వార్తలు

Nature.comను సందర్శించినందుకు ధన్యవాదాలు. మీరు ఉపయోగిస్తున్న బ్రౌజర్ వెర్షన్‌లో CSSకు పరిమిత మద్దతు ఉంది. ఉత్తమ అనుభవం కోసం, మీరు అప్‌డేట్ చేయబడిన బ్రౌజర్‌ను ఉపయోగించాలని (లేదా ఇంటర్నెట్ ఎక్స్‌ప్లోరర్‌లో కంపాటిబిలిటీ మోడ్‌ను ఆఫ్ చేయాలని) మేము సిఫార్సు చేస్తున్నాము. ఈలోగా, మద్దతు కొనసాగేలా చూసేందుకు, మేము ఈ సైట్‌ను స్టైల్స్ మరియు జావాస్క్రిప్ట్ లేకుండా ప్రదర్శిస్తాము.
మొబైల్ టెలిఫోనీ కమ్యూనికేషన్ కోసం నిరంతరం పెరుగుతున్న డిమాండ్ వైర్‌లెస్ టెక్నాలజీల (G) నిరంతర ఆవిర్భావానికి దారితీసింది, ఇవి జీవ వ్యవస్థలపై విభిన్న ప్రభావాలను కలిగి ఉండవచ్చు. దీనిని పరీక్షించడానికి, మేము ఎలుకలను 2 గంటల పాటు 4G లాంగ్-టర్మ్ ఎవల్యూషన్ (LTE)-1800 MHz విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రానికి (EMF) గురిచేశాము. ఆ తర్వాత, ప్రాథమిక శ్రవణ వల్కలం (ACx)లో మైక్రోగ్లియా ప్రాదేశిక కవరేజ్ మరియు ఎలక్ట్రోఫిజియోలాజికల్ న్యూరల్ యాక్టివిటీపై లిపోపాలిసాకరైడ్-ప్రేరిత తీవ్ర న్యూరోఇన్‌ఫ్లమేషన్ ప్రభావాన్ని మేము అంచనా వేశాము. ACxలో సగటు SAR 0.5 W/kg. మల్టీ-యూనిట్ రికార్డింగ్‌లు LTE-EMF స్వచ్ఛమైన టోన్‌లు మరియు సహజ స్వరాలకు ప్రతిస్పందన తీవ్రతలో తగ్గుదలను ప్రేరేపిస్తుందని, అయితే తక్కువ మరియు మధ్య-శ్రేణి ఫ్రీక్వెన్సీల కోసం అకౌస్టిక్ థ్రెషోల్డ్‌లో పెరుగుదలను ప్రేరేపిస్తుందని చూపిస్తున్నాయి. Iba1 ఇమ్యునోహిస్టోకెమిస్ట్రీ మైక్రోగ్లియల్ బాడీలు మరియు ప్రక్రియల ద్వారా కప్పబడిన ప్రాంతంలో ఎటువంటి మార్పులను చూపించలేదు. ఆరోగ్యకరమైన ఎలుకలలో, అదే LTE ఎక్స్‌పోజర్ ప్రతిస్పందన తీవ్రత మరియు అకౌస్టిక్ థ్రెషోల్డ్‌లలో మార్పులను ప్రేరేపించలేదు. మా డేటా తీవ్రమైన న్యూరోఇన్‌ఫ్లమేషన్ న్యూరాన్‌లను LTE-EMFకి సున్నితంగా మారుస్తుంది, దీని ఫలితంగా ACxలో శబ్ద ఉద్దీపనల ప్రాసెసింగ్‌లో మార్పులు వస్తాయి.
వైర్‌లెస్ కమ్యూనికేషన్ల నిరంతర విస్తరణ కారణంగా గత మూడు దశాబ్దాలుగా మానవాళి యొక్క విద్యుదయస్కాంత వాతావరణం నాటకీయంగా మారిపోయింది. ప్రస్తుతం, జనాభాలో మూడింట రెండు వంతుల కంటే ఎక్కువ మంది మొబైల్ ఫోన్ (MP) వినియోగదారులుగా పరిగణించబడుతున్నారు. ఈ సాంకేతికత యొక్క భారీ విస్తరణ, రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ (RF) పరిధిలోని పల్స్డ్ విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రాల (EMFలు) యొక్క ప్రమాదకరమైన ప్రభావాల గురించి ఆందోళనలు మరియు చర్చలను రేకెత్తించింది. ఈ క్షేత్రాలు MPలు లేదా బేస్ స్టేషన్ల ద్వారా విడుదలయ్యి, కమ్యూనికేషన్లను ఎన్‌కోడ్ చేస్తాయి. ఈ ప్రజారోగ్య సమస్య, జీవ కణజాలాలలో రేడియోఫ్రీక్వెన్సీ శోషణ ప్రభావాలను పరిశోధించడానికి అంకితమైన అనేక ప్రయోగాత్మక అధ్యయనాలకు ప్రేరణనిచ్చింది¹. MPల విస్తృత వినియోగం కింద మెదడు RF మూలాలకు సమీపంలో ఉండటాన్ని బట్టి, ఈ అధ్యయనాలలో కొన్ని న్యూరోనల్ నెట్‌వర్క్ కార్యకలాపాలు మరియు అభిజ్ఞా ప్రక్రియలలో మార్పుల కోసం చూశాయి. రెండవ తరం (2G) గ్లోబల్ సిస్టమ్ ఫర్ మొబైల్ కమ్యూనికేషన్స్ (GSM) లేదా వైడ్‌బ్యాండ్ కోడ్ డివిజన్ మల్టిపుల్ యాక్సెస్ (WCDMA)/మూడవ తరం యూనివర్సల్ మొబైల్ టెలికమ్యూనికేషన్స్ సిస్టమ్స్ (WCDMA/3G UMTS)²,³,⁴,⁵లో ఉపయోగించే పల్స్ మాడ్యులేటెడ్ సిగ్నల్స్ ప్రభావాలను అనేక నివేదిత అధ్యయనాలు ప్రస్తావిస్తున్నాయి. నాల్గవ తరంలో ఉపయోగించే రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్స్ ప్రభావాల గురించి చాలా తక్కువగా తెలుసు. (4G) మొబైల్ సేవలు, లాంగ్ టర్మ్ ఎవల్యూషన్ (LTE) టెక్నాలజీ అని పిలువబడే పూర్తిగా డిజిటల్ ఇంటర్నెట్ ప్రోటోకాల్ టెక్నాలజీపై ఆధారపడి ఉంటాయి. 2011లో ప్రారంభించబడిన LTE హ్యాండ్‌సెట్ సేవ, జనవరి 2022 నాటికి ప్రపంచవ్యాప్తంగా 6.6 బిలియన్ల LTE చందాదారులను చేరుకుంటుందని అంచనా (GSMA: //gsacom.com). సింగిల్-క్యారియర్ మాడ్యులేషన్ స్కీమ్‌లపై ఆధారపడిన GSM (2G) మరియు WCDMA (3G) సిస్టమ్‌లతో పోలిస్తే, LTE ప్రాథమిక సిగ్నల్ ఫార్మాట్‌గా ఆర్థోగోనల్ ఫ్రీక్వెన్సీ డివిజన్ మల్టిప్లెక్సింగ్ (OFDM)ను ఉపయోగిస్తుంది6. ప్రపంచవ్యాప్తంగా, LTE మొబైల్ సేవలు 450 మరియు 3700 MHz మధ్య వివిధ రకాల ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్‌లను ఉపయోగిస్తాయి, వీటిలో GSMలో కూడా ఉపయోగించే 900 మరియు 1800 MHz బ్యాండ్‌లు కూడా ఉన్నాయి.
రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ (RF) ఎక్స్పోజర్ జీవ ప్రక్రియలను ప్రభావితం చేసే సామర్థ్యం ప్రధానంగా W/kg లో వ్యక్తమయ్యే నిర్దిష్ట శోషణ రేటు (SAR) ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది, ఇది జీవ కణజాలంలో శోషించబడిన శక్తిని కొలుస్తుంది. 2.573 GHz LTE సిగ్నల్స్‌కు 30 నిమిషాల పాటు తలను అకస్మాత్తుగా గురిచేయడం వల్ల మొత్తం న్యూరోనల్ నెట్‌వర్క్ కార్యకలాపాలపై కలిగే ప్రభావాలను ఇటీవల ఆరోగ్యకరమైన మానవ వాలంటీర్లలో అన్వేషించారు. రెస్టింగ్ స్టేట్ fMRIని ఉపయోగించి, LTE ఎక్స్పోజర్ ఆకస్మిక నెమ్మదైన ఫ్రీక్వెన్సీ హెచ్చుతగ్గులను మరియు ఇంట్రా- లేదా ఇంటర్-రీజినల్ కనెక్టివిటీలో మార్పులను ప్రేరేపించగలదని గమనించబడింది, అయితే 10 గ్రాముల కణజాలంపై సగటున స్పేషియల్ పీక్ SAR స్థాయిలు 0.42 మరియు 1.52 W/kg మధ్య మారుతున్నట్లు అంచనా వేయబడింది, అంశాలు 7, 8, 9 ప్రకారం. ఇలాంటి ఎక్స్పోజర్ పరిస్థితులలో (30 నిమిషాల వ్యవధి, ప్రాతినిధ్య మానవ తల నమూనాను ఉపయోగించి అంచనా వేయబడిన పీక్ SAR స్థాయి 1.34 W/kg) చేసిన EEG విశ్లేషణ, ఆల్ఫా మరియు బీటా బ్యాండ్‌లలో తగ్గిన స్పెక్ట్రల్ పవర్ మరియు హెమిస్ఫెరిక్ కోహెరెన్స్‌ను ప్రదర్శించింది. అయితే, EEG విశ్లేషణ ఆధారంగా చేసిన మరో రెండు అధ్యయనాలు, గరిష్ట స్థానిక SAR స్థాయిలతో 20 లేదా 30 నిమిషాల LTE హెడ్ ఎక్స్పోజర్ వల్ల మరింత తీవ్రమైన ప్రభావాలు ఉంటాయని కనుగొన్నాయి. సుమారు 2 W/kg వద్ద సెట్ చేసినప్పుడు, గుర్తించదగిన ప్రభావం ఏదీ కనబడలేదు¹¹ లేదా ఆల్ఫా బ్యాండ్‌లో స్పెక్ట్రల్ పవర్ తగ్గింది, అయితే స్ట్రూప్ పరీక్ష¹²తో అంచనా వేసినప్పుడు అభిజ్ఞాన పనితీరులో ఎటువంటి మార్పు రాలేదు. GSM లేదా UMTS EMF ఎక్స్‌పోజర్ ప్రభావాలను ప్రత్యేకంగా పరిశీలించే EEG లేదా కాగ్నిటివ్ అధ్యయనాల ఫలితాలలో కూడా గణనీయమైన తేడాలు కనుగొనబడ్డాయి. ఇవి సిగ్నల్ రకం మరియు మాడ్యులేషన్, ఎక్స్‌పోజర్ తీవ్రత మరియు వ్యవధి వంటి పద్ధతి రూపకల్పన మరియు ప్రయోగాత్మక పారామితులలోని వైవిధ్యాల వల్ల లేదా వయస్సు, శరీర నిర్మాణం లేదా లింగం పరంగా మానవ ప్రోటోకాల్‌లలోని భిన్నత్వం వల్ల ఉత్పన్నమవుతాయని భావిస్తున్నారు.
ఇప్పటివరకు, LTE సిగ్నలింగ్‌కు గురికావడం మెదడు పనితీరును ఎలా ప్రభావితం చేస్తుందో తెలుసుకోవడానికి కొన్ని జంతు అధ్యయనాలు మాత్రమే ఉపయోగించబడ్డాయి. ఇటీవల, అభివృద్ధి చెందుతున్న ఎలుకలను పిండ దశ చివరి నుండి పాలు విడిచే వరకు (రోజుకు 30 నిమిషాలు, వారానికి 5 రోజులు, సగటు శరీర SAR 0.5 లేదా 1 W/kg తో) వ్యవస్థాగతంగా గురిచేయడం వల్ల, వయోజన దశలో వాటి చలన మరియు ఆకలి ప్రవర్తనలలో మార్పులు వచ్చాయని నివేదించబడింది 14. వయోజన ఎలుకలలో పదేపదే వ్యవస్థాగతంగా గురిచేయడం (6 వారాల పాటు రోజుకు 2 హెక్టార్లు) ఆక్సీకరణ ఒత్తిడిని ప్రేరేపిస్తుందని మరియు దృష్టి నాడి నుండి పొందిన దృశ్య ప్రేరిత పొటెన్షియల్స్ యొక్క వ్యాప్తిని తగ్గిస్తుందని కనుగొనబడింది, దీని గరిష్ట SAR 10 mW/kg అంత తక్కువగా ఉంటుందని అంచనా వేయబడింది 15.
కణ మరియు అణు స్థాయిలతో సహా బహుళ స్థాయిలలో విశ్లేషణకు అదనంగా, వ్యాధి సమయంలో RF ఎక్స్పోజర్ యొక్క ప్రభావాలను అధ్యయనం చేయడానికి రోడెంట్ నమూనాలను ఉపయోగించవచ్చు, ఇది గతంలో తీవ్రమైన న్యూరోఇన్ఫ్లమేషన్ సందర్భంలో GSM లేదా WCDMA/3G UMTS EMF పై దృష్టి సారించింది. మూర్ఛలు, న్యూరోడీజెనరేటివ్ వ్యాధులు లేదా గ్లియోమాస్ 16,17,18,19,20 యొక్క ప్రభావాలను అధ్యయనాలు చూపించాయి.
ప్రతి సంవత్సరం జనాభాలో అధికశాతం మందిని ప్రభావితం చేసే వైరస్‌లు లేదా బ్యాక్టీరియా వల్ల కలిగే నిరపాయకరమైన అంటు వ్యాధులతో సంబంధం ఉన్న తీవ్రమైన న్యూరోఇన్‌ఫ్లమేటరీ ప్రతిస్పందనలకు, లిపోపాలిసాకరైడ్ (LPS) ఇంజెక్ట్ చేయబడిన ఎలుకలు ఒక క్లాసిక్ ప్రీక్లినికల్ మోడల్. ఈ ఇన్‌ఫ్లమేటరీ స్థితి జ్వరం, ఆకలి లేకపోవడం మరియు సామాజిక పరస్పర చర్య తగ్గడం వంటి లక్షణాలతో కూడిన, తిరిగి సాధారణ స్థితికి రాగల వ్యాధికి మరియు నిరాశాజనక ప్రవర్తనా సిండ్రోమ్‌కు దారితీస్తుంది. మైక్రోగ్లియా వంటి CNSలో నివసించే ఫాగోసైట్‌లు ఈ న్యూరోఇన్‌ఫ్లమేటరీ ప్రతిస్పందన యొక్క కీలకమైన ఎఫెక్టర్ కణాలు. ఎలుకలకు LPSతో చికిత్స చేయడం వలన మైక్రోగ్లియా క్రియాశీలత ప్రేరేపించబడుతుంది. ఇది వాటి ఆకారం మరియు సెల్యులార్ ప్రక్రియల పునర్నిర్మాణం, మరియు ట్రాన్స్‌క్రిప్టోమ్ ప్రొఫైల్‌లో తీవ్రమైన మార్పుల ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది. ఇందులో ప్రో-ఇన్‌ఫ్లమేటరీ సైటోకైన్‌లు లేదా ఎంజైమ్‌లను ఎన్‌కోడ్ చేసే జన్యువుల అప్‌రెగ్యులేషన్ కూడా ఉంటుంది, ఇవి న్యూరోనల్ నెట్‌వర్క్‌లను ప్రభావితం చేస్తాయి (కార్యకలాపాలు 22, 23, 24).
LPS-తో చికిత్స పొందిన ఎలుకలలో GSM-1800 MHz EMF కు 2 గంటల పాటు తలను ఒకేసారి గురిచేయడం వల్ల కలిగే ప్రభావాలను అధ్యయనం చేయగా, GSM సిగ్నలింగ్ సెరిబ్రల్ కార్టెక్స్‌లో కణ ప్రతిస్పందనలను ప్రేరేపిస్తుందని, ఇది జన్యు వ్యక్తీకరణ, గ్లూటమేట్ రిసెప్టర్ ఫాస్ఫోరైలేషన్, న్యూరోనల్ మెటా-ఎవోక్డ్ ఫైరింగ్ మరియు సెరిబ్రల్ కార్టెక్స్‌లోని మైక్రోగ్లియా యొక్క స్వరూపాన్ని ప్రభావితం చేస్తుందని మేము కనుగొన్నాము. ఇదే GSM ఎక్స్‌పోజర్‌కు గురైన ఆరోగ్యకరమైన ఎలుకలలో ఈ ప్రభావాలు గుర్తించబడలేదు, ఇది LPS-ప్రేరిత న్యూరోఇన్‌ఫ్లమేటరీ స్థితి CNS కణాలను GSM సిగ్నలింగ్‌కు సున్నితంగా మారుస్తుందని సూచిస్తుంది. LPS-తో చికిత్స పొందిన ఎలుకల శ్రవణ కార్టెక్స్ (ACx) పై దృష్టి సారించగా, అక్కడ స్థానిక SAR సగటున 1.55 W/kg ఉంది, GSM ఎక్స్‌పోజర్ ఫలితంగా మైక్రోగ్లియల్ ప్రక్రియల పొడవు లేదా శాఖలు పెరగడం మరియు స్వచ్ఛమైన టోన్‌లు మరియు సహజ ఉద్దీపన 28 ద్వారా ప్రేరేపించబడిన న్యూరోనల్ ప్రతిస్పందనలు తగ్గడం మేము గమనించాము.
ప్రస్తుత అధ్యయనంలో, రెండు వంతుల ఎక్స్‌పోజర్ శక్తిని తగ్గించడం ద్వారా, తలకు మాత్రమే LTE-1800 MHz సిగ్నల్స్‌ను అందించడం వల్ల ACxలోని మైక్రోగ్లియల్ స్వరూపం మరియు నాడీ కణాల కార్యకలాపాలు కూడా మారతాయో లేదో పరిశీలించాలని మేము లక్ష్యంగా పెట్టుకున్నాము. ఇక్కడ మేము చూపించేదేమిటంటే, LTE సిగ్నలింగ్ మైక్రోగ్లియల్ ప్రక్రియలపై ఎటువంటి ప్రభావం చూపలేదు, కానీ 0.5 W/kg SAR విలువ కలిగిన LPS-చికిత్స పొందిన ఎలుకల ACxలో ధ్వని-ప్రేరిత కార్టికల్ కార్యకలాపాలలో గణనీయమైన తగ్గింపును ప్రేరేపించింది.
