Nature.com ని సందర్శించినందుకు ధన్యవాదాలు. మీరు ఉపయోగిస్తున్న బ్రౌజర్ వెర్షన్ CSS కి పరిమిత మద్దతును కలిగి ఉంది. ఉత్తమ అనుభవం కోసం, మీరు నవీకరించబడిన బ్రౌజర్‌ను ఉపయోగించాలని మేము సిఫార్సు చేస్తున్నాము (లేదా ఇంటర్నెట్ ఎక్స్‌ప్లోరర్‌లో అనుకూలత మోడ్‌ను ఆఫ్ చేయండి). ఈలోగా, నిరంతర మద్దతును నిర్ధారించడానికి, మేము శైలులు మరియు జావాస్క్రిప్ట్ లేకుండా సైట్‌ను ప్రదర్శిస్తాము.
మొబైల్ టెలిఫోనీ కమ్యూనికేషన్ కోసం నిరంతరం పెరుగుతున్న డిమాండ్ వైర్‌లెస్ టెక్నాలజీల (G) నిరంతర ఆవిర్భావానికి దారితీసింది, ఇవి జీవ వ్యవస్థలపై విభిన్న ప్రభావాలను చూపుతాయి. దీనిని పరీక్షించడానికి, మేము ఎలుకలను 4G దీర్ఘకాలిక పరిణామం (LTE)-1800 MHz విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం (EMF)కి 2 గంటల పాటు సింగిల్-హెడ్ ఎక్స్‌పోజర్‌కు గురిచేసాము. అప్పుడు మేము ప్రాథమిక శ్రవణ కార్టెక్స్ (ACx)లో మైక్రోగ్లియా స్పేషియల్ కవరేజ్ మరియు ఎలక్ట్రోఫిజియోలాజికల్ న్యూరానల్ యాక్టివిటీపై లిపోపాలిసాకరైడ్-ప్రేరిత అక్యూట్ న్యూరోఇన్ఫ్లమేషన్ ప్రభావాన్ని అంచనా వేసాము. ACxలో సగటు SAR 0.5 W/kg. బహుళ-యూనిట్ రికార్డింగ్‌లు LTE-EMF స్వచ్ఛమైన టోన్‌లు మరియు సహజ స్వరాలకు ప్రతిస్పందన యొక్క తీవ్రతలో తగ్గింపును ప్రేరేపిస్తుందని, తక్కువ మరియు మధ్య-శ్రేణి పౌనఃపున్యాల కోసం శబ్ద థ్రెషోల్డ్‌లో పెరుగుదలను చూపుతుందని చూపిస్తున్నాయి.Iba1 ఇమ్యునోహిస్టోకెమిస్ట్రీ మైక్రోగ్లియల్ బాడీలు మరియు ప్రక్రియల ద్వారా కవర్ చేయబడిన ప్రాంతంలో ఎటువంటి మార్పులను చూపించలేదు. ఆరోగ్యకరమైన ఎలుకలలో, అదే LTE ఎక్స్పోజర్ ప్రతిస్పందన తీవ్రత మరియు శబ్ద థ్రెషోల్డ్‌లలో మార్పులను ప్రేరేపించలేదు. తీవ్రమైన న్యూరోఇన్ఫ్లమేషన్ న్యూరాన్‌లను సున్నితం చేస్తుందని మా డేటా నిరూపిస్తుంది LTE-EMF, ఫలితంగా ACxలో శబ్ద ఉద్దీపనల ప్రాసెసింగ్ మార్చబడింది.
గత మూడు దశాబ్దాలుగా వైర్‌లెస్ కమ్యూనికేషన్ల నిరంతర విస్తరణ కారణంగా మానవాళి యొక్క విద్యుదయస్కాంత వాతావరణం నాటకీయంగా మారిపోయింది. ప్రస్తుతం, జనాభాలో మూడింట రెండు వంతుల కంటే ఎక్కువ మంది మొబైల్ ఫోన్ (MP) వినియోగదారులుగా పరిగణించబడుతున్నారు. ఈ సాంకేతికత యొక్క విస్తృత వ్యాప్తి MPలు లేదా బేస్ స్టేషన్లు మరియు ఎన్‌కోడ్ కమ్యూనికేషన్ల ద్వారా విడుదలయ్యే రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ (RF) పరిధిలో పల్స్డ్ విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రాల (EMFలు) యొక్క ప్రమాదకరమైన ప్రభావాల గురించి ఆందోళనలు మరియు చర్చకు దారితీసింది. ఈ ప్రజారోగ్య సమస్య జీవ కణజాలాలలో రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ శోషణ ప్రభావాలను పరిశోధించడానికి అంకితమైన అనేక ప్రయోగాత్మక అధ్యయనాలకు ప్రేరణనిచ్చింది. ఈ అధ్యయనాలలో కొన్ని MP యొక్క విస్తృతమైన ఉపయోగంలో RF మూలాలకు మెదడు సామీప్యతను బట్టి న్యూరానల్ నెట్‌వర్క్ కార్యాచరణ మరియు అభిజ్ఞా ప్రక్రియలలో మార్పుల కోసం చూశాయి. నివేదించబడిన అనేక అధ్యయనాలు రెండవ తరం (2G) గ్లోబల్ సిస్టమ్ ఫర్ మొబైల్ కమ్యూనికేషన్స్ (GSM) లేదా వైడ్‌బ్యాండ్ కోడ్ డివిజన్ మల్టిపుల్ యాక్సెస్ (WCDMA)/థర్డ్ జనరేషన్ యూనివర్సల్ మొబైల్ టెలికమ్యూనికేషన్స్ సిస్టమ్స్ (WCDMA/3G UMTS)2,3,4,5లో ఉపయోగించే పల్స్ మాడ్యులేటెడ్ సిగ్నల్‌ల ప్రభావాలను పరిష్కరిస్తాయి. నాల్గవ తరం (4G) మొబైల్‌లో ఉపయోగించే రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్‌ల ప్రభావాల గురించి చాలా తక్కువగా తెలుసు. లాంగ్ టర్మ్ ఎవల్యూషన్ (LTE) టెక్నాలజీ అని పిలువబడే పూర్తి-డిజిటల్ ఇంటర్నెట్ ప్రోటోకాల్ టెక్నాలజీపై ఆధారపడిన సేవలు. 2011లో ప్రారంభించబడిన LTE హ్యాండ్‌సెట్ సేవ జనవరి 2022 నాటికి ప్రపంచవ్యాప్తంగా 6.6 బిలియన్ల LTE సబ్‌స్క్రైబర్‌లను చేరుకుంటుందని అంచనా (GSMA: //gsacom.com). సింగిల్-క్యారియర్ మాడ్యులేషన్ స్కీమ్‌లపై ఆధారపడిన GSM (2G) మరియు WCDMA (3G) సిస్టమ్‌లతో పోలిస్తే, LTE ప్రాథమిక సిగ్నల్ ఫార్మాట్‌గా ఆర్తోగోనల్ ఫ్రీక్వెన్సీ డివిజన్ మల్టీప్లెక్సింగ్ (OFDM)ని ఉపయోగిస్తుంది6.ప్రపంచవ్యాప్తంగా, LTE మొబైల్ సేవలు 450 మరియు 3700 MHz మధ్య విభిన్న ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్‌ల శ్రేణిని ఉపయోగిస్తాయి, వీటిలో GSMలో కూడా ఉపయోగించే 900 మరియు 1800 MHz బ్యాండ్‌లు కూడా ఉన్నాయి.
జీవ ప్రక్రియలను ప్రభావితం చేసే RF ఎక్స్పోజర్ సామర్థ్యం ఎక్కువగా W/kgలో వ్యక్తీకరించబడిన నిర్దిష్ట శోషణ రేటు (SAR) ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది, ఇది జీవ కణజాలంలో గ్రహించిన శక్తిని కొలుస్తుంది. గ్లోబల్ న్యూరానల్ నెట్‌వర్క్ కార్యకలాపాలపై 2.573 GHz LTE సిగ్నల్‌లకు తీవ్రమైన 30 నిమిషాల తల ఎక్స్పోజర్ యొక్క ప్రభావాలు ఇటీవల ఆరోగ్యకరమైన మానవ వాలంటీర్లలో అన్వేషించబడ్డాయి. విశ్రాంతి స్థితి fMRIని ఉపయోగించి, LTE ఎక్స్పోజర్ ఇంట్రా- లేదా ఇంటర్-రీజినల్ కనెక్టివిటీలో ఆకస్మిక స్లో ఫ్రీక్వెన్సీ హెచ్చుతగ్గులు మరియు మార్పులను ప్రేరేపించగలదని గమనించబడింది, అయితే 10 గ్రాముల కణజాలం కంటే సగటున ఉన్న స్పేషియల్ పీక్ SAR స్థాయిలు 0.42 మరియు 1.52 W/kg మధ్య మారుతాయని అంచనా వేయబడింది, అంశాలు 7, 8, 9 ప్రకారం. సారూప్య ఎక్స్పోజర్ పరిస్థితులలో EEG విశ్లేషణ (30 నిమిషాల వ్యవధి, ప్రతినిధి మానవ తల నమూనాను ఉపయోగించి 1.34 W/kg అంచనా వేసిన గరిష్ట SAR స్థాయి) ఆల్ఫా మరియు బీటా బ్యాండ్‌లలో తగ్గిన స్పెక్ట్రల్ పవర్ మరియు అర్ధగోళాకార పొందికను ప్రదర్శించింది. అయితే, EEG విశ్లేషణ ఆధారంగా రెండు ఇతర అధ్యయనాలు 20 లేదా 30 నిమిషాల LTE హెడ్ ఎక్స్‌పోజర్‌ను కనుగొన్నాయి, గరిష్ట స్థానిక SAR స్థాయిలు సుమారుగా సెట్ చేయబడ్డాయి 2 W/kg, గుర్తించదగిన ప్రభావాన్ని చూపలేదు11 లేదా ఆల్ఫా బ్యాండ్‌లో స్పెక్ట్రల్ పవర్ తగ్గడానికి దారితీసింది, అయితే స్ట్రూప్ పరీక్షతో అంచనా వేసిన పనితీరులో జ్ఞానం మారలేదు 12. GSM లేదా UMTS EMF ఎక్స్పోజర్ ప్రభావాలను ప్రత్యేకంగా పరిశీలించిన EEG లేదా అభిజ్ఞా అధ్యయనాల ఫలితాల్లో కూడా ముఖ్యమైన తేడాలు కనుగొనబడ్డాయి. అవి పద్ధతి రూపకల్పన మరియు ప్రయోగాత్మక పారామితులలోని వైవిధ్యాల నుండి, సిగ్నల్ రకం మరియు మాడ్యులేషన్, ఎక్స్పోజర్ తీవ్రత మరియు వ్యవధితో సహా లేదా వయస్సు, శరీర నిర్మాణ శాస్త్రం లేదా లింగానికి సంబంధించి మానవ విషయాలలో వైవిధ్యత నుండి ఉత్పన్నమవుతాయని భావిస్తున్నారు.
