्यासात, एक्सपोजर संपल्यानंतर ३ ते ६ तासांनी LTE-प्रेरित न्यूरॉनल फायरिंगमधील बदल इन विवो (in vivo) पाहिले गेले. कॉर्टेक्सच्या डोर्सोमेडियल भागावरील मागील अभ्यासात, GSM-1800 MHz मुळे प्रेरित झालेले अनेक परिणाम जे एक्सपोजरनंतर २४ तासांनी दिसून आले होते, ते एक्सपोजरनंतर ७२ तासांनी शोधण्यायोग्य राहिले नाहीत. मायक्रोग्लिअल प्रक्रियांचा विस्तार, IL-1ß जीनचे डाउनरेग्युलेशन आणि AMPA रिसेप्टर्सचे पोस्ट-ट्रान्सलेशनल मॉडिफिकेशन यांच्या बाबतीत असेच घडले. डोर्सोमेडियल प्रदेशापेक्षा (२.९४W/kg२६) श्रवण कॉर्टेक्सचे SAR मूल्य (०.५W/kg) कमी आहे हे लक्षात घेता, येथे नोंदवलेले न्यूरॉनल क्रियेतील बदल तात्पुरते असल्याचे दिसून येते.
आपल्या डेटामध्ये पात्र SAR मर्यादा आणि मोबाईल फोन वापरकर्त्यांच्या सेरेब्रल कॉर्टेक्समध्ये प्राप्त झालेल्या वास्तविक SAR मूल्यांच्या अंदाजांचा विचार केला पाहिजे. जनतेच्या संरक्षणासाठी वापरल्या जाणाऱ्या सध्याच्या मानकांनुसार, 100 kHz आणि 6 GHz RF श्रेणीतील रेडिओ फ्रिक्वेन्सीच्या स्थानिक डोके किंवा धडाच्या संपर्कासाठी SAR मर्यादा 2 W/kg निश्चित केली आहे.
सामान्य डोके किंवा मोबाईल फोन संवादादरम्यान डोक्याच्या वेगवेगळ्या ऊतींमध्ये RF शक्तीचे शोषण निश्चित करण्यासाठी, वेगवेगळ्या मानवी डोक्याच्या मॉडेल्सचा वापर करून डोस सिम्युलेशन केले गेले आहेत. मानवी डोक्याच्या मॉडेल्सच्या विविधतेव्यतिरिक्त, हे सिम्युलेशन कवटीचा बाह्य किंवा अंतर्गत आकार, जाडी किंवा पाण्याचे प्रमाण यांसारख्या शारीरिक किंवा ऊतीशास्त्रीय मापदंडांवर आधारित मेंदूद्वारे शोषलेल्या ऊर्जेचा अंदाज लावण्यातील महत्त्वपूर्ण फरक किंवा अनिश्चितता अधोरेखित करतात. डोक्याच्या वेगवेगळ्या ऊती वय, लिंग किंवा व्यक्तीनुसार मोठ्या प्रमाणात बदलतात 56,57,58. शिवाय, सेल फोनची वैशिष्ट्ये, जसे की अँटेनाचे अंतर्गत स्थान आणि वापरकर्त्याच्या डोक्याच्या सापेक्ष सेल फोनची स्थिती, सेरेब्रल कॉर्टेक्समधील SAR मूल्यांच्या पातळीवर आणि वितरणावर जोरदारपणे प्रभाव टाकतात 59,60. तथापि, मानवी सेरेब्रल कॉर्टेक्समधील नोंदवलेल्या SAR वितरणांचा विचार करता, जे 1800 MHz श्रेणीमध्ये रेडिओ फ्रिक्वेन्सी उत्सर्जित करणाऱ्या सेल फोन मॉडेल्सवरून स्थापित केले गेले होते 58, 59, 60, असे दिसून येते की मानवी श्रवण कॉर्टेक्समध्ये प्राप्त झालेली SAR पातळी अजूनही मानवी मेंदूच्या अर्ध्या भागापेक्षा कमी आहे. सेरेब्रल कॉर्टेक्स. आमचा अभ्यास (SARACx 0.5 W/kg). त्यामुळे, आमचा डेटा सार्वजनिक वापरासाठी लागू असलेल्या SAR मूल्यांच्या सध्याच्या मर्यादांना आव्हान देत नाही.