శోథ ప్రేరేపిత పరిస్థితులలో GSM-1800 MHz కు గురికావడం మైక్రోగ్లియల్ స్వరూపాన్ని మారుస్తుందన్న మునుపటి ఆధారాల దృష్ట్యా, మేము LTE సిగ్నలింగ్‌కు గురైన తర్వాత ఈ ప్రభావాన్ని పరిశోధించాము.
వయోజన ఎలుకలకు, తలకు మాత్రమే షామ్ ఎక్స్‌పోజర్ లేదా LTE-1800 MHz ఎక్స్‌పోజర్‌కు 24 గంటల ముందు LPS ఇంజెక్ట్ చేయబడింది. ఎక్స్‌పోజర్ తర్వాత, ప్రోఇన్‌ఫ్లమేటరీ జన్యువుల అప్‌రెగ్యులేషన్ మరియు కార్టికల్ మైక్రోగ్లియా స్వరూపంలో మార్పుల ద్వారా చూపినట్లుగా, సెరిబ్రల్ కార్టెక్స్‌లో LPS-ప్రేరిత న్యూరోఇన్‌ఫ్లమేటరీ ప్రతిస్పందనలు ఏర్పడ్డాయి (మూర్తి 1). ACxలో సగటు SAR స్థాయి 0.5 W/kg పొందేలా LTE హెడ్ ద్వారా ఎక్స్‌పోజర్ చేయబడిన పవర్ సెట్ చేయబడింది (మూర్తి 2). LPS-యాక్టివేట్ చేయబడిన మైక్రోగ్లియా, LTE EMFకి ప్రతిస్పందిస్తాయో లేదో నిర్ధారించడానికి, మేము ఈ కణాలను ప్రత్యేకంగా లేబుల్ చేసే యాంటీ-Iba1తో స్టెయిన్ చేయబడిన కార్టికల్ సెక్షన్‌లను విశ్లేషించాము. మూర్తి 3aలో చూపినట్లుగా, షామ్ లేదా LTE ఎక్స్‌పోజర్ తర్వాత 3 నుండి 4 గంటల తర్వాత ఫిక్స్ చేయబడిన ACx సెక్షన్‌లలో, మైక్రోగ్లియా గమనించదగ్గ విధంగా ఒకేలా కనిపించాయి, LPS ప్రో-ఇన్‌ఫ్లమేటరీ చికిత్స ద్వారా ప్రేరేపించబడిన "డెన్స్-లైక్" కణ స్వరూపాన్ని ప్రదర్శించాయి (మూర్తి 1). స్వరూప ప్రతిస్పందనలు లేకపోవడానికి అనుగుణంగా, పరిమాణాత్మక ఇమేజ్ విశ్లేషణ మొత్తం వైశాల్యంలో (జతకాని) ఎటువంటి ముఖ్యమైన తేడాలను వెల్లడించలేదు. LTE ఎలుకలలో Iba 1- రంగు వేయబడిన కణ దేహాలకు గురికావడాన్ని షామ్-ఎక్స్పోజ్డ్ జంతువులతో పోల్చినప్పుడు Iba1 ఇమ్యునోరియాక్టివిటీ యొక్క t-పరీక్ష, p = 0.308) లేదా వైశాల్యం (p = 0.196) మరియు సాంద్రత (p = 0.061) (Fig. 3b-d).
కార్టికల్ మైక్రోగ్లియా స్వరూపంపై LPS ఇంట్రాపెరిటోనియల్ ఇంజెక్షన్ యొక్క ప్రభావాలు. LPS లేదా వెహికల్ (నియంత్రణ)ను ఇంట్రాపెరిటోనియల్ ఇంజెక్షన్ చేసిన 24 గంటల తర్వాత సెరిబ్రల్ కార్టెక్స్ (డోర్సోమీడియల్ ప్రాంతం) యొక్క కరోనల్ సెక్షన్‌లో మైక్రోగ్లియా యొక్క ప్రాతినిధ్య దృశ్యం. గతంలో వివరించిన విధంగా కణాలకు యాంటీ-Iba1 యాంటీబాడీతో రంగు వేయబడింది. LPS ప్రో-ఇన్‌ఫ్లమేటరీ చికిత్స మైక్రోగ్లియా స్వరూపంలో మార్పులకు దారితీసింది, ఇందులో ప్రాక్సిమల్ మందపడటం మరియు సెల్యులార్ ప్రక్రియల యొక్క చిన్న ద్వితీయ శాఖలు పెరగడం వంటివి ఉన్నాయి, ఫలితంగా "దట్టమైన" రూపం ఏర్పడింది. స్కేల్ బార్: 20 µm.
1800 MHz LTE కి గురిచేసినప్పుడు ఎలుక మెదడులో నిర్దిష్ట శోషణ రేటు (SAR) యొక్క డోసిమెట్రిక్ విశ్లేషణ. మెదడులో స్థానిక SAR ను అంచనా వేయడానికి, గతంలో వివరించిన ఫాంటమ్ ఎలుక మరియు లూప్ యాంటెన్నా యొక్క విజాతీయ నమూనా62 ను 0.5 mm3 క్యూబిక్ గ్రిడ్‌తో ఉపయోగించారు. (ఎ) తల పైన లూప్ యాంటెన్నా మరియు శరీరం కింద లోహపు థర్మల్ ప్యాడ్ (పసుపు) ఉన్న ఎక్స్‌పోజర్ సెట్టింగ్‌లో ఎలుక నమూనా యొక్క మొత్తం దృశ్యం. (బి) 0.5 mm3 ప్రాదేశిక రిజల్యూషన్ వద్ద వయోజన మెదడులో SAR విలువల పంపిణీ. సాజిటల్ విభాగంలో నల్లని అవుట్‌లైన్‌తో గుర్తించబడిన ప్రాంతం ప్రాథమిక శ్రవణ కార్టెక్స్‌కు అనుగుణంగా ఉంటుంది, ఇక్కడ మైక్రోగ్లియల్ మరియు న్యూరోనల్ కార్యకలాపాలు విశ్లేషించబడతాయి. SAR విలువల యొక్క రంగు-కోడెడ్ స్కేల్ చిత్రంలో చూపిన అన్ని సంఖ్యా అనుకరణలకు వర్తిస్తుంది.
LTE లేదా షామ్ ఎక్స్‌పోజర్ తర్వాత ఎలుక శ్రవణ వల్కలంలో LPS-ఇంజెక్ట్ చేయబడిన మైక్రోగ్లియా. (ఎ) షామ్ లేదా LTE ఎక్స్‌పోజర్ (ఎక్స్‌పోజర్) తర్వాత 3 నుండి 4 గంటల తర్వాత LPS-పెర్ఫ్యూజ్డ్ ఎలుక శ్రవణ వల్కలం యొక్క కరోనల్ సెక్షన్లలో యాంటీ-Iba1 యాంటీబాడీతో స్టెయిన్ చేయబడిన మైక్రోగ్లియా యొక్క ప్రాతినిధ్య స్టాక్డ్ వ్యూ. స్కేల్ బార్: 20 µm. (బిడి) షామ్ (తెరిచిన చుక్కలు) లేదా LTE ఎక్స్‌పోజర్ (ఎక్స్‌పోజ్డ్, నల్ల చుక్కలు) తర్వాత 3 నుండి 4 గంటల తర్వాత మైక్రోగ్లియా యొక్క మార్ఫోమెట్రిక్ అసెస్‌మెంట్. (బి, సి) మైక్రోగ్లియా మార్కర్ Iba1 యొక్క ప్రాదేశిక కవరేజ్ (బి) మరియు Iba1-పాజిటివ్ కణ దేహాల ప్రాంతాలు (సి). డేటా షామ్-ఎక్స్‌పోజ్డ్ జంతువుల సగటుకు సాధారణీకరించబడిన యాంటీ-Iba1 స్టెయినింగ్ ప్రాంతాన్ని సూచిస్తుంది. (డి) యాంటీ-Iba1-స్టెయిన్ చేయబడిన మైక్రోగ్లియల్ కణ దేహాల గణన. షామ్ (n = 5) మరియు LTE (n = 6) జంతువుల మధ్య తేడాలు గణనీయమైనవి కావు (p > 0.05, అన్‌పెయిర్డ్ t-టెస్ట్). మరియు బాక్స్ దిగువన, పై మరియు దిగువ గీతలు వరుసగా 25వ-75వ పర్సంటైల్ మరియు 5-95వ పర్సంటైల్‌ను సూచిస్తాయి. సగటు విలువ బాక్స్‌లో ఎరుపు రంగులో గుర్తించబడింది.