ఇప్పటివరకు, LTE సిగ్నలింగ్‌కు గురికావడం మెదడు పనితీరును ఎలా ప్రభావితం చేస్తుందో తెలుసుకోవడానికి కొన్ని జంతు అధ్యయనాలు ఉపయోగించబడ్డాయి. చివరి పిండ దశ నుండి తల్లిపాలు విడిచే వరకు (30 నిమిషాలు/రోజు, 5 రోజులు/వారం, సగటు మొత్తం శరీర SAR 0.5 లేదా 1 W/kg తో) అభివృద్ధి చెందుతున్న ఎలుకలను దైహికంగా బహిర్గతం చేయడం వల్ల యుక్తవయస్సులో మోటార్ మరియు ఆకలి ప్రవర్తనలు మారాయని ఇటీవల నివేదించబడింది. వయోజన ఎలుకలలో పదేపదే దైహిక బహిర్గతం (6 వారాల పాటు రోజుకు 2 హెక్టార్లు) ఆక్సీకరణ ఒత్తిడిని ప్రేరేపిస్తుందని మరియు ఆప్టిక్ నరాల నుండి పొందిన దృశ్య ప్రేరేపిత పొటెన్షియల్స్ యొక్క వ్యాప్తిని తగ్గిస్తుందని కనుగొనబడింది, గరిష్ట SAR 10 mW/kg కంటే తక్కువగా ఉంటుందని అంచనా వేయబడింది15.
సెల్యులార్ మరియు మాలిక్యులర్ స్థాయిలతో సహా బహుళ ప్రమాణాల వద్ద విశ్లేషణతో పాటు, ఎలుకల నమూనాలను వ్యాధి సమయంలో RF ఎక్స్పోజర్ ప్రభావాలను అధ్యయనం చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు, గతంలో తీవ్రమైన న్యూరోఇన్ఫ్లమేషన్ సందర్భంలో GSM లేదా WCDMA/3G UMTS EMF పై దృష్టి సారించారు. అధ్యయనాలు మూర్ఛలు, న్యూరోడిజెనరేటివ్ వ్యాధులు లేదా గ్లియోమాస్ యొక్క ప్రభావాలను చూపించాయి 16,17,18,19,20.
లిపోపోలిసాకరైడ్ (LPS)-ఇంజెక్ట్ చేయబడిన ఎలుకలు ప్రతి సంవత్సరం ఎక్కువ మంది జనాభాను ప్రభావితం చేసే వైరస్‌లు లేదా బ్యాక్టీరియా వల్ల కలిగే నిరపాయమైన అంటు వ్యాధులతో సంబంధం ఉన్న తీవ్రమైన న్యూరోఇన్‌ఫ్లమేటరీ ప్రతిస్పందనల యొక్క క్లాసిక్ ప్రీక్లినికల్ మోడల్. ఈ తాపజనక స్థితి జ్వరం, ఆకలి లేకపోవడం మరియు తగ్గిన సామాజిక పరస్పర చర్యతో కూడిన రివర్సిబుల్ వ్యాధి మరియు డిప్రెసివ్ బిహేవియరల్ సిండ్రోమ్‌కు దారితీస్తుంది. మైక్రోగ్లియా వంటి నివాసి CNS ఫాగోసైట్‌లు ఈ న్యూరోఇన్‌ఫ్లమేటరీ ప్రతిస్పందన యొక్క కీలక ప్రభావ కణాలు. LPSతో ఎలుకల చికిత్స వాటి ఆకారం మరియు సెల్యులార్ ప్రక్రియల పునర్నిర్మాణం మరియు ట్రాన్స్‌క్రిప్టోమ్ ప్రొఫైల్‌లో తీవ్ర మార్పుల ద్వారా వర్గీకరించబడిన మైక్రోగ్లియా క్రియాశీలతను ప్రేరేపిస్తుంది, వీటిలో న్యూరోనల్ నెట్‌వర్క్‌లను ప్రభావితం చేసే ప్రో-ఇన్ఫ్లమేటరీ సైటోకిన్‌లు లేదా ఎంజైమ్‌లను ఎన్‌కోడింగ్ చేసే జన్యువుల నియంత్రణ ఉంటుంది. కార్యకలాపాలు 22, 23, 24.
LPS-చికిత్స పొందిన ఎలుకలలో GSM-1800 MHz EMFకి ఒకే 2-గంటల తల ఎక్స్పోజర్ ప్రభావాలను అధ్యయనం చేయడంలో, GSM సిగ్నలింగ్ సెరిబ్రల్ కార్టెక్స్‌లో సెల్యులార్ ప్రతిస్పందనలను ప్రేరేపిస్తుందని, జన్యు వ్యక్తీకరణ, గ్లూటామేట్ రిసెప్టర్ ఫాస్ఫోరైలేషన్, న్యూరోనల్ మెటా-ఎవోక్డ్ ఫైరింగ్ మరియు సెరిబ్రల్ కార్టెక్స్‌లో మైక్రోగ్లియా యొక్క పదనిర్మాణాన్ని ప్రభావితం చేస్తుందని మేము కనుగొన్నాము. అదే GSM ఎక్స్‌పోజర్‌ను పొందిన ఆరోగ్యకరమైన ఎలుకలలో ఈ ప్రభావాలు కనుగొనబడలేదు, LPS-ట్రిగ్గర్డ్ న్యూరోఇన్‌ఫ్లమేటరీ స్థితి CNS కణాలను GSM సిగ్నలింగ్‌కు సున్నితం చేస్తుందని సూచిస్తుంది. స్థానిక SAR సగటున 1.55 W/kg ఉన్న LPS-చికిత్స పొందిన ఎలుకల శ్రవణ కార్టెక్స్ (ACx)పై దృష్టి సారించి, GSM ఎక్స్పోజర్ మైక్రోగ్లియల్ ప్రక్రియల పొడవు లేదా శాఖలలో పెరుగుదలకు మరియు స్వచ్ఛమైన టోన్‌ల ద్వారా ప్రేరేపించబడిన న్యూరానల్ ప్రతిస్పందనలలో తగ్గుదలకు దారితీసిందని మేము గమనించాము. సహజ ఉద్దీపన 28.
ప్రస్తుత అధ్యయనంలో, LTE-1800 MHz సిగ్నల్‌లకు తల-మాత్రమే ఎక్స్పోజర్ ACxలో మైక్రోగ్లియల్ పదనిర్మాణం మరియు న్యూరానల్ కార్యకలాపాలను కూడా మార్చగలదా అని పరిశీలించడం లక్ష్యంగా పెట్టుకున్నాము, దీని వలన ఎక్స్పోజర్ శక్తి మూడింట రెండు వంతులు తగ్గుతుంది. LTE సిగ్నలింగ్ మైక్రోగ్లియల్ ప్రక్రియలపై ఎటువంటి ప్రభావాన్ని చూపలేదని మేము ఇక్కడ చూపించాము, అయితే 0.5 W/kg SAR విలువ కలిగిన LPS-చికిత్స చేయబడిన ఎలుకల ACxలో ధ్వని-ప్రేరేపిత కార్టికల్ కార్యకలాపాలలో గణనీయమైన తగ్గింపును ప్రేరేపించింది.
శోథ నిరోధక పరిస్థితులలో GSM-1800 MHz కు గురికావడం వల్ల మైక్రోగ్లియల్ పదనిర్మాణ శాస్త్రం మారిందని మునుపటి ఆధారాలు ఇచ్చినందున, LTE సిగ్నలింగ్‌కు గురైన తర్వాత మేము ఈ ప్రభావాన్ని పరిశోధించాము.
పెద్ద ఎలుకలకు తల-మాత్రమే నకిలీ ఎక్స్పోజర్ లేదా LTE-1800 MHzకి ఎక్స్పోజర్ కావడానికి 24 గంటల ముందు LPS ఇంజెక్ట్ చేయబడింది. ఎక్స్పోజర్ తర్వాత, సెరిబ్రల్ కార్టెక్స్‌లో LPS-ట్రిగ్గర్ చేయబడిన న్యూరోఇన్‌ఫ్లమేటరీ ప్రతిస్పందనలు స్థాపించబడ్డాయి, ప్రోఇన్‌ఫ్లమేటరీ జన్యువుల నియంత్రణ మరియు కార్టికల్ మైక్రోగ్లియా పదనిర్మాణ శాస్త్రంలో మార్పుల ద్వారా చూపబడింది (మూర్తి 1). LTE హెడ్ ద్వారా బహిర్గతం చేయబడిన శక్తి ACxలో సగటున 0.5 W/kg SAR స్థాయిని పొందేలా సెట్ చేయబడింది (మూర్తి 2). LPS-యాక్టివేటెడ్ మైక్రోగ్లియా LTE EMFకి ప్రతిస్పందిస్తుందో లేదో నిర్ణయించడానికి, ఈ కణాలను ఎంపిక చేసిన లేబుల్ చేసిన యాంటీ-Iba1తో తడిసిన కార్టికల్ విభాగాలను మేము విశ్లేషించాము. మూర్తి 3aలో చూపినట్లుగా, షామ్ లేదా LTE ఎక్స్పోజర్ తర్వాత 3 నుండి 4 గంటల తర్వాత స్థిరపడిన ACx విభాగాలలో, మైక్రోగ్లియా చాలా సారూప్యంగా కనిపించింది, LPS ప్రో-ఇన్ఫ్లమేటరీ చికిత్స ద్వారా వెలువడిన "దట్టమైన-వంటి" కణ స్వరూపాన్ని చూపిస్తుంది (మూర్తి 1). పదనిర్మాణ ప్రతిస్పందనలు లేకపోవడంతో స్థిరంగా, పరిమాణాత్మక చిత్ర విశ్లేషణ మొత్తం వైశాల్యంలో (జత చేయని t-పరీక్ష, p = 0.308) లేదా ప్రాంతంలో (p =) గణనీయమైన తేడాలను వెల్లడించలేదు. LTE ఎలుకలలో Iba 1-స్టెయిన్డ్ సెల్ బాడీలకు గురికావడాన్ని షామ్-ఎక్స్‌పోజ్డ్ జంతువులతో పోల్చినప్పుడు Iba1 ఇమ్యునోరియాక్టివిటీ యొక్క 0.196) మరియు సాంద్రత (p = 0.061) (Fig. 3b-d).
కార్టికల్ మైక్రోగ్లియా పదనిర్మాణ శాస్త్రంపై LPS ip ఇంజెక్షన్ యొక్క ప్రభావాలు. LPS లేదా వాహనం (నియంత్రణ) యొక్క ఇంట్రాపెరిటోనియల్ ఇంజెక్షన్ తర్వాత 24 గంటల తర్వాత సెరిబ్రల్ కార్టెక్స్ (డోర్సోమెడియల్ ప్రాంతం) యొక్క కరోనల్ విభాగంలో మైక్రోగ్లియా యొక్క ప్రతినిధి వీక్షణ. గతంలో వివరించిన విధంగా కణాలను యాంటీ-ఇబా1 యాంటీబాడీతో మరకలు చేశారు. LPS ప్రో-ఇన్ఫ్లమేటరీ చికిత్స ఫలితంగా మైక్రోగ్లియా పదనిర్మాణ శాస్త్రంలో మార్పులు వచ్చాయి, వీటిలో ప్రాక్సిమల్ గట్టిపడటం మరియు సెల్యులార్ ప్రక్రియల యొక్క చిన్న ద్వితీయ శాఖలు పెరిగాయి, ఫలితంగా "దట్టమైన" రూపం ఏర్పడింది. స్కేల్ బార్: 20 µm.