सारांशतः, आमच्या अभ्यासातून असे दिसून येते की LTE-1800 MHz चा डोक्याला एकदाच दिलेला संपर्क, संवेदी उत्तेजनांना मिळणाऱ्या कॉर्टिकल न्यूरॉन्सच्या प्रतिसादांमध्ये व्यत्यय आणतो. GSM सिग्नलिंगच्या परिणामांच्या पूर्वीच्या वर्णनांशी सुसंगतपणे, आमचे निष्कर्ष असे सूचित करतात की न्यूरॉनल क्रियेवरील LTE सिग्नलिंगचे परिणाम आरोग्याच्या स्थितीनुसार बदलतात. तीव्र न्यूरोइन्फ्लेमेशनमुळे न्यूरॉन्स LTE-1800 MHz साठी अधिक संवेदनशील बनतात, ज्यामुळे श्रवण उत्तेजनांच्या कॉर्टिकल प्रक्रियेत बदल होतो.
जॅनव्हियर प्रयोगशाळेत मिळवलेल्या ३१ प्रौढ नर विस्टार उंदरांच्या सेरेब्रल कॉर्टेक्समधून वयाच्या ५५ ​​व्या दिवशी डेटा गोळा करण्यात आला. उंदरांना आर्द्रता (५०-५५%) आणि तापमान (२२-२४°C) नियंत्रित असलेल्या सुविधेत ठेवण्यात आले होते, जिथे १२ तास प्रकाश आणि १२ तास अंधार असे चक्र होते (सकाळी ७:३० वाजता दिवे चालू होत असत) आणि त्यांना अन्न व पाणी मुक्तपणे उपलब्ध होते. सर्व प्रयोग युरोपियन समुदायाच्या परिषदेच्या निर्देशानुसार (२०१०/६३/ईयू कौन्सिल डायरेक्टिव्ह) स्थापित केलेल्या मार्गदर्शक तत्त्वांनुसार करण्यात आले, जे न्यूरोसायन्स संशोधनात प्राण्यांच्या वापरासाठी सोसायटी फॉर न्यूरोसायन्सच्या मार्गदर्शक तत्त्वांमध्ये वर्णन केलेल्या मार्गदर्शक तत्त्वांसारखेच आहेत. या प्रोटोकॉलला पॅरिस-सुड आणि सेंटरच्या नीती समितीने (सीईईए क्र. ५९, प्रकल्प २०१४-२५, राष्ट्रीय प्रोटोकॉल ०३७२९.०२) मान्यता दिली, ज्यासाठी या समितीने ३२-२०११ आणि ३४-२०१२ मध्ये प्रमाणित केलेल्या कार्यपद्धती वापरण्यात आल्या.
एलपीएस उपचार आणि एलटीई-ईएमएफच्या संपर्कात (किंवा बनावट संपर्कात) आणण्यापूर्वी प्राण्यांना किमान १ आठवड्यासाठी कॉलनी चेंबर्सची सवय लावली गेली.
LTE किंवा शॅम एक्सपोजरच्या 24 तास आधी, बावीस उंदरांना निर्जंतुक एंडोटॉक्सिन-मुक्त आयसोटॉनिक सलाईनमध्ये विरघळवलेले ई. कोलाय LPS (250 µg/kg, सेरोटाईप 0127:B8, SIGMA) इंट्रापेरिटोनियली (ip) इंजेक्ट केले गेले (प्रत्येक गटात n). = 11). दोन महिन्यांच्या विस्टार नर उंदरांमध्ये, या LPS उपचारामुळे एक न्यूरोइन्फ्लेमेटरी प्रतिसाद निर्माण होतो जो सेरेब्रल कॉर्टेक्समध्ये अनेक प्रो-इन्फ्लेमेटरी जीन्स (ट्यूमर नेक्रोसिस फॅक्टर-अल्फा, इंटरल्युकिन 1ß, CCL2, NOX2, NOS2) द्वारे चिन्हांकित केला जातो. LPS इंजेक्शननंतर 24 तासांनी हे जीन्स अप-रेग्युलेट झाले होते, ज्यामध्ये NOX2 एन्झाइम आणि इंटरल्युकिन 1ß एन्कोड करणाऱ्या ट्रान्सक्रिप्ट्सच्या पातळीत अनुक्रमे 4-पट आणि 12-पट वाढ समाविष्ट होती. या 24-तासांच्या वेळी, कॉर्टिकल मायक्रोग्लियाने LPS-प्रेरित प्रो-इन्फ्लेमेटरी सक्रियतेमुळे अपेक्षित असलेली वैशिष्ट्यपूर्ण "दाट" पेशी रचना दर्शविली (आकृती 1), जी इतरांद्वारे होणाऱ्या LPS-प्रेरित सक्रियतेच्या विरुद्ध आहे. पेशीय प्रो-इन्फ्लेमेटरी सक्रियता 24, 61 शी संबंधित आहे.