పట్టిక 1 నాలుగు ఎలుకల సమూహాల (షామ్, ఎక్స్‌పోజ్డ్, షామ్-LPS, ఎక్స్‌పోజ్డ్-LPS) ప్రాథమిక శ్రవణ వల్కలంలో పొందిన జంతువుల సంఖ్యలు మరియు బహుళ-యూనిట్ రికార్డింగ్‌లను సంగ్రహిస్తుంది. దిగువ ఫలితాలలో, మేము గణనీయమైన స్పెక్ట్రల్ టెంపోరల్ రిసెప్టివ్ ఫీల్డ్ (STRF)ను ప్రదర్శించే అన్ని రికార్డింగ్‌లను చేర్చాము, అనగా, సహజసిద్ధమైన ఫైరింగ్ రేట్ల కంటే కనీసం 6 ప్రామాణిక విచలనాలు ఎక్కువగా ఉన్న టోన్-ప్రేరిత ప్రతిస్పందనలు (పట్టిక 1 చూడండి). ఈ ప్రమాణాన్ని వర్తింపజేస్తూ, మేము షామ్ సమూహం కోసం 266 రికార్డులను, ఎక్స్‌పోజ్డ్ సమూహం కోసం 273 రికార్డులను, షామ్-LPS సమూహం కోసం 299 రికార్డులను మరియు ఎక్స్‌పోజ్డ్-LPS సమూహం కోసం 295 రికార్డులను ఎంచుకున్నాము.
కింది పేరాగ్రాఫ్‌లలో, మేము మొదట స్పెక్ట్రల్-టెంపోరల్ రిసెప్టివ్ ఫీల్డ్ (అంటే, స్వచ్ఛమైన టోన్‌లకు ప్రతిస్పందన) మరియు జెనోజెనిక్ నిర్దిష్ట స్వరాలకు ప్రతిస్పందన నుండి సంగ్రహించిన పారామితులను వివరిస్తాము. ఆ తర్వాత ప్రతి సమూహానికి పొందిన ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిస్పందన ప్రాంతం యొక్క పరిమాణీకరణను వివరిస్తాము. మా ప్రయోగాత్మక రూపకల్పనలో "నెస్టెడ్ డేటా"30 ఉండటాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకుని, అన్ని గణాంక విశ్లేషణలు ఎలక్ట్రోడ్ శ్రేణిలోని స్థానాల సంఖ్య ఆధారంగా నిర్వహించబడ్డాయి (పట్టిక 1లోని చివరి వరుస), కానీ కింద వివరించిన అన్ని ప్రభావాలు కూడా ప్రతి సమూహంలోని స్థానాల సంఖ్యపై ఆధారపడి ఉన్నాయి. సేకరించిన మల్టీయూనిట్ రికార్డింగ్‌ల మొత్తం సంఖ్య (పట్టిక 1లోని మూడవ వరుస).
పటం 4a, LPS-తో చికిత్స పొందిన షామ్ మరియు ఎక్స్‌పోజ్డ్ జంతువులలో పొందిన కార్టికల్ న్యూరాన్‌ల యొక్క ఆప్టిమల్ ఫ్రీక్వెన్సీ డిస్ట్రిబ్యూషన్ (BF, 75 dB SPL వద్ద గరిష్ట ప్రతిస్పందనను ప్రేరేపిస్తుంది)ను చూపుతుంది. రెండు గ్రూపులలో BF యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధి 1 kHz నుండి 36 kHz వరకు విస్తరించింది. గణాంక విశ్లేషణ ఈ డిస్ట్రిబ్యూషన్‌లు ఒకేలా ఉన్నాయని చూపించింది (చి-స్క్వేర్, p = 0.278), ఇది శాంప్లింగ్ బయాస్ లేకుండా రెండు గ్రూపుల మధ్య పోలికలు చేయవచ్చని సూచిస్తుంది.
LPS-చికిత్స పొందిన జంతువులలో కార్టికల్ ప్రతిస్పందనల యొక్క పరిమాణాత్మక పారామితులపై LTE ఎక్స్పోజర్ యొక్క ప్రభావాలు. (ఎ) LTEకు గురైన (నలుపు) మరియు LTEకు గురికాకుండా ఉన్న (తెలుపు) LPS-చికిత్స పొందిన జంతువుల కార్టికల్ న్యూరాన్లలో BF పంపిణీ. ఈ రెండు పంపిణీల మధ్య తేడా లేదు. (బిఎఫ్) స్పెక్ట్రల్ టెంపోరల్ రిసెప్టివ్ ఫీల్డ్ (STRF)ను పరిమాణీకరించే పారామితులపై LTE ఎక్స్పోజర్ యొక్క ప్రభావం. STRF (మొత్తం ప్రతిస్పందన బలం) మరియు ఆప్టిమల్ ఫ్రీక్వెన్సీలు (బి, సి) రెండింటిలోనూ ప్రతిస్పందన బలం గణనీయంగా తగ్గింది (*p < 0.05, అన్‌పెయిర్డ్ t-టెస్ట్). ప్రతిస్పందన వ్యవధి, ప్రతిస్పందన బ్యాండ్‌విడ్త్, మరియు బ్యాండ్‌విడ్త్ స్థిరాంకం (డిఎఫ్). స్వరాలకు ప్రతిస్పందనల బలం మరియు టెంపోరల్ విశ్వసనీయత రెండూ తగ్గాయి (జి, హెచ్). ఆకస్మిక కార్యాచరణ గణనీయంగా తగ్గలేదు (ఐ). (*p < 0.05, అన్‌పెయిర్డ్ t-టెస్ట్). (జె, కె) కార్టికల్ థ్రెషోల్డ్‌లపై LTE ఎక్స్పోజర్ యొక్క ప్రభావాలు. LTEకు గురికాకుండా ఉన్న ఎలుకలతో పోలిస్తే, LTEకు గురైన ఎలుకలలో సగటు థ్రెషోల్డ్‌లు గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉన్నాయి. ఈ ప్రభావం తక్కువ మరియు మధ్యస్థ పౌనఃపున్యాలలో ఇది మరింత స్పష్టంగా కనిపిస్తుంది.
పటాలు 4b-f ఈ జంతువుల కోసం STRF నుండి పొందిన పారామితుల పంపిణీని చూపుతాయి (సగటులను ఎరుపు గీతలతో సూచించారు). LPS-చికిత్స పొందిన జంతువులపై LTE ప్రభావాలు న్యూరోనల్ ఉత్తేజితత తగ్గడాన్ని సూచించినట్లు కనిపించింది. మొదటగా, షామ్-LPS జంతువులతో పోలిస్తే BFలో మొత్తం ప్రతిస్పందన తీవ్రత మరియు ప్రతిస్పందనలు గణనీయంగా తక్కువగా ఉన్నాయి (పటం 4b,c అన్‌పెయిర్డ్ t-టెస్ట్, p = 0.0017; మరియు p = 0.0445). అదేవిధంగా, కమ్యూనికేషన్ శబ్దాలకు ప్రతిస్పందనలు, ప్రతిస్పందన బలం మరియు ఇంటర్-ట్రయల్ విశ్వసనీయత రెండింటిలోనూ తగ్గాయి (పటం 4g,h; అన్‌పెయిర్డ్ t-టెస్ట్, p = 0.043). ఆకస్మిక కార్యాచరణ తగ్గింది, కానీ ఈ ప్రభావం గణనీయమైనది కాదు (పటం 4i; p = 0.0745). LPS-చికిత్స పొందిన జంతువులలో ప్రతిస్పందన వ్యవధి, ట్యూనింగ్ బ్యాండ్‌విడ్త్ మరియు ప్రతిస్పందన లేటెన్సీ LTE ప్రభావం వల్ల ప్రభావితం కాలేదు (పటం 4d–f), ఇది LPS-చికిత్స పొందిన జంతువులలో ఫ్రీక్వెన్సీ సెలెక్టివిటీ మరియు ఆరంభ ప్రతిస్పందనల కచ్చితత్వం LTE ప్రభావం వల్ల ప్రభావితం కాలేదని సూచిస్తుంది.