1800 MHz LTE కి ఎక్స్పోజర్ సమయంలో ఎలుక మెదడులో నిర్దిష్ట శోషణ రేటు (SAR) యొక్క డోసిమెట్రిక్ విశ్లేషణ. ఫాంటమ్ ఎలుక మరియు లూప్ యాంటెన్నా62 యొక్క గతంలో వివరించిన వైవిధ్య నమూనాను మెదడులోని స్థానిక SAR ను అంచనా వేయడానికి ఉపయోగించారు, 0.5 mm3 క్యూబిక్ గ్రిడ్ తో.(a) తల పైన లూప్ యాంటెన్నా మరియు శరీరం క్రింద మెటాలిక్ థర్మల్ ప్యాడ్ (పసుపు) ఉన్న ఎక్స్పోజర్ సెట్టింగ్‌లో ఎలుక నమూనా యొక్క గ్లోబల్ వ్యూ.(b) 0.5 mm3 స్పేషియల్ రిజల్యూషన్ వద్ద వయోజన మెదడులో SAR విలువల పంపిణీ.సాగిట్టల్ విభాగంలో నలుపు రంగు అవుట్‌లైన్ ద్వారా వేరు చేయబడిన ప్రాంతం మైక్రోగ్లియల్ మరియు న్యూరానల్ కార్యకలాపాలను విశ్లేషించే ప్రాథమిక శ్రవణ కార్టెక్స్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది.SAR విలువల రంగు-కోడెడ్ స్కేల్ చిత్రంలో చూపిన అన్ని సంఖ్యా అనుకరణలకు వర్తిస్తుంది.
LTE లేదా షామ్ ఎక్స్పోజర్ తర్వాత ఎలుక శ్రవణ కార్టెక్స్‌లో LPS-ఇంజెక్ట్ చేయబడిన మైక్రోగ్లియా.(a) షామ్ లేదా LTE ఎక్స్పోజర్ (ఎక్స్పోజర్) తర్వాత 3 నుండి 4 గంటల తర్వాత LPS-పెర్ఫ్యూజ్డ్ ఎలుక శ్రవణ కార్టెక్స్ యొక్క కరోనల్ విభాగాలలో యాంటీ-ఇబా1 యాంటీబాడీతో తడిసిన మైక్రోగ్లియా యొక్క ప్రతినిధి స్టాక్డ్ వ్యూ. స్కేల్ బార్: 20 µm.(bd) షామ్ (ఓపెన్ డాట్స్) లేదా LTE ఎక్స్పోజర్ (ఎక్స్‌పోజ్డ్, బ్లాక్ డాట్స్) తర్వాత 3 నుండి 4 గంటల తర్వాత మైక్రోగ్లియా యొక్క మోర్ఫోమెట్రిక్ అసెస్‌మెంట్.(b, c) మైక్రోగ్లియా మార్కర్ Iba1 యొక్క ప్రాదేశిక కవరేజ్ (b) మరియు Iba1-పాజిటివ్ సెల్ బాడీల ప్రాంతాలు (c). డేటా షామ్-ఎక్స్‌పోజ్డ్ జంతువుల నుండి సగటుకు సాధారణీకరించబడిన యాంటీ-ఇబా1 స్టెయినింగ్ ప్రాంతాన్ని సూచిస్తుంది.(d) యాంటీ-ఇబా1-స్టెయిన్డ్ మైక్రోగ్లియల్ సెల్ బాడీల సంఖ్య. షామ్ (n = 5) మరియు LTE (n = 6) జంతువుల మధ్య తేడాలు గణనీయంగా లేవు (p > 0.05, జత చేయని t-పరీక్ష).బాక్స్ యొక్క పైభాగం మరియు దిగువ, ఎగువ మరియు దిగువ పంక్తులు వరుసగా 25వ-75వ శాతాన్ని మరియు 5-95వ శాతాన్ని సూచిస్తాయి. సగటు విలువ పెట్టెలో ఎరుపు రంగులో గుర్తించబడింది.
నాలుగు ఎలుకల సమూహాల (షామ్, ఎక్స్‌పోజ్డ్, షామ్-ఎల్‌పిఎస్, ఎక్స్‌పోజ్డ్-ఎల్‌పిఎస్) యొక్క ప్రాథమిక శ్రవణ కార్టెక్స్‌లో పొందిన జంతువుల సంఖ్యలు మరియు బహుళ-యూనిట్ రికార్డింగ్‌లను టేబుల్ 1 సంగ్రహిస్తుంది. దిగువ ఫలితాలలో, గణనీయమైన స్పెక్ట్రల్ టెంపోరల్ రిసెప్టివ్ ఫీల్డ్ (STRF) ను ప్రదర్శించే అన్ని రికార్డింగ్‌లను మేము చేర్చాము, అనగా, స్పాంటేనియస్ ఫైరింగ్ రేట్ల కంటే కనీసం 6 ప్రామాణిక విచలనాలు ఎక్కువగా ఉండే టోన్-ఎవోక్డ్ స్పందనలు (టేబుల్ 1 చూడండి). ఈ ప్రమాణాన్ని వర్తింపజేస్తూ, మేము షామ్ గ్రూప్ కోసం 266 రికార్డులను, ఎక్స్‌పోజ్డ్ గ్రూప్ కోసం 273 రికార్డులను, షామ్-ఎల్‌పిఎస్ గ్రూప్ కోసం 299 రికార్డులను మరియు ఎక్స్‌పోజ్డ్-ఎల్‌పిఎస్ గ్రూప్ కోసం 295 రికార్డులను ఎంచుకున్నాము.
కింది పేరాల్లో, మేము మొదట స్పెక్ట్రల్-టెంపోరల్ రిసెప్టివ్ ఫీల్డ్ నుండి సేకరించిన పారామితులను (అంటే, స్వచ్ఛమైన టోన్‌లకు ప్రతిస్పందన) మరియు జెనోజెనిక్ నిర్దిష్ట స్వరాలకు ప్రతిస్పందనను వివరిస్తాము. ఆపై ప్రతి సమూహానికి పొందిన ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిస్పందన ప్రాంతం యొక్క పరిమాణాన్ని వివరిస్తాము. మా ప్రయోగాత్మక రూపకల్పనలో "నెస్టెడ్ డేటా"30 ఉనికిని పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, అన్ని గణాంక విశ్లేషణలు ఎలక్ట్రోడ్ శ్రేణిలోని స్థానాల సంఖ్య (టేబుల్ 1లోని చివరి వరుస) ఆధారంగా నిర్వహించబడ్డాయి, కానీ క్రింద వివరించిన అన్ని ప్రభావాలు కూడా ప్రతి సమూహంలోని స్థానాల సంఖ్యపై ఆధారపడి ఉన్నాయి. సేకరించిన మొత్తం మల్టీయూనిట్ రికార్డింగ్‌ల సంఖ్య (టేబుల్ 1లోని మూడవ వరుస).
LPS-చికిత్స పొందిన షామ్ మరియు బహిర్గత జంతువులలో పొందిన కార్టికల్ న్యూరాన్ల యొక్క సరైన ఫ్రీక్వెన్సీ పంపిణీని (BF, 75 dB SPL వద్ద గరిష్ట ప్రతిస్పందనను పొందుతుంది) Figure 4a చూపిస్తుంది. రెండు సమూహాలలో BF యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధి 1 kHz నుండి 36 kHz వరకు విస్తరించబడింది. గణాంక విశ్లేషణ ఈ పంపిణీలు సారూప్యంగా ఉన్నాయని చూపించింది (chi-square, p = 0.278), రెండు సమూహాల మధ్య పోలికలను నమూనా పక్షపాతం లేకుండా చేయవచ్చని సూచిస్తుంది.
LPS-చికిత్స పొందిన జంతువులలో కార్టికల్ ప్రతిస్పందనల పరిమాణాత్మక పారామితులపై LTE ఎక్స్పోజర్ ప్రభావాలు.(a) LTE (నలుపు) మరియు LTE (తెలుపు)కి గురైన LPS-చికిత్స పొందిన జంతువుల కార్టికల్ న్యూరాన్లలో BF పంపిణీ. రెండు పంపిణీల మధ్య తేడా లేదు.(bf) స్పెక్ట్రల్ టెంపోరల్ రిసెప్టివ్ ఫీల్డ్ (STRF)ని లెక్కించే పారామితులపై LTE ఎక్స్పోజర్ ప్రభావం. STRF (మొత్తం ప్రతిస్పందన బలం) మరియు ఆప్టిమల్ ఫ్రీక్వెన్సీలు (b,c) రెండింటిలోనూ ప్రతిస్పందన బలం గణనీయంగా తగ్గింది (*p < 0.05, జత చేయని t-పరీక్ష). ప్రతిస్పందన వ్యవధి, ప్రతిస్పందన బ్యాండ్‌విడ్త్ మరియు బ్యాండ్‌విడ్త్ స్థిరాంకం (df). స్వరాలకు ప్రతిస్పందనల బలం మరియు తాత్కాలిక విశ్వసనీయత రెండూ తగ్గాయి (g, h).స్పాంటేనియస్ యాక్టివిటీ గణనీయంగా తగ్గలేదు (i).(*p < 0.05, జత చేయని t-పరీక్ష).(j,k) కార్టికల్ థ్రెషోల్డ్‌లపై LTE ఎక్స్పోజర్ ప్రభావాలు. షామ్-ఎక్స్‌పోజ్డ్ ఎలుకలతో పోలిస్తే LTE-ఎక్స్‌పోజ్డ్ ఎలుకలలో సగటు థ్రెషోల్డ్‌లు గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉన్నాయి. ఈ ప్రభావం తక్కువ మరియు మధ్యస్థ పౌనఃపున్యాలు.
ఈ జంతువులకు STRF నుండి తీసుకోబడిన పారామితుల పంపిణీని గణాంకాలు 4b-f చూపుతాయి (సగటులు ఎరుపు గీతల ద్వారా సూచించబడ్డాయి). LPS-చికిత్స పొందిన జంతువులపై LTE ఎక్స్పోజర్ ప్రభావాలు తగ్గిన న్యూరోనల్ ఎక్సైటిబిలిటీని సూచిస్తున్నట్లు కనిపించాయి. మొదట, షామ్-LPS జంతువులతో పోలిస్తే BFలో మొత్తం ప్రతిస్పందన తీవ్రత మరియు ప్రతిస్పందనలు గణనీయంగా తక్కువగా ఉన్నాయి (Fig. 4b,c జతచేయని t-పరీక్ష, p = 0.0017; మరియు p = 0.0445). అదేవిధంగా, ప్రతిస్పందన బలం మరియు ఇంటర్-ట్రయల్ విశ్వసనీయత రెండింటిలోనూ కమ్యూనికేషన్ శబ్దాలకు ప్రతిస్పందనలు తగ్గాయి (Fig. 4g,h; జతచేయని t-పరీక్ష, p = 0.043). ఆకస్మిక కార్యాచరణ తగ్గింది, కానీ ఈ ప్రభావం గణనీయంగా లేదు (Fig. 4i; p = 0.0745). ప్రతిస్పందన వ్యవధి, ట్యూనింగ్ బ్యాండ్‌విడ్త్ మరియు ప్రతిస్పందన జాప్యం LPS-చికిత్స పొందిన జంతువులలో LTE ఎక్స్పోజర్ ద్వారా ప్రభావితం కాలేదు (Fig. 4d-f), ఇది LPS-చికిత్స పొందిన జంతువులలో LTE ఎక్స్పోజర్ ద్వారా ఫ్రీక్వెన్సీ సెలెక్టివిటీ మరియు ప్రారంభ ప్రతిస్పందనల ఖచ్చితత్వం ప్రభావితం కాలేదని సూచిస్తుంది.