जीएसएम ईएमएफ२६ च्या परिणामाचे मूल्यांकन करण्यासाठी पूर्वी वापरलेल्या प्रायोगिक सेटअपचा वापर करून, केवळ डोक्याला एलटीई ईएमएफचा संपर्क घडवून आणण्यात आला. एलपीएस इंजेक्शन दिल्यानंतर २४ तासांनी (११ प्राणी) किंवा एलपीएस उपचार न करता (५ प्राणी) एलटीईचा संपर्क घडवून आणण्यात आला. प्राण्यांची हालचाल रोखण्यासाठी आणि त्यांचे डोके एलटीई सिग्नल उत्सर्जित करणाऱ्या लूप अँटेनामध्ये असल्याची खात्री करण्यासाठी, संपर्कापूर्वी प्राण्यांना केटामाइन/झायलाझिन (केटामाइन ८० मिग्रॅ/किलो, आयपी; झायलाझिन १० मिग्रॅ/किलो, आयपी) देऊन हलकी भूल देण्यात आली. (पुनरावृत्ती करण्यायोग्य स्थान खाली दिले आहे). त्याच पिंजऱ्यातील अर्धे उंदीर नियंत्रक म्हणून वापरले गेले (एलपीएसने पूर्व-उपचार केलेल्या २२ उंदरांपैकी ११ शॅम-एक्सपोज्ड प्राणी): त्यांना लूप अँटेनाखाली ठेवण्यात आले आणि एलटीई सिग्नलची ऊर्जा शून्यावर सेट करण्यात आली. एक्सपोज्ड आणि शॅम-एक्सपोज्ड प्राण्यांचे वजन समान होते (पी = ०.५५८, अनपेअर्ड टी-टेस्ट, एनएस). सर्व भूल दिलेल्या प्राण्यांना त्यांच्या शरीराचे तापमान सुमारे ३७°C राखण्यासाठी धातूविरहित हीटिंग पॅडवर ठेवण्यात आले. संपूर्ण प्रयोगादरम्यान. मागील प्रयोगांप्रमाणेच, एक्सपोजरची वेळ २ तास निश्चित करण्यात आली होती. एक्सपोजरनंतर, प्राण्याला ऑपरेटिंग रूममधील दुसऱ्या हीटिंग पॅडवर ठेवा. हीच एक्सपोजर प्रक्रिया १० निरोगी उंदरांवर (एलपीएसने उपचार न केलेल्या) लागू करण्यात आली, ज्यापैकी निम्म्यांना त्याच पिंजऱ्यातून शॅम-एक्सपोजर देण्यात आले (p = 0.694).