LTE ఎక్స్పోజర్ ద్వారా శుద్ధ స్వర కార్టికల్ థ్రెషోల్డ్‌లు మార్చబడ్డాయో లేదో మేము తరువాత అంచనా వేశాము. ప్రతి రికార్డింగ్ నుండి పొందిన ఫ్రీక్వెన్సీ రెస్పాన్స్ ఏరియా (FRA) నుండి, మేము ప్రతి ఫ్రీక్వెన్సీకి శ్రవణ థ్రెషోల్డ్‌లను నిర్ధారించాము మరియు రెండు జంతు సమూహాలకు ఈ థ్రెషోల్డ్‌లను సగటున లెక్కించాము. LPS-చికిత్స పొందిన ఎలుకలలో 1.1 నుండి 36 kHz వరకు ఉన్న సగటు (± sem) థ్రెషోల్డ్‌లను పటం 4j చూపిస్తుంది. షామ్ మరియు ఎక్స్పోజ్డ్ సమూహాల శ్రవణ థ్రెషోల్డ్‌లను పోల్చి చూసినప్పుడు, షామ్ జంతువులతో పోలిస్తే ఎక్స్పోజ్డ్ జంతువులలో థ్రెషోల్డ్‌లు గణనీయంగా పెరిగాయని తేలింది (పటం 4j), ఈ ప్రభావం తక్కువ మరియు మధ్యస్థ ఫ్రీక్వెన్సీలలో మరింత స్పష్టంగా కనిపించింది. మరింత కచ్చితంగా చెప్పాలంటే, తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీలలో (< 2.25 kHz), అధిక థ్రెషోల్డ్ ఉన్న A1 న్యూరాన్‌ల నిష్పత్తి పెరిగింది, అయితే తక్కువ మరియు మధ్యస్థ థ్రెషోల్డ్ న్యూరాన్‌ల నిష్పత్తి తగ్గింది (చి-స్క్వేర్ = 43.85; p < 0.0001; పటం 4k, ఎడమ పటం). మధ్యస్థ ఫ్రీక్వెన్సీ (2.25 < Freq(kHz) < 11) వద్ద కూడా ఇదే ప్రభావం కనిపించింది: ఎటువంటి ప్రభావానికి గురికాని సమూహంతో పోలిస్తే, మధ్యస్థ థ్రెషోల్డ్‌లు కలిగిన కార్టికల్ రికార్డింగ్‌ల నిష్పత్తి ఎక్కువగాను, తక్కువ థ్రెషోల్డ్‌లు కలిగిన న్యూరాన్‌ల నిష్పత్తి తక్కువగాను ఉంది (చి-స్క్వేర్ = 71.17; p < 0.001; చిత్రం 4k, మధ్య ప్యానెల్). అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ న్యూరాన్‌ల (≥ 11 kHz, p = 0.0059) థ్రెషోల్డ్‌లో కూడా గణనీయమైన వ్యత్యాసం ఉంది; తక్కువ-థ్రెషోల్డ్ న్యూరాన్‌ల నిష్పత్తి తగ్గి, మధ్యస్థ-అధిక థ్రెషోల్డ్ నిష్పత్తి పెరిగింది (చి-స్క్వేర్ = 10.853; p = 0.04 చిత్రం 4k, కుడి ప్యానెల్).
చిత్రం 5a, షామ్ మరియు ఎక్స్‌పోజ్డ్ సమూహాల కోసం ఆరోగ్యకరమైన జంతువులలో పొందిన కార్టికల్ న్యూరాన్‌ల యొక్క సరైన ఫ్రీక్వెన్సీ పంపిణీని (BF, 75 dB SPL వద్ద గరిష్ట ప్రతిస్పందనను ప్రేరేపిస్తుంది) చూపుతుంది. గణాంక విశ్లేషణలో ఈ రెండు పంపిణీలు ఒకేలా ఉన్నాయని తేలింది (చి-స్క్వేర్, p = 0.157), ఇది శాంప్లింగ్ పక్షపాతం లేకుండా రెండు సమూహాల మధ్య పోలికలు చేయవచ్చని సూచిస్తుంది.
ఆరోగ్యకరమైన జంతువులలో కార్టికల్ ప్రతిస్పందనల యొక్క పరిమాణాత్మక పారామితులపై LTE ఎక్స్పోజర్ యొక్క ప్రభావాలు. (ఎ) LTE కి గురైన (ముదురు నీలం) మరియు LTE కి గురికాకుండా ఉన్న (లేత నీలం) ఆరోగ్యకరమైన జంతువుల కార్టికల్ న్యూరాన్లలో BF పంపిణీ. ఈ రెండు పంపిణీల మధ్య తేడా లేదు. (బిఎఫ్) స్పెక్ట్రల్ టెంపోరల్ రిసెప్టివ్ ఫీల్డ్ (STRF) ను పరిమాణీకరించే పారామితులపై LTE ఎక్స్పోజర్ యొక్క ప్రభావం. STRF మరియు ఆప్టిమల్ ఫ్రీక్వెన్సీలలో ప్రతిస్పందన తీవ్రతలో గణనీయమైన మార్పు లేదు (బి, సి). ప్రతిస్పందన వ్యవధిలో స్వల్ప పెరుగుదల ఉంది (డి), కానీ ప్రతిస్పందన బ్యాండ్‌విడ్త్ మరియు బ్యాండ్‌విడ్త్‌లో మార్పు లేదు (ఇ, ఎఫ్). స్వరాలకు ప్రతిస్పందనల బలం గానీ, టెంపోరల్ విశ్వసనీయత గానీ మారలేదు (జి, హెచ్). ఆకస్మిక కార్యకలాపాలలో గణనీయమైన మార్పు లేదు (ఐ). (*p < 0.05 అన్‌పెయిర్డ్ t-టెస్ట్). (జె, కె) కార్టికల్ థ్రెషోల్డ్‌లపై LTE ఎక్స్పోజర్ యొక్క ప్రభావాలు. సగటున, షామ్-ఎక్స్పోజర్‌కు గురైన ఎలుకలతో పోలిస్తే LTE-ఎక్స్పోజర్‌కు గురైన ఎలుకలలో థ్రెషోల్డ్‌లు గణనీయంగా మారలేదు, కానీ ఎక్స్పోజర్‌కు గురైన జంతువులలో అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ థ్రెషోల్డ్‌లు కొద్దిగా తక్కువగా ఉన్నాయి.
పటాలు 5b-f రెండు STRFల సమితుల నుండి పొందిన పారామితుల పంపిణీ మరియు సగటు (ఎరుపు గీత)ను సూచించే బాక్స్‌ప్లాట్‌లను చూపుతాయి. ఆరోగ్యకరమైన జంతువులలో, LTE ఎక్స్పోజర్ స్వయంగా STRF పారామితుల సగటు విలువపై స్వల్ప ప్రభావాన్ని చూపింది. షామ్ సమూహంతో (ఎక్స్పోజర్ పొందిన సమూహం కోసం లేత నీలం vs ముదురు నీలం పెట్టెలు) పోల్చినప్పుడు, LTE ఎక్స్పోజర్ మొత్తం ప్రతిస్పందన తీవ్రతను గానీ లేదా BF ప్రతిస్పందనను గానీ మార్చలేదు (పటం 5b,c; అన్‌పెయిర్డ్ t-టెస్ట్, వరుసగా p = 0.2176, మరియు p = 0.8696). స్పెక్ట్రల్ బ్యాండ్‌విడ్త్ మరియు లేటెన్సీపై కూడా ఎటువంటి ప్రభావం లేదు (వరుసగా p = 0.6764 మరియు p = 0.7129), కానీ ప్రతిస్పందన వ్యవధిలో గణనీయమైన పెరుగుదల ఉంది (p = 0.047). స్వర ప్రతిస్పందనల బలం (పటం 5g, p = 0.4375), ఈ ప్రతిస్పందనల ఇంటర్-ట్రయల్ విశ్వసనీయత (పటం 5h, p = 0.3412), మరియు ఆకస్మిక కార్యాచరణ (పటం 5h, p = 0.3412)పై కూడా ఎటువంటి ప్రభావం లేదు. 5).5i; p = 0.3256).
పటం 5j ఆరోగ్యకరమైన ఎలుకలలో 1.1 నుండి 36 kHz వరకు ఉన్న సగటు (± sem) థ్రెషోల్డ్‌లను చూపుతుంది. అధిక ఫ్రీక్వెన్సీల వద్ద (11–36 kHz) ఎక్స్‌పోజ్డ్ జంతువులలో థ్రెషోల్డ్ కొద్దిగా తక్కువగా ఉండటం మినహా, షామ్ మరియు ఎక్స్‌పోజ్డ్ ఎలుకల మధ్య ఇది ​​గణనీయమైన వ్యత్యాసాన్ని చూపలేదు (అన్‌పెయిర్డ్ t-టెస్ట్, p = 0.0083). ఈ ప్రభావం, ఎక్స్‌పోజ్డ్ జంతువులలో, ఈ ఫ్రీక్వెన్సీ పరిధిలో (చి-స్క్వేర్ = 18.312, p = 0.001; పటం 5k), తక్కువ మరియు మధ్యస్థ థ్రెషోల్డ్‌లు కలిగిన న్యూరాన్‌లు కొద్దిగా ఎక్కువగా ఉన్నాయని (అధిక థ్రెషోల్డ్‌లు కలిగిన న్యూరాన్‌లు తక్కువగా ఉన్నాయని) ప్రతిబింబిస్తుంది.
ముగింపుగా, ఆరోగ్యకరమైన జంతువులను LTEకు గురిచేసినప్పుడు, స్వచ్ఛమైన స్వరాలు మరియు గాత్రాలు వంటి సంక్లిష్ట శబ్దాలకు ప్రతిస్పందన బలంపై ఎటువంటి ప్రభావం లేదు. అంతేకాకుండా, ఆరోగ్యకరమైన జంతువులలో, LTEకు గురైన మరియు గురికాని జంతువుల మధ్య కార్టికల్ శ్రవణ పరిమితులు ఒకే విధంగా ఉన్నాయి, అయితే LPS-చికిత్స పొందిన జంతువులలో, LTEకు గురికావడం వలన కార్టికల్ పరిమితులలో, ముఖ్యంగా తక్కువ మరియు మధ్యస్థ పౌనఃపున్య పరిధిలో గణనీయమైన పెరుగుదల కనిపించింది.