LTE ఎక్స్పోజర్ ద్వారా ప్యూర్ టోన్ కార్టికల్ థ్రెషోల్డ్‌లు మార్చబడ్డాయా అని మేము తరువాత అంచనా వేసాము. ప్రతి రికార్డింగ్ నుండి పొందిన ఫ్రీక్వెన్సీ రెస్పాన్స్ ఏరియా (FRA) నుండి, మేము ప్రతి ఫ్రీక్వెన్సీకి శ్రవణ థ్రెషోల్డ్‌లను నిర్ణయించాము మరియు రెండు సమూహాల జంతువులకు ఈ థ్రెషోల్డ్‌లను సగటున తీసుకున్నాము. LPS-చికిత్స పొందిన ఎలుకలలో 1.1 నుండి 36 kHz వరకు సగటు (± సెమ్) థ్రెషోల్డ్‌లను మూర్తి 4j చూపిస్తుంది. షామ్ మరియు ఎక్స్‌పోజ్డ్ గ్రూపుల శ్రవణ థ్రెషోల్డ్‌లను పోల్చినప్పుడు, షామ్ జంతువులతో పోలిస్తే బహిర్గత జంతువులలో థ్రెషోల్డ్‌లలో గణనీయమైన పెరుగుదల కనిపించింది (Fig. 4j), ఈ ప్రభావం తక్కువ మరియు మధ్యస్థ ఫ్రీక్వెన్సీలలో ఎక్కువగా కనిపిస్తుంది. మరింత ఖచ్చితంగా, తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీల వద్ద (<2.25 kHz), అధిక థ్రెషోల్డ్‌తో A1 న్యూరాన్ల నిష్పత్తి పెరిగింది, అయితే తక్కువ మరియు మధ్యస్థ థ్రెషోల్డ్ న్యూరాన్ల నిష్పత్తి తగ్గింది (chi-square = 43.85; p < 0.0001; Fig. 4k, ఎడమ చిత్రం). ఇదే ప్రభావం మిడ్-ఫ్రీక్వెన్సీ (2.25
ఆరోగ్యకరమైన జంతువులలో కార్టికల్ ప్రతిస్పందనల పరిమాణాత్మక పారామితులపై LTE ఎక్స్పోజర్ ప్రభావాలు.(a) LTE (ముదురు నీలం) మరియు LTE (లేత నీలం) కు షామ్-ఎక్స్‌పోజ్ చేయబడిన ఆరోగ్యకరమైన జంతువుల కార్టికల్ న్యూరాన్లలో BF పంపిణీ. రెండు పంపిణీల మధ్య తేడా లేదు.(bf) స్పెక్ట్రల్ టెంపోరల్ రిసెప్టివ్ ఫీల్డ్ (STRF) ను లెక్కించే పారామితులపై LTE ఎక్స్పోజర్ ప్రభావం.STRF మరియు ఆప్టిమల్ ఫ్రీక్వెన్సీలలో (b,c) ప్రతిస్పందన తీవ్రతలో గణనీయమైన మార్పు లేదు. ప్రతిస్పందన వ్యవధిలో స్వల్ప పెరుగుదల ఉంది (d), కానీ ప్రతిస్పందన బ్యాండ్‌విడ్త్ మరియు బ్యాండ్‌విడ్త్‌లో ఎటువంటి మార్పు లేదు (e, f).స్వరాలకు ప్రతిస్పందనల బలం లేదా తాత్కాలిక విశ్వసనీయత మారలేదు (g, h).స్యాంటినేటివ్ యాక్టివిటీలో గణనీయమైన మార్పు లేదు (i).(*p < 0.05 జత చేయని t-పరీక్ష).(j,k) కార్టికల్ థ్రెషోల్డ్‌లపై LTE ఎక్స్పోజర్ ప్రభావాలు.సగటున, షామ్-ఎక్స్‌పోజ్ చేయబడిన ఎలుకలతో పోలిస్తే LTE-ఎక్స్‌పోజ్ చేయబడిన ఎలుకలలో థ్రెషోల్డ్‌లు గణనీయంగా మారలేదు, కానీ బహిర్గతమైన జంతువులలో అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ థ్రెషోల్డ్‌లు కొద్దిగా తక్కువగా ఉన్నాయి.
5b-f గణాంకాలు రెండు సెట్ల STRFల నుండి తీసుకోబడిన పారామితుల పంపిణీ మరియు సగటు (ఎరుపు గీత)ను సూచించే బాక్స్‌ప్లాట్‌లను చూపుతాయి. ఆరోగ్యకరమైన జంతువులలో, LTE ఎక్స్పోజర్ STRF పారామితుల సగటు విలువపై తక్కువ ప్రభావాన్ని చూపింది. షామ్ గ్రూప్‌తో పోలిస్తే (బహిర్గత సమూహానికి లేత vs ముదురు నీలం పెట్టెలు), LTE ఎక్స్పోజర్ మొత్తం ప్రతిస్పందన తీవ్రతను లేదా BF యొక్క ప్రతిస్పందనను మార్చలేదు (Fig. 5b,c; జత చేయని t-పరీక్ష, p = 0.2176, మరియు p = 0.8696 వరుసగా). స్పెక్ట్రల్ బ్యాండ్‌విడ్త్ మరియు జాప్యంపై కూడా ఎటువంటి ప్రభావం లేదు (p = 0.6764 మరియు p = 0.7129, వరుసగా), కానీ ప్రతిస్పందన వ్యవధిలో గణనీయమైన పెరుగుదల ఉంది (p = 0.047). స్వర ప్రతిస్పందనల బలం (Fig. 5g, p = 0.4375), ఈ ప్రతిస్పందనల ఇంటర్-ట్రయల్ విశ్వసనీయత (Fig. 5h, p = 0.3412), మరియు ఆకస్మిక కార్యాచరణపై కూడా ఎటువంటి ప్రభావం లేదు (Fig. 5).5i; p = 0.3256).
ఆరోగ్యకరమైన ఎలుకలలో 1.1 నుండి 36 kHz వరకు సగటు (± sem) థ్రెషోల్డ్‌లను Figure 5j చూపిస్తుంది. అధిక పౌనఃపున్యాల వద్ద (11–36 kHz) బహిర్గత జంతువులలో కొంచెం తక్కువ థ్రెషోల్డ్ తప్ప, ఇది నకిలీ మరియు బహిర్గత ఎలుకల మధ్య గణనీయమైన వ్యత్యాసాన్ని చూపించలేదు (జత చేయని t-పరీక్ష, p = 0.0083). ఈ ప్రభావం బహిర్గత జంతువులలో, ఈ ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిలో (chi-square = 18.312, p = 0.001; Fig. 5k), తక్కువ మరియు మధ్యస్థ థ్రెషోల్డ్‌లతో (అధిక థ్రెషోల్డ్‌లు అయితే) తక్కువ న్యూరాన్‌లతో కొంచెం ఎక్కువ న్యూరాన్లు ఉన్నాయనే వాస్తవాన్ని ప్రతిబింబిస్తుంది.
ముగింపులో, ఆరోగ్యకరమైన జంతువులు LTE కి గురైనప్పుడు, స్వచ్ఛమైన స్వరాలు మరియు స్వరాల వంటి సంక్లిష్ట శబ్దాలకు ప్రతిస్పందన బలంపై ఎటువంటి ప్రభావం ఉండదు. ఇంకా, ఆరోగ్యకరమైన జంతువులలో, బహిర్గతమైన మరియు నకిలీ జంతువుల మధ్య కార్టికల్ శ్రవణ పరిమితులు సమానంగా ఉంటాయి, అయితే LPS-చికిత్స పొందిన జంతువులలో, LTE ఎక్స్పోజర్ కార్టికల్ పరిమితుల్లో గణనీయమైన పెరుగుదలకు దారితీసింది, ముఖ్యంగా తక్కువ మరియు మధ్యస్థ-ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిలో.
తీవ్రమైన న్యూరోఇన్‌ఫ్లమేషన్‌ను ఎదుర్కొంటున్న వయోజన మగ ఎలుకలలో, 0.5 W/kg స్థానిక SARACx (పద్ధతులు చూడండి) తో LTE-1800 MHz కి గురికావడం వల్ల కమ్యూనికేషన్ యొక్క ప్రాథమిక రికార్డింగ్‌లలో ధ్వని-ప్రేరేపిత ప్రతిస్పందనల తీవ్రత గణనీయంగా తగ్గిందని మా అధ్యయనం చూపించింది. మైక్రోగ్లియల్ ప్రక్రియల ద్వారా కవర్ చేయబడిన ప్రాదేశిక డొమైన్ పరిధిలో ఎటువంటి స్పష్టమైన మార్పు లేకుండా న్యూరోనల్ కార్యకలాపాలలో ఈ మార్పులు సంభవించాయి. కార్టికల్ ప్రేరేపిత ప్రతిస్పందనల తీవ్రతపై LTE యొక్క ఈ ప్రభావం ఆరోగ్యకరమైన ఎలుకలలో గమనించబడలేదు. LTE-బహిర్గత మరియు షామ్-బహిర్గత జంతువులలో రికార్డింగ్ యూనిట్ల మధ్య సరైన ఫ్రీక్వెన్సీ పంపిణీలో సారూప్యతను పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, న్యూరోనల్ రియాక్టివిటీలో తేడాలు నమూనా పక్షపాతం కంటే LTE సిగ్నల్‌ల జీవసంబంధమైన ప్రభావాలకు కారణమని చెప్పవచ్చు (Fig. 4a). ఇంకా, LTE-బహిర్గత ఎలుకలలో ప్రతిస్పందన జాప్యం మరియు స్పెక్ట్రల్ ట్యూనింగ్ బ్యాండ్‌విడ్త్‌లో మార్పులు లేకపోవడం, చాలా మటుకు, ఈ రికార్డింగ్‌లు ద్వితీయ ప్రాంతాల కంటే ప్రాథమిక ACxలో ఉన్న అదే కార్టికల్ పొరల నుండి నమూనా చేయబడిందని సూచిస్తుంది.