एक्सपोजर प्रणाली मागील अभ्यासांमध्ये वर्णन केलेल्या प्रणाली २५, ६२ सारखीच होती, फक्त GSM इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्ड्सऐवजी LTE निर्माण करण्यासाठी रेडिओ फ्रिक्वेन्सी जनरेटर बदलण्यात आला होता. थोडक्यात, LTE - १८०० MHz इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्ड उत्सर्जित करणारा एक RF जनरेटर (SMBV100A, ३.२ GHz, रोडे अँड श्वार्झ, जर्मनी) एका पॉवर अँप्लिफायर (ZHL-4W-422+, मिनी-सर्किट्स, यूएसए), एका सर्क्युलेटर (D3 1719-N, सोधी, फ्रान्स), एका टू-वे कपलर (CD D 1824-2, − ३० dB, सोधी, फ्रान्स) आणि एका फोर-वे पॉवर डिव्हायडरला (DC D 0922-4N, सोधी, फ्रान्स) जोडण्यात आला होता, ज्यामुळे एकाच वेळी चार प्राण्यांना एक्सपोज करणे शक्य झाले. बायडायरेक्शनल कपलरला जोडलेल्या एका पॉवर मीटरमुळे (N1921A, एजिलेंट, यूएसए) डिव्हाइसमधील आपाती आणि परावर्तित पॉवरचे सतत मोजमाप आणि निरीक्षण करणे शक्य झाले. प्रत्येक आउटपुट एका लूप अँटेनाला (समा-सिस्टेमी एसआरएल; रोमा) जोडलेले, ज्यामुळे प्राण्याचे डोके अंशतः उघडे ठेवता येते. लूप अँटेनामध्ये एका इन्सुलेटिंग इपॉक्सी सबस्ट्रेटवर कोरलेल्या दोन धातूच्या रेषा (डायलेक्ट्रिक कॉन्स्टंट εr = 4.6) असलेले एक प्रिंटेड सर्किट असते. एका टोकाला, या उपकरणामध्ये १ मिमी रुंदीची तार असते, जी एक कडी तयार करून प्राण्याच्या डोक्याजवळ ठेवली जाते. मागील अभ्यासांप्रमाणे२६,६२, विशिष्ट शोषण दर (SAR) एका संख्यात्मक उंदीर मॉडेलचा आणि फायनाइट डिफरन्स टाइम डोमेन (FDTD) पद्धतीचा६३,६४,६५ वापर करून संख्यात्मकदृष्ट्या निर्धारित केला गेला. तापमान वाढ मोजण्यासाठी लक्सट्रॉन प्रोब्स वापरून एका एकसंध उंदीर मॉडेलमध्ये ते प्रायोगिकरित्या देखील निर्धारित केले गेले. या प्रकरणात, W/kg मधील SAR ची गणना खालील सूत्राने केली जाते: SAR = C ΔT/Δt, जिथे C ही J/(kg K) मधील उष्णता क्षमता आहे, ΔT हे °K मध्ये आहे आणि Δt हा तापमानातील बदल, सेकंदांमधील वेळ आहे. संख्यात्मकदृष्ट्या निर्धारित SAR मूल्ये होती एकसंध मॉडेल वापरून मिळवलेल्या प्रायोगिक SAR मूल्यांच्या तुलनेत, विशेषतः उंदराच्या मेंदूच्या समतुल्य भागांमध्ये, संख्यात्मक SAR मोजमाप आणि प्रायोगिकरित्या शोधलेल्या SAR मूल्यांमधील फरक 30% पेक्षा कमी आहे.
आकृती २अ मध्ये उंदीर मॉडेलमधील उंदराच्या मेंदूतील एसएआर (SAR) वितरण दाखवले आहे, जे आमच्या अभ्यासात वापरलेल्या उंदरांच्या शरीराचे वजन आणि आकारानुसार असलेल्या वितरणाशी जुळते. मेंदूचा सरासरी एसएआर ०.३७ ± ०.२३ वॅट/किलो (सरासरी ± प्रमाण विचलन) होता. लूप अँटेनाच्या अगदी खाली असलेल्या कॉर्टिकल भागात एसएआरची मूल्ये सर्वाधिक आहेत. एसीएक्स (ACx) मधील स्थानिक एसएआर (SARACx) ०.५० ± ०.०८ वॅट/किलो (सरासरी ± प्रमाण विचलन) होता (आकृती २ब). प्रयोगाधीन उंदरांचे शरीराचे वजन एकसारखे असल्यामुळे आणि डोक्याच्या ऊतींच्या जाडीतील फरक नगण्य असल्यामुळे, एका प्रयोगाधीन प्राण्यापासून दुसऱ्या प्राण्यामध्ये एसीएक्स (ACx) किंवा इतर कॉर्टिकल भागांचा प्रत्यक्ष एसएआर खूपच सारखा असण्याची अपेक्षा आहे.