మా అధ్యయనం ప్రకారం, తీవ్రమైన న్యూరోఇన్‌ఫ్లమేషన్‌కు గురైన వయోజన మగ ఎలుకలలో, 0.5 W/kg స్థానిక SARACxతో LTE-1800 MHzకు గురికావడం వల్ల (పద్ధతులు చూడండి), కమ్యూనికేషన్ యొక్క ప్రాథమిక రికార్డింగ్‌లలో ధ్వని-ప్రేరిత ప్రతిస్పందనల తీవ్రత గణనీయంగా తగ్గింది. మైక్రోగ్లియల్ ప్రక్రియల ద్వారా ఆక్రమించబడిన ప్రాదేశిక డొమైన్ పరిధిలో ఎటువంటి స్పష్టమైన మార్పు లేకుండానే నాడీ కణాల కార్యకలాపాలలో ఈ మార్పులు సంభవించాయి. కార్టికల్ ప్రేరిత ప్రతిస్పందనల తీవ్రతపై LTE యొక్క ఈ ప్రభావం ఆరోగ్యకరమైన ఎలుకలలో గమనించబడలేదు. LTEకు గురైన మరియు గురికాబడని జంతువులలోని రికార్డింగ్ యూనిట్ల మధ్య సరైన ఫ్రీక్వెన్సీ పంపిణీలో సారూప్యతను పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, నాడీ కణాల ప్రతిచర్యలోని తేడాలు శాంప్లింగ్ బయాస్ కంటే LTE సిగ్నల్స్ యొక్క జీవసంబంధ ప్రభావాలకు కారణమని చెప్పవచ్చు (Fig. 4a). అంతేకాకుండా, LTEకు గురైన ఎలుకలలో ప్రతిస్పందన లేటెన్సీ మరియు స్పెక్ట్రల్ ట్యూనింగ్ బ్యాండ్‌విడ్త్‌లో మార్పులు లేకపోవడం, ఈ రికార్డింగ్‌లు ద్వితీయ ప్రాంతాల కంటే ప్రాథమిక ACxలో ఉన్న ఒకే కార్టికల్ పొరల నుండి నమూనా చేయబడ్డాయని సూచిస్తుంది.
మాకు తెలిసినంతవరకు, నాడీ ప్రతిస్పందనలపై LTE సిగ్నలింగ్ ప్రభావం ఇంతకు ముందు నివేదించబడలేదు. అయినప్పటికీ, ప్రయోగాత్మక విధానాన్ని బట్టి గణనీయమైన తేడాలు ఉన్నప్పటికీ, నాడీ ఉత్సాహాన్ని మార్చగల GSM-1800 MHz లేదా 1800 MHz నిరంతర తరంగం (CW) సామర్థ్యాన్ని మునుపటి అధ్యయనాలు నమోదు చేశాయి. 8.2 W/Kg SAR స్థాయిలో 1800 MHz CW కు గురైన కొద్దిసేపటి తర్వాత, నత్త గ్యాంగ్లియా నుండి చేసిన రికార్డింగ్‌లు యాక్షన్ పొటెన్షియల్స్ మరియు నాడీ మాడ్యులేషన్‌ను ప్రేరేపించడానికి అవసరమైన థ్రెషోల్డ్‌లు తగ్గినట్లు చూపించాయి. మరోవైపు, ఎలుక మెదడు నుండి తీసుకోబడిన ప్రాథమిక నాడీ కల్చర్‌లలో స్పైకింగ్ మరియు బర్స్టింగ్ కార్యకలాపాలు 4.6 W/kg SAR వద్ద 15 నిమిషాల పాటు GSM-1800 MHz లేదా 1800 MHz CW కు గురికావడం వల్ల తగ్గాయి. ఈ నిరోధం, గురైన 30 నిమిషాలలోపు పాక్షికంగా మాత్రమే తిరగవేయబడింది. 9.2 W/kg SAR వద్ద న్యూరాన్‌లను పూర్తిగా నిశ్శబ్దం చేయడం జరిగింది. డోస్-రెస్పాన్స్ విశ్లేషణలో GSM-1800 MHz అనేది నాడీ కణాల యొక్క అధిక క్రియాశీలతను ప్రభావితం చేస్తుందని తేలింది. బర్స్ట్ యాక్టివిటీని అణచివేయడంలో 1800 MHz CW కంటే ఇది మరింత ప్రభావవంతమైనది, న్యూరోనల్ ప్రతిస్పందనలు RF సిగ్నల్ మాడ్యులేషన్‌పై ఆధారపడి ఉంటాయని ఇది సూచిస్తుంది.
మా అమరికలో, 2 గంటల పాటు తలకు మాత్రమే ఎక్స్పోజర్ ముగిసిన 3 నుండి 6 గంటల తర్వాత ఇన్ వివోలో కార్టికల్ ప్రేరిత ప్రతిస్పందనలు సేకరించబడ్డాయి. ఒక మునుపటి అధ్యయనంలో, మేము 1.55 W/kg SARACx వద్ద GSM-1800 MHz ప్రభావాన్ని పరిశోధించాము మరియు ఆరోగ్యకరమైన ఎలుకలలో ధ్వని-ప్రేరిత కార్టికల్ ప్రతిస్పందనలపై ఎటువంటి గణనీయమైన ప్రభావాన్ని కనుగొనలేదు. ఇక్కడ, 0.5 W/kg SARACx వద్ద LTE-1800కు గురికావడం వల్ల ఆరోగ్యకరమైన ఎలుకలలో కలిగిన ఏకైక గణనీయమైన ప్రభావం, స్వచ్ఛమైన టోన్‌లను అందించినప్పుడు ప్రతిస్పందన వ్యవధిలో స్వల్ప పెరుగుదల మాత్రమే. ఈ ప్రభావాన్ని వివరించడం కష్టం, ఎందుకంటే ఇది ప్రతిస్పందన తీవ్రతలో పెరుగుదలతో కూడి ఉండదు, ఇది కార్టికల్ న్యూరాన్‌ల ద్వారా విడుదల చేయబడిన మొత్తం యాక్షన్ పొటెన్షియల్‌ల సంఖ్య మారనప్పటికీ ఈ ఎక్కువ ప్రతిస్పందన వ్యవధి సంభవిస్తుందని సూచిస్తుంది. ఒక వివరణ ఏమిటంటే, LTE ఎక్స్పోజర్ కొన్ని నిరోధక ఇంటర్‌న్యూరాన్‌ల కార్యాచరణను తగ్గించవచ్చు, ఎందుకంటే ప్రాథమిక ACxలో ఫీడ్‌ఫార్వర్డ్ నిరోధం, ఉత్తేజకరమైన థలామిక్ ఇన్‌పుట్ ద్వారా ప్రేరేపించబడిన పిరమిడల్ సెల్ ప్రతిస్పందనల వ్యవధిని నియంత్రిస్తుందని నమోదు చేయబడింది33,34, 35, 36. 37.
దీనికి విరుద్ధంగా, LPS-ప్రేరిత న్యూరోఇన్‌ఫ్లమేషన్‌కు గురైన ఎలుకలలో, LTE ఎక్స్‌పోజర్ ధ్వని-ప్రేరిత న్యూరల్ ఫైరింగ్ వ్యవధిపై ఎటువంటి ప్రభావాన్ని చూపలేదు, కానీ ప్రేరిత ప్రతిస్పందనల బలంపై గణనీయమైన ప్రభావాలు కనుగొనబడ్డాయి. వాస్తవానికి, LPS-షాం-ఎక్స్‌పోజ్డ్ ఎలుకలలో రికార్డ్ చేయబడిన న్యూరల్ ప్రతిస్పందనలతో పోలిస్తే, LTEకు గురైన LPS-ట్రీటెడ్ ఎలుకలలోని న్యూరాన్‌లు వాటి ప్రతిస్పందనల తీవ్రతలో తగ్గుదలను ప్రదర్శించాయి; ఈ ప్రభావం స్వచ్ఛమైన టోన్‌లు మరియు సహజ స్వరాలను అందించినప్పుడు రెండింటిలోనూ గమనించబడింది. స్వచ్ఛమైన టోన్‌లకు ప్రతిస్పందన తీవ్రతలో తగ్గుదల 75 dB స్పెక్ట్రల్ ట్యూనింగ్ బ్యాండ్‌విడ్త్ సంకుచితం కాకుండానే సంభవించింది, మరియు ఇది అన్ని ధ్వని తీవ్రతల వద్ద సంభవించినందున, ఇది తక్కువ మరియు మధ్యస్థ ఫ్రీక్వెన్సీల వద్ద కార్టికల్ న్యూరాన్‌ల అకౌస్టిక్ థ్రెషోల్డ్‌లలో పెరుగుదలకు దారితీసింది.
ప్రేరిత ప్రతిస్పందన బలం తగ్గడం అనేది, LPS-చికిత్స పొందిన జంతువులలో 0.5 W/kg SARACx వద్ద LTE సిగ్నలింగ్ ప్రభావం, మూడు రెట్లు అధిక SARACx (1.55 W/kg) వద్ద ప్రయోగించిన GSM-1800 MHz ప్రభావంతో సమానంగా ఉందని సూచించింది. 28. GSM సిగ్నలింగ్ విషయానికొస్తే, LPS-ప్రేరిత న్యూరోఇన్‌ఫ్లమేషన్‌కు గురైన ఎలుక ACx న్యూరాన్‌లలో LTE-1800 MHz కు తల గురికావడం న్యూరోనల్ ఉత్తేజితతను తగ్గించవచ్చు. ఈ పరికల్పనకు అనుగుణంగా, మేము కూడా స్వర ఉచ్చారణకు న్యూరోనల్ ప్రతిస్పందనల యొక్క ట్రయల్ విశ్వసనీయత తగ్గడం (Fig. 4h) మరియు ఆకస్మిక క్రియాశీలత తగ్గడం (Fig. 4i) వైపు ఒక ధోరణిని గమనించాము. అయితే, LTE సిగ్నలింగ్ న్యూరోనల్ అంతర్గత ఉత్తేజితతను తగ్గిస్తుందా లేదా సినాప్టిక్ ఇన్‌పుట్‌ను తగ్గిస్తుందా, తద్వారా ACx లో న్యూరోనల్ ప్రతిస్పందనలను నియంత్రిస్తుందా అనే విషయాన్ని ఇన్ వివోలో నిర్ధారించడం కష్టంగా ఉంది.