మాకు తెలిసినంతవరకు, న్యూరానల్ ప్రతిస్పందనలపై LTE సిగ్నలింగ్ ప్రభావం ఇంతకు ముందు నివేదించబడలేదు. అయితే, మునుపటి అధ్యయనాలు GSM-1800 MHz లేదా 1800 MHz నిరంతర తరంగం (CW) న్యూరోనల్ ఉత్తేజితతను మార్చగల సామర్థ్యాన్ని నమోదు చేశాయి, అయినప్పటికీ ప్రయోగాత్మక విధానాన్ని బట్టి గణనీయమైన తేడాలు ఉన్నాయి. 8.2 W/Kg SAR స్థాయిలో 1800 MHz CWకి బహిర్గతం అయిన కొద్దిసేపటికే, స్నైల్ గాంగ్లియా నుండి రికార్డింగ్‌లు చర్య సామర్థ్యాలను ప్రేరేపించడానికి మరియు న్యూరానల్ మాడ్యులేషన్‌కు తగ్గిన థ్రెషోల్డ్‌లను చూపించాయి. మరోవైపు, ఎలుక మెదడు నుండి తీసుకోబడిన ప్రాథమిక న్యూరానల్ సంస్కృతులలో స్పైకింగ్ మరియు బర్స్టింగ్ కార్యకలాపాలు GSM-1800 MHz లేదా 1800 MHz CWకి 4.6 W/kg SAR వద్ద 15 నిమిషాలు బహిర్గతం చేయడం ద్వారా తగ్గించబడ్డాయి. ఈ నిరోధం ఎక్స్పోజర్ అయిన 30 నిమిషాలలోపు పాక్షికంగా మాత్రమే తిరగబడుతుంది. 9.2 W/kg SAR వద్ద న్యూరాన్ల పూర్తి నిశ్శబ్దం సాధించబడింది. డోస్-రెస్పాన్స్ విశ్లేషణ GSM-1800 MHz పేలుడును అణచివేయడంలో 1800 MHz CW కంటే ఎక్కువ ప్రభావవంతంగా ఉందని చూపించింది. కార్యాచరణ, నాడీ ప్రతిస్పందనలు RF సిగ్నల్ మాడ్యులేషన్‌పై ఆధారపడి ఉంటాయని సూచిస్తున్నాయి.
మా సెట్టింగ్‌లో, 2-గంటల హెడ్-ఓన్లీ ఎక్స్పోజర్ ముగిసిన 3 నుండి 6 గంటల తర్వాత కార్టికల్ ఎవోక్డ్ స్పందనలను వివోలో సేకరించారు. మునుపటి అధ్యయనంలో, మేము 1.55 W/kg యొక్క SARACx వద్ద GSM-1800 MHz ప్రభావాన్ని పరిశోధించాము మరియు ఆరోగ్యకరమైన ఎలుకలలో ధ్వని-ప్రేరేపిత కార్టికల్ ప్రతిస్పందనలపై ఎటువంటి గణనీయమైన ప్రభావాన్ని కనుగొనలేదు. ఇక్కడ, 0.5 W/kg SARACx వద్ద LTE-1800కి గురికావడం ద్వారా ఆరోగ్యకరమైన ఎలుకలలో ఉద్భవించిన ఏకైక ముఖ్యమైన ప్రభావం స్వచ్ఛమైన టోన్‌లను ప్రదర్శించిన తర్వాత ప్రతిస్పందన వ్యవధిలో స్వల్ప పెరుగుదల. ఈ ప్రభావాన్ని వివరించడం కష్టం ఎందుకంటే ఇది ప్రతిస్పందన తీవ్రతలో పెరుగుదలతో కలిసి ఉండదు, ఈ ఎక్కువ ప్రతిస్పందన వ్యవధి కార్టికల్ న్యూరాన్ల ద్వారా ప్రేరేపించబడిన మొత్తం చర్య సామర్థ్యాలతో సంభవిస్తుందని సూచిస్తుంది. LTE ఎక్స్పోజర్ కొన్ని నిరోధక ఇంటర్న్‌యూరాన్‌ల కార్యాచరణను తగ్గించవచ్చని ఒక వివరణ కావచ్చు, ఎందుకంటే ప్రాథమిక ACxలో ఫీడ్‌ఫార్వర్డ్ నిరోధం ఉత్తేజకరమైన థాలమిక్ ఇన్‌పుట్ ద్వారా ప్రేరేపించబడిన పిరమిడల్ సెల్ ప్రతిస్పందనల వ్యవధిని నియంత్రిస్తుందని నమోదు చేయబడింది33,34, 35, 36, 37.
దీనికి విరుద్ధంగా, LPS- ప్రేరేపిత న్యూరోఇన్ఫ్లమేషన్కు గురైన ఎలుకలలో, LTE ఎక్స్పోజర్ ధ్వని-ప్రేరేపిత న్యూరానల్ ఫైరింగ్ వ్యవధిపై ఎటువంటి ప్రభావాన్ని చూపలేదు, కానీ ప్రేరేపించబడిన ప్రతిస్పందనల బలంపై గణనీయమైన ప్రభావాలు కనుగొనబడ్డాయి. వాస్తవానికి, LPS-షామ్-ఎక్స్‌పోజ్డ్ ఎలుకలలో నమోదు చేయబడిన న్యూరానల్ ప్రతిస్పందనలతో పోలిస్తే, LTEకి గురైన LPS-చికిత్స పొందిన ఎలుకలలోని న్యూరాన్లు వాటి ప్రతిస్పందనల తీవ్రతలో తగ్గుదలను ప్రదర్శించాయి, ఈ ప్రభావం స్వచ్ఛమైన టోన్‌లు మరియు సహజ స్వరాలను ప్రదర్శించేటప్పుడు గమనించబడింది. స్వచ్ఛమైన టోన్‌లకు ప్రతిస్పందన యొక్క తీవ్రతలో తగ్గింపు 75 dB యొక్క స్పెక్ట్రల్ ట్యూనింగ్ బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను తగ్గించకుండా సంభవించింది మరియు ఇది అన్ని ధ్వని తీవ్రతలలో సంభవించినందున, ఇది తక్కువ మరియు మధ్యస్థ పౌనఃపున్యాల వద్ద కార్టికల్ న్యూరాన్ల యొక్క శబ్ద పరిమితుల పెరుగుదలకు దారితీసింది.
LPS-చికిత్స పొందిన జంతువులలో SARACx వద్ద 0.5 W/kg LTE సిగ్నలింగ్ ప్రభావం మూడు రెట్లు ఎక్కువ SARACx (1.55 W/kg) 28 వద్ద వర్తించే GSM-1800 MHz మాదిరిగానే ఉందని ప్రేరేపిత ప్రతిస్పందన బలం తగ్గడం సూచించింది. GSM సిగ్నలింగ్ విషయానికొస్తే, LTE-1800 MHzకి తల బహిర్గతం LPS-ప్రేరేపిత న్యూరోఇన్ఫ్లమేషన్కు గురైన ఎలుక ACx న్యూరాన్లలో న్యూరోనల్ ఎక్సైటిబిలిటీని తగ్గించవచ్చు. ఈ పరికల్పనకు అనుగుణంగా, వోకలైజేషన్ (Fig. 4h) మరియు తగ్గిన స్పాంటేనియస్ యాక్టివిటీ (Fig. 4i) కు న్యూరోనల్ ప్రతిస్పందనల ట్రయల్ విశ్వసనీయత తగ్గడం వైపు కూడా మేము ధోరణిని గమనించాము. అయితే, LTE సిగ్నలింగ్ న్యూరోనల్ అంతర్గత ఎక్సైటిబిలిటీని తగ్గిస్తుందా లేదా సినాప్టిక్ ఇన్‌పుట్‌ను తగ్గిస్తుందా, తద్వారా ACxలో న్యూరోనల్ ప్రతిస్పందనలను నియంత్రిస్తుందా అని ఇన్ వివోలో గుర్తించడం కష్టం.
మొదట, ఈ బలహీనమైన ప్రతిస్పందనలు LTE 1800 MHzకి గురైన తర్వాత కార్టికల్ కణాల అంతర్గతంగా తగ్గిన ఉత్తేజితత వల్ల కావచ్చు. ఈ ఆలోచనకు మద్దతుగా, GSM-1800 MHz మరియు 1800 MHz-CW వరుసగా 3.2 W/kg మరియు 4.6 W/kg SAR స్థాయిలు కలిగిన కార్టికల్ ఎలుక న్యూరాన్ల ప్రాథమిక సంస్కృతులకు నేరుగా వర్తించినప్పుడు పేలుడు కార్యాచరణను తగ్గించాయి, అయితే పేలుడు కార్యాచరణను గణనీయంగా తగ్గించడానికి థ్రెషోల్డ్ SAR స్థాయి అవసరం. అంతర్గత ఉత్తేజితతను తగ్గించాలని వాదిస్తూ, నకిలీ-బహిర్గత జంతువుల కంటే బహిర్గత జంతువులలో ఆకస్మిక కాల్పుల రేటు తక్కువగా ఉందని కూడా మేము గమనించాము.
రెండవది, LTE ఎక్స్పోజర్ థాలమో-కార్టికల్ లేదా కార్టికల్-కార్టికల్ సినాప్సెస్ నుండి సినాప్టిక్ ట్రాన్స్‌మిషన్‌ను కూడా ప్రభావితం చేయవచ్చు. శ్రవణ కార్టెక్స్‌లో, స్పెక్ట్రల్ ట్యూనింగ్ యొక్క వెడల్పు అఫెరెంట్ థాలమిక్ ప్రొజెక్షన్‌ల ద్వారా మాత్రమే నిర్ణయించబడదని, కానీ ఇంట్రాకార్టికల్ కనెక్షన్‌లు కార్టికల్ సైట్‌లకు అదనపు స్పెక్ట్రల్ ఇన్‌పుట్‌ను అందిస్తాయని ఇప్పుడు అనేక రికార్డులు చూపిస్తున్నాయి.39,40. మా ప్రయోగాలలో, కార్టికల్ STRF బహిర్గతమైన మరియు షామ్-ఎక్స్‌పోజ్డ్ జంతువులలో ఇలాంటి బ్యాండ్‌విడ్త్‌లను చూపించిందనే వాస్తవం పరోక్షంగా LTE ఎక్స్పోజర్ యొక్క ప్రభావాలు కార్టికల్-కార్టికల్ కనెక్టివిటీపై ప్రభావాలు కాదని సూచించింది. ACx (Fig. 2)లో కొలిచిన దానికంటే SAR వద్ద బహిర్గతమయ్యే ఇతర కార్టికల్ ప్రాంతాలలో అధిక కనెక్టివిటీ ఇక్కడ నివేదించబడిన మార్చబడిన ప్రతిస్పందనలకు బాధ్యత వహించకపోవచ్చని కూడా ఇది సూచిస్తుంది.
ఇక్కడ, LPS-బహిర్గత కార్టికల్ రికార్డింగ్‌లలో ఎక్కువ భాగం LPS-షామ్-బహిర్గత జంతువులతో పోలిస్తే అధిక థ్రెషోల్డ్‌లను చూపించాయి. కార్టికల్ అకౌస్టిక్ థ్రెషోల్డ్ ప్రధానంగా థాలమో-కార్టికల్ సినాప్స్ యొక్క బలం ద్వారా నియంత్రించబడుతుందని ప్రతిపాదించబడినందున39,40, థాలమో-కార్టికల్ ట్రాన్స్మిషన్ ఎక్స్పోజర్ ద్వారా పాక్షికంగా తగ్గుతుందని అనుమానించవచ్చు, ఇది ప్రిస్నాప్టిక్ (తగ్గిన గ్లుటామేట్ విడుదల) లేదా పోస్ట్‌నాప్టిక్ స్థాయి (తగ్గిన గ్రాహక సంఖ్య లేదా అనుబంధం).