प्रयोगाच्या शेवटी, मागचा पंजा चिमटल्यावर कोणतीही प्रतिक्षिप्त हालचाल दिसेनाशी होईपर्यंत प्राण्यांना केटामाइन (२० मिग्रॅ/किलो, आयपी) आणि झायलाझिन (४ मिग्रॅ/किलो, आयपी) चे अतिरिक्त डोस देण्यात आले. कवटीच्या वर त्वचेत आणि टेम्पोरॅलिस स्नायूमध्ये स्थानिक भूल (झायलोकेन २%) त्वचेखाली इंजेक्ट करण्यात आली आणि प्राण्यांना धातूविरहित हीटिंग सिस्टीमवर ठेवण्यात आले. प्राण्याला स्टिरिओटॅक्सिक फ्रेममध्ये ठेवल्यानंतर, डाव्या टेम्पोरल कॉर्टेक्सवर क्रॅनियोटॉमी करण्यात आली. आमच्या मागील अभ्यासाप्रमाणे६६, पॅरिएटल आणि टेम्पोरल अस्थींच्या जंक्शनपासून सुरू होणारे छिद्र ९ मिमी रुंद आणि ५ मिमी उंच होते. रक्तवाहिन्यांना इजा न पोहोचवता द्विनेत्रीय नियंत्रणाखाली ACx वरील ड्युरा काळजीपूर्वक काढण्यात आली. प्रक्रियेच्या शेवटी, रेकॉर्डिंग दरम्यान प्राण्याचे डोके आघातविरहित स्थिर करण्यासाठी डेंटल ऍक्रेलिक सिमेंटमध्ये एक बेस तयार करण्यात आला. प्राण्याला आधार देणारी स्टिरिओटॅक्सिक फ्रेम ऍकॉस्टिक ऍटेन्युएशन चेंबरमध्ये (IAC, मॉडेल AC1) ठेवा.
२० उंदरांच्या प्राथमिक श्रवण कॉर्टेक्समधील मल्टी-युनिट रेकॉर्डिंगमधून डेटा मिळवण्यात आला, ज्यामध्ये LPS ने पूर्व-उपचार केलेल्या १० प्राण्यांचा समावेश होता. बाह्यपेशीय रेकॉर्डिंग १६ टंगस्टन इलेक्ट्रोड्सच्या (TDT, ø: ३३ µm, < १ MΩ) एका अॅरेमधून मिळवण्यात आले, ज्यात १००० µm अंतरावर असलेल्या ८ इलेक्ट्रोड्सच्या दोन रांगा होत्या (एकाच रांगेतील इलेक्ट्रोड्समध्ये ३५० µm अंतर). ग्राउंडिंगसाठी एक चांदीची तार (ø: ३०० µm) टेम्पोरल बोन आणि कॉन्ट्रालॅटरल ड्यूरा यांच्यामध्ये घालण्यात आली. प्राथमिक ACx चे अंदाजित स्थान ब्रेग्माच्या ४-७ मिमी पश्च आणि सुप्राटेम्पोरल सिवनीच्या ३ मिमी अधर आहे. मूळ सिग्नल १०,००० पट (TDT मेडुसा) वर्धित करण्यात आला आणि नंतर मल्टी-चॅनल डेटा अॅक्विझिशन सिस्टम (RX5, TDT) द्वारे त्यावर प्रक्रिया करण्यात आली. प्रत्येक इलेक्ट्रोडमधून गोळा केलेले सिग्नल फिल्टर केले गेले (६१०–१०,०००). मल्टी-युनिट ॲक्टिव्हिटी (MUA) काढण्यासाठी Hz चा वापर केला गेला. सिग्नलमधून सर्वात मोठे ॲक्शन पोटेन्शिअल निवडण्यासाठी प्रत्येक इलेक्ट्रोडसाठी ट्रिगर लेव्हल्स काळजीपूर्वक सेट केल्या गेल्या (सह-लेखकांद्वारे, ज्यांना इलेक्ट्रोड उघडलेल्या किंवा न उघडलेल्या स्थितीबद्दल माहिती नव्हती). वेव्हफॉर्मच्या ऑन-लाइन आणि ऑफ-लाइन तपासणीतून असे दिसून आले की, येथे गोळा केलेल्या MUA मध्ये इलेक्ट्रोडजवळच्या ३ ते ६ न्यूरॉन्सद्वारे निर्माण झालेल्या ॲक्शन पोटेन्शिअल्सचा समावेश होता. प्रत्येक प्रयोगाच्या सुरुवातीला, आम्ही इलेक्ट्रोड ॲरेची स्थिती अशा प्रकारे सेट केली की, रोस्ट्रल ओरिएंटेशनमध्ये प्रयोग केल्यास, आठ इलेक्ट्रोडच्या दोन रांगा कमी ते उच्च फ्रिक्वेन्सीच्या प्रतिसादांमधून न्यूरॉन्सचे नमुने घेऊ शकतील.