మొదటగా, LTE 1800 MHz కు గురైన తర్వాత కార్టికల్ కణాల యొక్క సహజసిద్ధమైన ఉత్తేజితత్వం తగ్గడం వల్ల ఈ బలహీనమైన ప్రతిస్పందనలు ఉండవచ్చు. ఈ ఆలోచనకు మద్దతుగా, GSM-1800 MHz మరియు 1800 MHz-CW లను వరుసగా 3.2 W/kg మరియు 4.6 W/kg SAR స్థాయిలతో కార్టికల్ ఎలుక న్యూరాన్‌ల యొక్క ప్రాథమిక కల్చర్‌లకు నేరుగా వర్తింపజేసినప్పుడు అవి బరస్ట్ యాక్టివిటీని తగ్గించాయి, కానీ బరస్ట్ యాక్టివిటీని గణనీయంగా తగ్గించడానికి ఒక థ్రెషోల్డ్ SAR స్థాయి అవసరమైంది. తగ్గిన సహజసిద్ధమైన ఉత్తేజితత్వానికి మద్దతుగా, షామ్-ఎక్స్‌పోజ్డ్ జంతువులతో పోలిస్తే ఎక్స్‌పోజ్డ్ జంతువులలో స్పాంటేనియస్ ఫైరింగ్ రేట్లు తక్కువగా ఉండటాన్ని కూడా మేము గమనించాము.
రెండవది, LTE ఎక్స్పోజర్ థాలమో-కార్టికల్ లేదా కార్టికల్-కార్టికల్ సినాప్స్‌ల నుండి సినాప్టిక్ ప్రసారాన్ని కూడా ప్రభావితం చేయవచ్చు. శ్రవణ కార్టెక్స్‌లో, స్పెక్ట్రల్ ట్యూనింగ్ యొక్క విస్తృతి కేవలం అఫెరెంట్ థాలమిక్ ప్రొజెక్షన్‌ల ద్వారా మాత్రమే నిర్ణయించబడదని, కానీ ఇంట్రాకార్టికల్ కనెక్షన్‌లు కార్టికల్ సైట్‌లకు అదనపు స్పెక్ట్రల్ ఇన్‌పుట్‌ను అందిస్తాయని అనేక రికార్డులు ఇప్పుడు చూపిస్తున్నాయి39,40. మా ప్రయోగాలలో, ఎక్స్పోజర్‌కు గురైన మరియు గురికాకపోయిన జంతువులలో కార్టికల్ STRF సారూప్య బ్యాండ్‌విడ్త్‌లను చూపించడం, LTE ఎక్స్పోజర్ యొక్క ప్రభావాలు కార్టికల్-కార్టికల్ కనెక్టివిటీపై ప్రభావాలు కాదని పరోక్షంగా సూచించింది. ACx (Fig. 2)లో కొలిచిన దానికంటే SAR వద్ద ఎక్స్పోజర్‌కు గురైన ఇతర కార్టికల్ ప్రాంతాలలో అధిక కనెక్టివిటీ ఇక్కడ నివేదించబడిన మార్పు చెందిన ప్రతిస్పందనలకు కారణం కాకపోవచ్చని కూడా ఇది సూచిస్తుంది.
ఇక్కడ, LPS-షాం-ఎక్స్‌పోజ్డ్ జంతువులతో పోలిస్తే LPS-ఎక్స్‌పోజ్డ్ కార్టికల్ రికార్డింగ్‌లలో అధిక నిష్పత్తిలో అధిక థ్రెషోల్డ్‌లు కనిపించాయి. కార్టికల్ అకౌస్టిక్ థ్రెషోల్డ్ ప్రధానంగా థలామో-కార్టికల్ సినాప్స్ బలం ద్వారా నియంత్రించబడుతుందని ప్రతిపాదించబడినందున39,40, ఎక్స్‌పోజర్ వల్ల థలామో-కార్టికల్ ట్రాన్స్‌మిషన్ పాక్షికంగా తగ్గుతుందని అనుమానించవచ్చు, అది ప్రిసినాప్టిక్ (తగ్గిన గ్లూటమేట్ విడుదల) లేదా పోస్ట్‌సినాప్టిక్ స్థాయిలో (తగ్గిన రిసెప్టర్ల సంఖ్య లేదా అఫినిటీ) కావచ్చు.
GSM-1800 MHz ప్రభావాల మాదిరిగానే, LPS- ప్రేరేపిత న్యూరోఇన్‌ఫ్లమేషన్ సందర్భంలో LTE- ప్రేరిత మార్పు చెందిన న్యూరోనల్ ప్రతిస్పందనలు సంభవించాయి, ఇవి మైక్రోగ్లియల్ ప్రతిస్పందనల ద్వారా వర్గీకరించబడ్డాయి. సాధారణ మరియు వ్యాధిగ్రస్త మెదళ్ళలో న్యూరోనల్ నెట్‌వర్క్‌ల కార్యకలాపాలను మైక్రోగ్లియా బలంగా ప్రభావితం చేస్తాయని ప్రస్తుత ఆధారాలు సూచిస్తున్నాయి41,42,43. న్యూరోట్రాన్స్‌మిషన్‌ను మాడ్యులేట్ చేసే వాటి సామర్థ్యం, ​​న్యూరోట్రాన్స్‌మిషన్‌ను పరిమితం చేయగల లేదా చేయలేని సమ్మేళనాల ఉత్పత్తిపై మాత్రమే కాకుండా, వాటి సెల్యులార్ ప్రక్రియల అధిక చలనశీలతపై కూడా ఆధారపడి ఉంటుంది. సెరిబ్రల్ కార్టెక్స్‌లో, న్యూరోనల్ నెట్‌వర్క్‌ల కార్యకలాపాలు పెరిగినా లేదా తగ్గినా, మైక్రోగ్లియల్ ప్రక్రియల పెరుగుదల కారణంగా మైక్రోగ్లియల్ ప్రాదేశిక డొమైన్ వేగంగా విస్తరించడానికి దారితీస్తుంది44,45. ప్రత్యేకించి, మైక్రోగ్లియల్ ప్రోట్రూషన్‌లు యాక్టివేట్ చేయబడిన థాలమోకార్టికల్ సినాప్స్‌ల దగ్గర చేర్చబడతాయి మరియు మైక్రోగ్లియా-మధ్యవర్తిత్వ స్థానిక అడెనోసిన్ ఉత్పత్తితో కూడిన యంత్రాంగాల ద్వారా ఉత్తేజిత సినాప్స్‌ల కార్యకలాపాలను నిరోధించగలవు.
1.55 W/kg వద్ద SARACx తో GSM-1800 MHz కు గురిచేసిన LPS-చికిత్స పొందిన ఎలుకలలో, ACx28లో గణనీయమైన Iba1-స్టెయిన్డ్ ప్రాంతాల ద్వారా గుర్తించబడిన మైక్రోగ్లియల్ ప్రక్రియల పెరుగుదలతో పాటు ACx న్యూరాన్ల కార్యాచరణ తగ్గింది. ఈ పరిశీలన, GSM ఎక్స్పోజర్ ద్వారా ప్రేరేపించబడిన మైక్రోగ్లియల్ పునర్నిర్మాణం, ధ్వని-ప్రేరిత న్యూరల్ ప్రతిస్పందనలలో GSM-ప్రేరిత తగ్గుదలకు చురుకుగా దోహదపడుతుందని సూచిస్తుంది. 0.5 W/kg కు పరిమితం చేయబడిన SARACx తో LTE హెడ్ ఎక్స్పోజర్ సందర్భంలో మా ప్రస్తుత అధ్యయనం ఈ పరికల్పనకు వ్యతిరేకంగా వాదిస్తుంది, ఎందుకంటే మైక్రోగ్లియల్ ప్రక్రియల ద్వారా ఆక్రమించబడిన ప్రాదేశిక డొమైన్‌లో మేము ఎటువంటి పెరుగుదలను కనుగొనలేదు. అయినప్పటికీ, ఇది LPS-యాక్టివేట్ చేయబడిన మైక్రోగ్లియాపై LTE సిగ్నలింగ్ యొక్క ఏదైనా ప్రభావాన్ని తోసిపుచ్చదు, ఇది క్రమంగా న్యూరల్ కార్యాచరణను ప్రభావితం చేయవచ్చు. ఈ ప్రశ్నకు సమాధానం ఇవ్వడానికి మరియు తీవ్రమైన న్యూరోఇన్‌ఫ్లమేషన్ LTE సిగ్నలింగ్‌కు న్యూరల్ ప్రతిస్పందనలను ఏ యంత్రాంగాల ద్వారా మారుస్తుందో నిర్ధారించడానికి మరిన్ని అధ్యయనాలు అవసరం.