GSM-1800 MHz ప్రభావాల మాదిరిగానే, LTE-ప్రేరిత మార్పు చెందిన న్యూరానల్ ప్రతిస్పందనలు LPS-ప్రేరిత న్యూరోఇన్ఫ్లమేషన్ సందర్భంలో సంభవించాయి, ఇవి మైక్రోగ్లియల్ ప్రతిస్పందనల ద్వారా వర్గీకరించబడ్డాయి. ప్రస్తుత ఆధారాలు మైక్రోగ్లియా సాధారణ మరియు రోగలక్షణ మెదడుల్లో న్యూరోనల్ నెట్‌వర్క్‌ల కార్యకలాపాలను బలంగా ప్రభావితం చేస్తుందని సూచిస్తున్నాయి41,42,43. న్యూరోట్రాన్స్‌మిషన్‌ను మాడ్యులేట్ చేయగల వారి సామర్థ్యం వారు ఉత్పత్తి చేసే సమ్మేళనాల ఉత్పత్తిపై మాత్రమే కాకుండా, న్యూరోట్రాన్స్‌మిషన్‌ను పరిమితం చేయగల లేదా పరిమితం చేయగల, కానీ వాటి సెల్యులార్ ప్రక్రియల యొక్క అధిక చలనశీలతపై కూడా ఆధారపడి ఉంటుంది. సెరిబ్రల్ కార్టెక్స్‌లో, న్యూరోనల్ నెట్‌వర్క్‌ల పెరిగిన మరియు తగ్గిన కార్యాచరణ రెండూ మైక్రోగ్లియల్ ప్రక్రియల పెరుగుదల కారణంగా మైక్రోగ్లియల్ ప్రాదేశిక డొమైన్ యొక్క వేగవంతమైన విస్తరణను ప్రేరేపిస్తాయి44,45. ముఖ్యంగా, మైక్రోగ్లియల్ ప్రోట్రూషన్‌లు యాక్టివేట్ చేయబడిన థాలమోకార్టికల్ సినాప్సెస్ దగ్గర నియమించబడతాయి మరియు మైక్రోగ్లియా-మధ్యవర్తిత్వ స్థానిక అడెనోసిన్ ఉత్పత్తిని కలిగి ఉన్న యంత్రాంగాల ద్వారా ఉత్తేజకరమైన సినాప్సెస్ యొక్క కార్యాచరణను నిరోధించగలవు.
1.55 W/kg వద్ద SARACx తో GSM-1800 MHz కు సమర్పించబడిన LPS-చికిత్స చేయబడిన ఎలుకలలో, ACx28 పెరుగుదలలో గణనీయమైన Iba1-స్టెయిన్డ్ ప్రాంతాల ద్వారా గుర్తించబడిన మైక్రోగ్లియల్ ప్రక్రియల పెరుగుదలతో ACx న్యూరాన్ల కార్యాచరణ తగ్గింది. ఈ పరిశీలన GSM ఎక్స్పోజర్ ద్వారా ప్రేరేపించబడిన మైక్రోగ్లియల్ పునర్నిర్మాణం ధ్వని-ప్రేరేపిత న్యూరానల్ ప్రతిస్పందనలలో GSM-ప్రేరిత తగ్గింపుకు చురుకుగా దోహదపడుతుందని సూచిస్తుంది. మైక్రోగ్లియల్ ప్రక్రియల ద్వారా కవర్ చేయబడిన ప్రాదేశిక డొమైన్‌లో ఎటువంటి పెరుగుదల కనిపించకపోవడంతో, SARACx తో LTE హెడ్ ఎక్స్పోజర్ 0.5 W/kg కి పరిమితం చేయబడిన సందర్భంలో మా ప్రస్తుత అధ్యయనం ఈ పరికల్పనకు వ్యతిరేకంగా వాదిస్తుంది. అయితే, ఇది LPS-యాక్టివేటెడ్ మైక్రోగ్లియాపై LTE సిగ్నలింగ్ యొక్క ఏదైనా ప్రభావాన్ని తోసిపుచ్చదు, ఇది న్యూరోనల్ కార్యకలాపాలను ప్రభావితం చేస్తుంది. ఈ ప్రశ్నకు సమాధానం ఇవ్వడానికి మరియు తీవ్రమైన న్యూరోఇన్ఫ్లమేషన్ LTE సిగ్నలింగ్‌కు న్యూరోనల్ ప్రతిస్పందనలను మార్చే విధానాలను నిర్ణయించడానికి మరిన్ని అధ్యయనాలు అవసరం.
మాకు తెలిసినంతవరకు, శ్రవణ ప్రాసెసింగ్‌పై LTE సిగ్నల్‌ల ప్రభావాన్ని ఇంతకు ముందు అధ్యయనం చేయలేదు. మా మునుపటి అధ్యయనాలు 26,28 మరియు ప్రస్తుత అధ్యయనం ప్రకారం, తీవ్రమైన వాపు నేపథ్యంలో, తల GSM-1800 MHz లేదా LTE-1800 MHzకి గురికావడం వల్ల ACxలో న్యూరానల్ ప్రతిస్పందనలలో క్రియాత్మక మార్పులు సంభవించాయి, ఇది వినికిడి థ్రెషోల్డ్ పెరుగుదల ద్వారా చూపబడింది. కనీసం రెండు ప్రధాన కారణాల వల్ల, కోక్లియర్ ఫంక్షన్ మా LTE ఎక్స్పోజర్ ద్వారా ప్రభావితం కాకూడదు. మొదట, చిత్రం 2లో చూపిన డోసిమెట్రీ అధ్యయనంలో చూపిన విధంగా, SAR యొక్క అత్యధిక స్థాయిలు (1 W/kgకి దగ్గరగా) డోర్సోమెడియల్ కార్టెక్స్‌లో (యాంటెన్నా క్రింద) ఉన్నాయి మరియు ఒకటి పార్శ్వంగా మరియు పార్శ్వంగా కదులుతున్నప్పుడు అవి గణనీయంగా తగ్గుతాయి. తల యొక్క వెంట్రల్ భాగం. ఇది ఎలుక పిన్నా స్థాయిలో (చెవి కాలువ క్రింద) దాదాపు 0.1 W/kg ఉంటుందని అంచనా వేయవచ్చు. రెండవది, GSM 900 MHz వద్ద 2 నెలలు గినియా పంది చెవులు బహిర్గతమైనప్పుడు (5 రోజులు/వారం, 1 గంట/రోజు, 1 మరియు 1 మధ్య SAR 4 W/kg), ఉద్గార మరియు శ్రవణ మెదడు వ్యవస్థ ప్రతిస్పందనల కోసం వక్రీకరణ ఉత్పత్తి ఓటోఅకౌస్టిక్ థ్రెషోల్డ్‌ల పరిమాణంలో గుర్తించదగిన మార్పులు లేవు 47. ఇంకా, 2 W/kg స్థానిక SAR వద్ద GSM 900 లేదా 1800 MHzకి పదే పదే తల బహిర్గతం ఆరోగ్యకరమైన ఎలుకలలో కోక్లియర్ బాహ్య జుట్టు కణాల పనితీరును ప్రభావితం చేయలేదు48,49. ఈ ఫలితాలు మానవులలో పొందిన ప్రతిధ్వని డేటా, ఇక్కడ పరిశోధనలు GSM సెల్ ఫోన్‌ల నుండి EMFకి 10 నుండి 30 నిమిషాల ఎక్స్పోజర్ కోక్లియర్ వద్ద అంచనా వేయబడినట్లుగా శ్రవణ ప్రాసెసింగ్‌పై స్థిరమైన ప్రభావాన్ని చూపదని చూపించాయి50,51,52 లేదా మెదడు వ్యవస్థ స్థాయిలో53,54.
మా అధ్యయనంలో, LTE-ప్రేరేపిత న్యూరానల్ ఫైరింగ్ మార్పులు ఎక్స్పోజర్ ముగిసిన 3 నుండి 6 గంటల తర్వాత వివోలో గమనించబడ్డాయి. కార్టెక్స్ యొక్క డోర్సోమెడియల్ భాగంపై మునుపటి అధ్యయనంలో, ఎక్స్పోజర్ తర్వాత 24 గంటలలో గమనించిన GSM-1800 MHz ద్వారా ప్రేరేపించబడిన అనేక ప్రభావాలు ఎక్స్పోజర్ తర్వాత 72 గంటలలోపు గుర్తించబడలేదు. మైక్రోగ్లియల్ ప్రక్రియల విస్తరణ, IL-1ß జన్యువు యొక్క నియంత్రణను తగ్గించడం మరియు AMPA గ్రాహకాల యొక్క పోస్ట్-ట్రాన్స్లేషనల్ సవరణ విషయంలో ఇది జరుగుతుంది. శ్రవణ కార్టెక్స్ డోర్సోమెడియల్ ప్రాంతం (2.94W/kg26) కంటే తక్కువ SAR విలువ (0.5W/kg) కలిగి ఉందని పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, ఇక్కడ నివేదించబడిన న్యూరానల్ కార్యాచరణలో మార్పులు తాత్కాలికంగా కనిపిస్తాయి.
మా డేటా మొబైల్ ఫోన్ వినియోగదారుల సెరిబ్రల్ కార్టెక్స్‌లో సాధించిన వాస్తవ SAR విలువల అర్హత గల SAR పరిమితులు మరియు అంచనాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి. ప్రజలను రక్షించడానికి ఉపయోగించే ప్రస్తుత ప్రమాణాలు 100 kHz మరియు 6 GHz RF పరిధిలో రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీలకు స్థానికీకరించిన తల లేదా మొండెం ఎక్స్పోజర్ కోసం SAR పరిమితిని 2 W/kgకి సెట్ చేశాయి.
సాధారణ తల లేదా మొబైల్ ఫోన్ కమ్యూనికేషన్ సమయంలో తలలోని వివిధ కణజాలాలలో RF శక్తి శోషణను నిర్ణయించడానికి వివిధ మానవ తల నమూనాలను ఉపయోగించి మోతాదు అనుకరణలు నిర్వహించబడ్డాయి. మానవ తల నమూనాల వైవిధ్యంతో పాటు, పుర్రె యొక్క బాహ్య లేదా అంతర్గత ఆకారం, మందం లేదా నీటి కంటెంట్ వంటి శరీర నిర్మాణ సంబంధమైన లేదా హిస్టోలాజికల్ పారామితుల ఆధారంగా మెదడు గ్రహించిన శక్తిని అంచనా వేయడంలో ఈ అనుకరణలు గణనీయమైన తేడాలు లేదా అనిశ్చితులను హైలైట్ చేస్తాయి. వయస్సు, లింగం లేదా వ్యక్తి ప్రకారం వివిధ తల కణజాలాలు విస్తృతంగా మారుతూ ఉంటాయి 56,57,58. ఇంకా, యాంటెన్నా యొక్క అంతర్గత స్థానం మరియు వినియోగదారు తలకు సంబంధించి సెల్ ఫోన్ స్థానం వంటి సెల్ ఫోన్ లక్షణాలు సెరిబ్రల్ కార్టెక్స్‌లో SAR విలువల స్థాయి మరియు పంపిణీని బలంగా ప్రభావితం చేస్తాయి 59,60. అయితే, 1800 MHz పరిధిలో రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీలను విడుదల చేసే సెల్ ఫోన్ నమూనాల నుండి స్థాపించబడిన మానవ సెరిబ్రల్ కార్టెక్స్‌లో నివేదించబడిన SAR పంపిణీలను పరిశీలిస్తే58, 59, 60, మానవ శ్రవణ కార్టెక్స్‌లో సాధించిన SAR స్థాయిలు ఇప్పటికీ మానవ సెరిబ్రల్ కార్టెక్స్‌లో సగం తక్కువగా వర్తించబడుతున్నట్లు కనిపిస్తోంది.మా అధ్యయనం (SARACx 0.5 W/kg). అందువల్ల, మా డేటా ప్రజలకు వర్తించే SAR విలువల ప్రస్తుత పరిమితులను సవాలు చేయదు.