मॅटलॅबमध्ये ध्वनिक उद्दीपन तयार केले गेले, RP2.1 आधारित ध्वनी वितरण प्रणाली (TDT) कडे प्रसारित केले गेले आणि फॉस्टेक्स लाउडस्पीकर (FE87E) कडे पाठवले गेले. लाउडस्पीकर उंदराच्या उजव्या कानापासून २ सेमी अंतरावर ठेवला होता, ज्या अंतरावर लाउडस्पीकरने १४० हर्ट्झ आणि ३६ किलोहर्ट्झ दरम्यान एक सपाट वारंवारता स्पेक्ट्रम (± ३ डीबी) निर्माण केला. लाउडस्पीकरचे कॅलिब्रेशन, B&K २१६९ प्रीअँप्लिफायर आणि मॅरँट्झ PMD६७१ डिजिटल रेकॉर्डरला जोडलेल्या ब्रुएल अँड केजर ४१३३ मायक्रोफोनने रेकॉर्ड केलेल्या नॉईज आणि प्युअर टोन्सचा वापर करून केले गेले. स्पेक्ट्रल टाइम रिसेप्टिव्ह फील्ड (STRF) हे ९७ गॅमा-टोन फ्रिक्वेन्सी वापरून निर्धारित केले गेले, ज्यात ८ (०.१४–३६ किलोहर्ट्झ) ऑक्टेव्ह्सचा समावेश होता, आणि ते ४.१५ हर्ट्झवर ७५ डीबी एसपीएलवर यादृच्छिक क्रमाने सादर केले गेले. फ्रिक्वेन्सी रिस्पॉन्स एरिया (FRA) हे टोन्सच्या त्याच संचाचा वापर करून निर्धारित केले जाते आणि ते २ 75 Hz ते 5 dB SPL पर्यंत. प्रत्येक वारंवारता प्रत्येक तीव्रतेवर आठ वेळा सादर केली जाते.
नैसर्गिक उत्तेजनांना दिलेल्या प्रतिसादांचेही मूल्यांकन करण्यात आले. मागील अभ्यासांमध्ये, आम्ही असे निरीक्षण केले की न्यूरॉनल ऑप्टिमल फ्रिक्वेन्सी (BF) विचारात न घेता, उंदरांच्या आवाजांमुळे ACx मध्ये क्वचितच तीव्र प्रतिसाद निर्माण होतात, तर झेनोग्राफ्ट-विशिष्ट (उदा., गाणाऱ्या पक्ष्यांचे किंवा गिनी पिगचे आवाज) सामान्यतः संपूर्ण टोन मॅप. म्हणून, आम्ही गिनी पिग्समधील आवाजांना दिलेल्या कॉर्टिकल प्रतिसादांची चाचणी केली (36 मध्ये वापरलेली शिट्टी 1 सेकंदाच्या उत्तेजनांशी जोडलेली होती, जी 25 वेळा सादर केली गेली).

आम्ही तुमच्या गरजेनुसार आरएफ पॅसिव्ह घटकांना सानुकूलित (कस्टमाइझ) देखील करू शकतो. तुम्हाला आवश्यक असलेली वैशिष्ट्ये देण्यासाठी तुम्ही कस्टमायझेशन पेजवर जाऊ शकता.
https://www.keenlion.com/customization/

एमाली:
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com