ముగింపులో, మా అధ్యయనం LTE-1800 MHz కు ఒకే తల-మాత్రమే ఎక్స్పోజర్ ఇంద్రియ ఉద్దీపనలకు కార్టికల్ న్యూరాన్ల యొక్క న్యూరాన్ ప్రతిస్పందనలతో జోక్యం చేసుకుంటుందని చూపిస్తుంది. GSM సిగ్నలింగ్ ప్రభావాల యొక్క మునుపటి లక్షణాలకు అనుగుణంగా, మా ఫలితాలు న్యూరాన్ కార్యకలాపాలపై LTE సిగ్నలింగ్ యొక్క ప్రభావాలు ఆరోగ్య స్థితిని బట్టి మారుతాయని సూచిస్తున్నాయి. తీవ్రమైన న్యూరోఇన్ఫ్లమేషన్ న్యూరాన్‌లను LTE-1800 MHz కు సున్నితం చేస్తుంది, ఫలితంగా శ్రవణ ఉద్దీపనల యొక్క కార్టికల్ ప్రాసెసింగ్ మారుతుంది.
జాన్వియర్ ప్రయోగశాలలో పొందిన 31 వయోజన మగ విస్టార్ ఎలుకల సెరిబ్రల్ కార్టెక్స్ నుండి 55 రోజుల వయస్సులో డేటాను సేకరించారు. ఎలుకలను తేమ (50-55%) మరియు ఉష్ణోగ్రత (22-24 °C) నియంత్రిత సౌకర్యంలో ఉంచారు, 12 గంటలు/12 గం కాంతి/చీకటి చక్రంతో (ఉదయం 7:30 గంటలకు లైట్లు ఆన్ చేయబడతాయి) ఆహారం మరియు నీటికి ఉచిత ప్రాప్యతతో. అన్ని ప్రయోగాలు కౌన్సిల్ ఆఫ్ ది యూరోపియన్ కమ్యూనిటీస్ డైరెక్టివ్ (2010/63/EU కౌన్సిల్ డైరెక్టివ్) స్థాపించిన మార్గదర్శకాలకు అనుగుణంగా నిర్వహించబడ్డాయి, ఇవి సొసైటీ ఫర్ న్యూరోసైన్స్ గైడ్‌లైన్స్ ఫర్ ది యూజ్ ఆఫ్ యానిమల్స్ ఇన్ న్యూరోసైన్స్ రీసెర్చ్‌లో వివరించిన వాటికి సమానంగా ఉంటాయి. ఈ ప్రోటోకాల్‌ను ఎథిక్స్ కమిటీ పారిస్-సుడ్ మరియు సెంటర్ (CEEA N°59, ప్రాజెక్ట్ 2014-25, నేషనల్ ప్రోటోకాల్ 03729.02) ఈ కమిటీ 32-2011 మరియు 34-2012 ద్వారా ధృవీకరించబడిన విధానాలను ఉపయోగించి ఆమోదించింది.
LPS చికిత్స మరియు LTE-EMF కి గురికావడానికి (లేదా నకిలీ ఎక్స్పోజర్) ముందు జంతువులను కనీసం 1 వారం పాటు కాలనీ గదులకు అలవాటు చేశారు.
LTE లేదా షామ్ ఎక్స్పోజర్ (సమూహానికి n) కు 24 గంటల ముందు స్టెరైల్ ఎండోటాక్సిన్ లేని ఐసోటోనిక్ సెలైన్‌తో కరిగించబడిన E. coli LPS (250 µg/kg, సెరోటైప్ 0127:B8, SIGMA) తో ఇరవై రెండు ఎలుకలకు ఇంట్రాపెరిటోనియల్‌గా (ip) ఇంజెక్ట్ చేయబడింది. = 11).2 నెలల వయసున్న విస్టార్ మగ ఎలుకలలో, ఈ LPS చికిత్స ఒక న్యూరోఇన్‌ఫ్లమేటరీ ప్రతిస్పందనను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది సెరిబ్రల్ కార్టెక్స్‌లో అనేక ప్రో-ఇన్ఫ్లమేటరీ జన్యువుల ద్వారా గుర్తించబడింది (ట్యూమర్ నెక్రోసిస్ ఫ్యాక్టర్-ఆల్ఫా, ఇంటర్‌లూకిన్ 1ß, CCL2, NOX2, NOS2) LPS ఇంజెక్షన్ తర్వాత 24 గంటల తర్వాత నియంత్రించబడ్డాయి, వీటిలో వరుసగా NOX2 ఎంజైమ్ మరియు ఇంటర్‌లూకిన్ 1ß ఎన్‌కోడింగ్ చేసే ట్రాన్స్‌క్రిప్ట్‌ల స్థాయిలలో 4- మరియు 12 రెట్లు పెరుగుదల ఉన్నాయి. ఈ 24-h సమయ బిందువు వద్ద, కార్టికల్ మైక్రోగ్లియా LPS-ట్రిగ్గర్డ్ ప్రో-ఇన్ఫ్లమేటరీ యాక్టివేషన్ ఆఫ్ సెల్స్ (మూర్తి 1) ద్వారా ఆశించే విలక్షణమైన "దట్టమైన" సెల్ స్వరూపాన్ని ప్రదర్శించింది, ఇది ఇతరుల LPS-ట్రిగ్గర్డ్ యాక్టివేషన్‌కు భిన్నంగా ఉంటుంది. సెల్యులార్ ప్రో-ఇన్ఫ్లమేటరీ యాక్టివేషన్ 24, 61కి అనుగుణంగా ఉంటుంది.
GSM EMF26 ప్రభావాన్ని అంచనా వేయడానికి గతంలో ఉపయోగించిన ప్రయోగాత్మక సెటప్‌ను ఉపయోగించి LTE EMFకి తల-మాత్రమే ఎక్స్పోజర్ నిర్వహించబడింది. LPS ఇంజెక్షన్ తర్వాత 24 గంటలు (11 జంతువులు) లేదా LPS చికిత్స లేకుండా (5 జంతువులు) LTE ఎక్స్పోజర్ నిర్వహించబడింది. కదలికను నిరోధించడానికి మరియు జంతువు తల LTE సిగ్నల్‌ను విడుదల చేసే లూప్ యాంటెన్నాలో ఉందని నిర్ధారించుకోవడానికి ఎక్స్‌పోజర్‌కు ముందు జంతువులకు కెటామైన్/జిలాజైన్ (కెటామైన్ 80 mg/kg, ip; xylazine 10 mg/kg, ip) తో తేలికగా మత్తుమందు ఇవ్వబడింది. క్రింద పునరుత్పాదక స్థానం. ఒకే పంజరం నుండి సగం ఎలుకలు నియంత్రణలుగా పనిచేశాయి (LPSతో ముందే చికిత్స చేయబడిన 22 ఎలుకలలో 11 షామ్-ఎక్స్‌పోజ్డ్ జంతువులు): వాటిని లూప్ యాంటెన్నా కింద ఉంచారు మరియు LTE సిగ్నల్ యొక్క శక్తి సున్నాకి సెట్ చేయబడింది. బహిర్గతమైన మరియు నకిలీ బహిర్గతమైన జంతువుల బరువులు ఒకేలా ఉన్నాయి (p = 0.558, జత చేయని t-పరీక్ష, ns). అన్ని మత్తుమందు పొందిన జంతువులను వాటి శరీరాన్ని నిర్వహించడానికి లోహం లేని తాపన ప్యాడ్‌పై ఉంచారు. ప్రయోగం అంతటా ఉష్ణోగ్రత 37°C చుట్టూ ఉంది. మునుపటి ప్రయోగాలలో వలె, ఎక్స్పోజర్ సమయం 2 గంటలకు సెట్ చేయబడింది. ఎక్స్పోజర్ తర్వాత, జంతువును ఆపరేటింగ్ గదిలో మరొక హీటింగ్ ప్యాడ్‌లో ఉంచండి. అదే ఎక్స్పోజర్ విధానాన్ని 10 ఆరోగ్యకరమైన ఎలుకలకు (LPS తో చికిత్స చేయబడలేదు) వర్తింపజేయబడింది, వాటిలో సగం ఒకే బోను నుండి నకిలీ-బహిర్గతమయ్యాయి (p = 0.694).
ఎక్స్పోజర్ సిస్టమ్ మునుపటి అధ్యయనాలలో వివరించిన వ్యవస్థలు 25, 62 మాదిరిగానే ఉంది, GSM విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రాలకు బదులుగా LTEని ఉత్పత్తి చేయడానికి రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ జనరేటర్‌ను భర్తీ చేశారు. క్లుప్తంగా, LTE - 1800 MHz విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రాన్ని విడుదల చేసే RF జనరేటర్ (SMBV100A, 3.2 GHz, Rohde & Schwarz, జర్మనీ) ఒక పవర్ యాంప్లిఫైయర్ (ZHL-4W-422+, Mini-Circuits, USA), ఒక సర్క్యులేటర్ (D3 1719-N, Sodhy, ఫ్రాన్స్), ఒక టూ-వే కప్లర్ (CD D 1824-2, − 30 dB, Sodhy, ఫ్రాన్స్) మరియు ఒక ఫోర్-వే పవర్ డివైడర్ (DC D 0922-4N, Sodhy, ఫ్రాన్స్)కి కనెక్ట్ చేయబడింది, ఇది ఏకకాలంలో అనుమతిస్తుంది నాలుగు జంతువులను బహిర్గతం చేయండి. ద్వి దిశాత్మక కప్లర్‌కు అనుసంధానించబడిన పవర్ మీటర్ (N1921A, ఎజిలెంట్, USA) పరికరంలోని సంఘటన మరియు ప్రతిబింబించే శక్తిని నిరంతరం కొలవడానికి మరియు పర్యవేక్షించడానికి అనుమతించింది. ప్రతి అవుట్‌పుట్ లూప్ యాంటెన్నాకు కనెక్ట్ చేయబడింది. (సామా-సిస్టెమి srl; రోమా), జంతువు తల యొక్క పాక్షిక బహిర్గతంను అనుమతిస్తుంది.లూప్ యాంటెన్నా ఇన్సులేటింగ్ ఎపాక్సీ ఉపరితలంపై చెక్కబడిన రెండు లోహ రేఖలతో (డైఎలెక్ట్రిక్ స్థిరాంకం εr = 4.6) ముద్రిత సర్క్యూట్‌ను కలిగి ఉంటుంది. ఒక చివర, పరికరం జంతువు తలకి దగ్గరగా ఉంచబడిన రింగ్‌ను ఏర్పరిచే 1 మిమీ వెడల్పు గల వైర్‌ను కలిగి ఉంటుంది. మునుపటి అధ్యయనాలలో వలె26,62, నిర్దిష్ట శోషణ రేటు (SAR) సంఖ్యాపరంగా సంఖ్యా ఎలుక నమూనా మరియు పరిమిత వ్యత్యాస సమయ డొమైన్ (FDTD) పద్ధతిని ఉపయోగించి నిర్ణయించబడింది63,64,65. ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలను కొలవడానికి లక్ట్రాన్ ప్రోబ్‌లను ఉపయోగించి సజాతీయ ఎలుక నమూనాలో వాటిని ప్రయోగాత్మకంగా కూడా నిర్ణయించారు.ఈ సందర్భంలో, W/kgలో SAR సూత్రాన్ని ఉపయోగించి లెక్కించబడుతుంది: SAR = C ΔT/Δt, ఇక్కడ C అనేది J/(kg K), ΔT, °K మరియు Δtలో ఉష్ణ సామర్థ్యం ఉష్ణోగ్రత మార్పు, సెకన్లలో సమయం.సంఖ్యాపరంగా నిర్ణయించబడిన SAR విలువలను సజాతీయ నమూనాను ఉపయోగించి పొందిన ప్రయోగాత్మక SAR విలువలతో పోల్చారు, ముఖ్యంగా సమానమైన ఎలుక మెదడులో ప్రాంతాలు. సంఖ్యా SAR కొలతలు మరియు ప్రయోగాత్మకంగా కనుగొనబడిన SAR విలువల మధ్య వ్యత్యాసం 30% కంటే తక్కువ.
Figure 2a ఎలుక నమూనాలో ఎలుక మెదడులో SAR పంపిణీని చూపిస్తుంది, ఇది మా అధ్యయనంలో ఉపయోగించిన ఎలుకల శరీర బరువు మరియు పరిమాణం పరంగా పంపిణీకి సరిపోతుంది. మెదడు సగటు SAR 0.37 ± 0.23 W/kg (సగటు ± SD). SAR విలువలు లూప్ యాంటెన్నా క్రింద ఉన్న కార్టికల్ ప్రాంతంలో అత్యధికంగా ఉంటాయి. ACx (SARACx)లో స్థానిక SAR 0.50 ± 0.08 W/kg (సగటు ± SD) (Fig. 2b). బహిర్గతమైన ఎలుకల శరీర బరువులు సజాతీయంగా ఉంటాయి మరియు తల కణజాల మందంలో తేడాలు చాలా తక్కువగా ఉంటాయి కాబట్టి, ACx లేదా ఇతర కార్టికల్ ప్రాంతాల వాస్తవ SAR ఒక బహిర్గత జంతువు మరియు మరొక జంతువు మధ్య చాలా పోలి ఉంటుందని భావిస్తున్నారు.
ఎక్స్పోజర్ ముగింపులో, జంతువులకు అదనపు మోతాదులో కెటామైన్ (20 mg/kg, ip) మరియు జిలాజైన్ (4 mg/kg, ip) ఇవ్వబడ్డాయి, వెనుక పావును చిటికెడు తర్వాత ఎటువంటి రిఫ్లెక్స్ కదలికలు కనిపించనంత వరకు. స్థానిక మత్తుమందు (జైలోకైన్ 2%) పుర్రె పైన ఉన్న చర్మం మరియు టెంపోరాలిస్ కండరాలలోకి సబ్కటానియస్‌గా ఇంజెక్ట్ చేయబడింది మరియు జంతువులను లోహం లేని తాపన వ్యవస్థపై ఉంచారు. జంతువును స్టీరియోటాక్సిక్ ఫ్రేమ్‌లో ఉంచిన తర్వాత, ఎడమ టెంపోరల్ కార్టెక్స్‌పై క్రానియోటమీని నిర్వహించారు. మా మునుపటి అధ్యయనం 66లో వలె, ప్యారిటల్ మరియు టెంపోరల్ ఎముకల జంక్షన్ నుండి ప్రారంభించి, ఓపెనింగ్ 9 మిమీ వెడల్పు మరియు 5 మిమీ ఎత్తులో ఉంది. రక్త నాళాలకు నష్టం జరగకుండా బైనాక్యులర్ నియంత్రణలో ACx పైన ఉన్న డ్యూరాను జాగ్రత్తగా తొలగించారు. ప్రక్రియ ముగింపులో, రికార్డింగ్ సమయంలో జంతువు తల యొక్క అట్రామాటిక్ ఫిక్సేషన్ కోసం డెంటల్ యాక్రిలిక్ సిమెంట్‌లో ఒక బేస్ నిర్మించబడింది. జంతువుకు మద్దతు ఇచ్చే స్టీరియోటాక్సిక్ ఫ్రేమ్‌ను అకౌస్టిక్ అటెన్యుయేషన్ చాంబర్‌లో (IAC, మోడల్ AC1) ఉంచండి.
20 ఎలుకల ప్రాథమిక శ్రవణ వల్కలంలోని బహుళ-యూనిట్ రికార్డింగ్‌ల నుండి డేటా పొందబడింది, వీటిలో LPSతో ముందే చికిత్స చేయబడిన 10 జంతువులు ఉన్నాయి. 1000 µm దూరంలో (ఒకే వరుసలో ఎలక్ట్రోడ్‌ల మధ్య 350 µm) ఉన్న 8 ఎలక్ట్రోడ్‌ల రెండు వరుసలను కలిగి ఉన్న 16 టంగ్‌స్టన్ ఎలక్ట్రోడ్‌ల (TDT, ø: 33 µm, < 1 MΩ) శ్రేణి నుండి ఎక్స్‌ట్రాసెల్యులర్ రికార్డింగ్‌లు పొందబడ్డాయి. టెంపోరల్ ఎముక మరియు కాంట్రాలెటరల్ డ్యూరా మధ్య గ్రౌండింగ్ కోసం ఒక వెండి తీగ (ø: 300 µm) చొప్పించబడింది. ప్రాథమిక ACx యొక్క అంచనా స్థానం బ్రెగ్మాకు 4-7 mm వెనుక మరియు సుప్రాటెంపోరల్ కుట్టుకు 3 mm వెంట్రల్. ముడి సిగ్నల్ 10,000 సార్లు (TDT మెడుసా) విస్తరించబడింది మరియు తరువాత బహుళ-ఛానల్ డేటా సముపార్జన వ్యవస్థ (RX5, TDT) ద్వారా ప్రాసెస్ చేయబడింది. బహుళ-యూనిట్ కార్యాచరణను సంగ్రహించడానికి ప్రతి ఎలక్ట్రోడ్ నుండి సేకరించిన సిగ్నల్‌లను ఫిల్టర్ చేశారు (610–10,000 Hz). (MUA). సిగ్నల్ నుండి అతిపెద్ద యాక్షన్ పొటెన్షియల్‌ను ఎంచుకోవడానికి ప్రతి ఎలక్ట్రోడ్‌కు (బహిర్గత లేదా నకిలీ స్థితులకు అంధులైన సహ రచయితలచే) ట్రిగ్గర్ స్థాయిలను జాగ్రత్తగా సెట్ చేశారు. తరంగ రూపాల యొక్క ఆన్‌లైన్ మరియు ఆఫ్-లైన్ తనిఖీలో ఇక్కడ సేకరించిన MUA ఎలక్ట్రోడ్‌ల దగ్గర 3 నుండి 6 న్యూరాన్ల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన యాక్షన్ పొటెన్షియల్‌లను కలిగి ఉందని తేలింది. ప్రతి ప్రయోగం ప్రారంభంలో, ఎనిమిది ఎలక్ట్రోడ్‌ల రెండు వరుసలు న్యూరాన్‌లను నమూనా చేయగలవు, రోస్ట్రల్ ఓరియంటేషన్‌లో ప్రదర్శించినప్పుడు తక్కువ నుండి అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిస్పందనల వరకు ఉండేలా ఎలక్ట్రోడ్ శ్రేణి స్థానాన్ని మేము సెట్ చేసాము.
మాట్లాబ్‌లో అకౌస్టిక్ ఉద్దీపనలు ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి, RP2.1 ఆధారిత సౌండ్ డెలివరీ సిస్టమ్ (TDT)కి ప్రసారం చేయబడ్డాయి మరియు ఫోస్టెక్స్ లౌడ్‌స్పీకర్ (FE87E)కి పంపబడ్డాయి. లౌడ్‌స్పీకర్‌ను ఎలుక కుడి చెవి నుండి 2 సెం.మీ దూరంలో ఉంచారు, ఆ దూరంలో లౌడ్‌స్పీకర్ 140 Hz మరియు 36 kHz మధ్య ఫ్లాట్ ఫ్రీక్వెన్సీ స్పెక్ట్రమ్ (± 3 dB)ని ఉత్పత్తి చేసింది. బ్రూయెల్ మరియు క్జేర్ మైక్రోఫోన్ 4133తో ప్రీయాంప్లిఫైయర్ B&K 2169 మరియు డిజిటల్ రికార్డర్ మారంట్జ్ PMD671తో జతచేయబడిన శబ్దం మరియు స్వచ్ఛమైన టోన్‌లను ఉపయోగించి లౌడ్‌స్పీకర్ క్రమాంకనం నిర్వహించబడింది. స్పెక్ట్రల్ టైమ్ రిసెప్టివ్ ఫీల్డ్ (STRF) 97 గామా-టోన్ ఫ్రీక్వెన్సీలను ఉపయోగించి నిర్ణయించబడింది, 8 (0.14–36 kHz) ఆక్టేవ్‌లను కవర్ చేస్తుంది, 4.15 Hz వద్ద 75 dB SPL వద్ద యాదృచ్ఛిక క్రమంలో ప్రదర్శించబడుతుంది. ఫ్రీక్వెన్సీ రెస్పాన్స్ ఏరియా (FRA) అదే టోన్‌ల సెట్‌ను ఉపయోగించి నిర్ణయించబడుతుంది మరియు 2 Hz వద్ద యాదృచ్ఛిక క్రమంలో ప్రదర్శించబడుతుంది. 75 నుండి 5 dB SPL. ప్రతి తీవ్రత వద్ద ప్రతి ఫ్రీక్వెన్సీ ఎనిమిది సార్లు ప్రదర్శించబడుతుంది.
సహజ ఉద్దీపనలకు ప్రతిస్పందనలను కూడా అంచనా వేశారు. మునుపటి అధ్యయనాలలో, న్యూరోనల్ ఆప్టిమల్ ఫ్రీక్వెన్సీ (BF)తో సంబంధం లేకుండా, ఎలుక స్వరాలు ACxలో అరుదుగా బలమైన ప్రతిస్పందనలను పొందుతాయని మేము గమనించాము, అయితే జెనోగ్రాఫ్ట్-నిర్దిష్ట (ఉదా., సాంగ్‌బర్డ్ లేదా గినియా పిగ్ స్వరాలు) సాధారణంగా మొత్తం టోన్ మ్యాప్. అందువల్ల, గినియా పందులలో స్వరాలకు కార్టికల్ ప్రతిస్పందనలను మేము పరీక్షించాము (36లో ఉపయోగించిన విజిల్ 1 సెకను ఉద్దీపనలకు అనుసంధానించబడింది, 25 సార్లు ప్రదర్శించబడింది).
మీ అవసరాలకు అనుగుణంగా మేము rf పాసివ్ కాంపోనెంట్‌లను కూడా అనుకూలీకరించవచ్చు. మీకు అవసరమైన స్పెసిఫికేషన్‌లను అందించడానికి మీరు అనుకూలీకరణ పేజీని నమోదు చేయవచ్చు.
https://www.keenlion.com/customization/
ఎమాలి:
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com
పోస్ట్ సమయం: జూన్-23-2022