మాకు తెలిసినంతవరకు, శ్రవణ ప్రక్రియపై LTE సిగ్నల్స్ ప్రభావాన్ని ఇంతకు ముందు అధ్యయనం చేయలేదు. మా మునుపటి అధ్యయనాలు 26,28 మరియు ప్రస్తుత అధ్యయనం ప్రకారం, తీవ్రమైన వాపు ఉన్న సందర్భంలో, తలను మాత్రమే GSM-1800 MHz లేదా LTE-1800 MHz కు గురిచేయడం వలన ACx లోని నాడీ ప్రతిస్పందనలలో క్రియాత్మక మార్పులు వచ్చాయని, వినికిడి పరిమితిలో పెరుగుదల ద్వారా ఇది స్పష్టమవుతుందని తేలింది. కనీసం రెండు ప్రధాన కారణాల వల్ల, మన LTE ఎక్స్పోజర్ వలన కోక్లియర్ పనితీరు ప్రభావితం కాకూడదు. మొదటిది, పటం 2లో చూపిన డోసిమెట్రీ అధ్యయనంలో చూపినట్లుగా, అత్యధిక స్థాయి SAR (దాదాపు 1 W/kg) డోర్సోమీడియల్ కార్టెక్స్‌లో (యాంటెన్నా కింద) ఉంటాయి, మరియు పార్శ్వంగా కదిలేకొద్దీ అవి గణనీయంగా తగ్గుతాయి. తల యొక్క ఉదర భాగం. ఎలుక చెవి కాలువ కింద ఉన్న పిన్నా స్థాయిలో ఇది సుమారు 0.1 W/kg ఉంటుందని అంచనా వేయవచ్చు. రెండవది, గినియా పంది చెవులను 2 నెలల పాటు GSM 900 MHz (వారానికి 5 రోజులు, 1) కు గురిచేసినప్పుడు గంట/రోజు, SAR 1 మరియు 4 W/kg మధ్య ఉన్నప్పుడు), ఉద్గారం మరియు శ్రవణ బ్రెయిన్‌స్టెమ్ ప్రతిస్పందనల కోసం వక్రీకరణ ఉత్పత్తి ఓటోఅకౌస్టిక్ థ్రెషోల్డ్‌ల పరిమాణంలో గుర్తించదగిన మార్పులు లేవు 47. అంతేకాకుండా, 2 W/kg స్థానిక SAR వద్ద GSM 900 లేదా 1800 MHz కు పదేపదే తలను గురిచేయడం ఆరోగ్యకరమైన ఎలుకలలో కోక్లియర్ ఔటర్ హెయిర్ సెల్ పనితీరును ప్రభావితం చేయలేదు48,49. ఈ ఫలితాలు మానవులలో పొందిన డేటాను ప్రతిధ్వనిస్తాయి, ఇక్కడ పరిశోధనలు GSM సెల్ ఫోన్‌ల నుండి 10 నుండి 30 నిమిషాల EMF కు గురికావడం కోక్లియర్50,51,52 లేదా బ్రెయిన్‌స్టెమ్ స్థాయిలో53,54 అంచనా వేసినట్లుగా శ్రవణ ప్రక్రియపై స్థిరమైన ప్రభావాన్ని చూపదని నిరూపించాయి.
మా అధ్యయనంలో, ఎక్స్‌పోజర్ ముగిసిన 3 నుండి 6 గంటల తర్వాత ఇన్ వివోలో LTE- ప్రేరేపిత న్యూరోనల్ ఫైరింగ్ మార్పులు గమనించబడ్డాయి. కార్టెక్స్ యొక్క డోర్సోమీడియల్ భాగంపై చేసిన మునుపటి అధ్యయనంలో, ఎక్స్‌పోజర్ తర్వాత 24 గంటలకు గమనించిన GSM-1800 MHz ద్వారా ప్రేరేపించబడిన అనేక ప్రభావాలు, ఎక్స్‌పోజర్ తర్వాత 72 గంటలకు గుర్తించబడలేదు. మైక్రోగ్లియల్ ప్రక్రియల విస్తరణ, IL-1ß జన్యువు యొక్క డౌన్‌రెగ్యులేషన్ మరియు AMPA రిసెప్టర్ల యొక్క పోస్ట్-ట్రాన్స్‌లేషనల్ మాడిఫికేషన్ విషయంలో ఇది ఇలాగే ఉంది. డోర్సోమీడియల్ ప్రాంతం (2.94W/kg26) కంటే ఆడిటరీ కార్టెక్స్‌కు తక్కువ SAR విలువ (0.5W/kg) ఉందని పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, ఇక్కడ నివేదించబడిన న్యూరోనల్ యాక్టివిటీలోని మార్పులు తాత్కాలికమైనవిగా కనిపిస్తున్నాయి.
మన డేటా, మొబైల్ ఫోన్ వినియోగదారుల సెరిబ్రల్ కార్టెక్స్‌లో సాధించిన వాస్తవ SAR విలువల అంచనాలను మరియు అర్హత కలిగిన SAR పరిమితులను పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి. ప్రజలను రక్షించడానికి ఉపయోగించే ప్రస్తుత ప్రమాణాలు, 100 kHz మరియు 6 GHz RF పరిధిలోని రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీలకు తల లేదా మొండెం స్థానికంగా గురైనప్పుడు SAR పరిమితిని 2 W/kg గా నిర్దేశిస్తాయి.
సాధారణ తల లేదా మొబైల్ ఫోన్ కమ్యూనికేషన్ సమయంలో తలలోని వివిధ కణజాలాలలో RF పవర్ శోషణను నిర్ధారించడానికి వివిధ మానవ తల నమూనాలను ఉపయోగించి డోస్ సిమ్యులేషన్లు నిర్వహించబడ్డాయి. మానవ తల నమూనాల వైవిధ్యంతో పాటు, పుర్రె యొక్క బాహ్య లేదా అంతర్గత ఆకారం, మందం లేదా నీటి శాతం వంటి శరీర నిర్మాణ లేదా కణజాల పారామితుల ఆధారంగా మెదడు శోషించుకునే శక్తిని అంచనా వేయడంలో ఈ సిమ్యులేషన్లు గణనీయమైన తేడాలు లేదా అనిశ్చితులను హైలైట్ చేస్తాయి. వయస్సు, లింగం లేదా వ్యక్తిని బట్టి వివిధ తల కణజాలాలు విస్తృతంగా మారుతూ ఉంటాయి 56,57,58. అంతేకాకుండా, యాంటెన్నా యొక్క అంతర్గత స్థానం మరియు వినియోగదారు తలకు సంబంధించి సెల్ ఫోన్ యొక్క స్థానం వంటి సెల్ ఫోన్ లక్షణాలు, సెరిబ్రల్ కార్టెక్స్‌లో SAR విలువల స్థాయి మరియు పంపిణీని బలంగా ప్రభావితం చేస్తాయి 59,60. అయినప్పటికీ, 1800 MHz పరిధిలో రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీలను విడుదల చేసే సెల్ ఫోన్ నమూనాల నుండి స్థాపించబడిన మానవ సెరిబ్రల్ కార్టెక్స్‌లో నివేదించబడిన SAR పంపిణీలను పరిగణనలోకి తీసుకుంటే 58, 59, 60, మానవ శ్రవణ కార్టెక్స్‌లో సాధించిన SAR స్థాయిలు ఇప్పటికీ సగం కంటే తక్కువగా ఉన్నాయని తెలుస్తోంది. మానవ సెరిబ్రల్ కార్టెక్స్. మా అధ్యయనం (SARACx 0.5 W/kg). అందువల్ల, మా డేటా ప్రజలకు వర్తించే SAR విలువల ప్రస్తుత పరిమితులను సవాలు చేయదు.
ముగింపుగా, LTE-1800 MHz కు తల మాత్రమే ఒకేసారి గురికావడం అనేది, ఇంద్రియ ఉద్దీపనలకు కార్టికల్ న్యూరాన్‌ల నాడీ ప్రతిస్పందనలకు అంతరాయం కలిగిస్తుందని మా అధ్యయనం చూపిస్తుంది. GSM సిగ్నలింగ్ ప్రభావాలపై గతంలో చేసిన వర్ణనలకు అనుగుణంగా, నాడీ కార్యకలాపాలపై LTE సిగ్నలింగ్ ప్రభావాలు ఆరోగ్య స్థితిని బట్టి మారుతాయని మా ఫలితాలు సూచిస్తున్నాయి. తీవ్రమైన న్యూరోఇన్‌ఫ్లమేషన్ న్యూరాన్‌లను LTE-1800 MHz కు సున్నితంగా మారుస్తుంది, దీని ఫలితంగా శ్రవణ ఉద్దీపనల యొక్క కార్టికల్ ప్రాసెసింగ్‌లో మార్పులు వస్తాయి.
జాన్వియర్ ప్రయోగశాలలో పొందిన 31 వయోజన మగ విస్టార్ ఎలుకల యొక్క 55 రోజుల వయస్సులో సెరిబ్రల్ కార్టెక్స్ నుండి డేటా సేకరించబడింది. ఎలుకలను 50-55% తేమ మరియు 22-24 °C ఉష్ణోగ్రత నియంత్రిత సదుపాయంలో, 12 గంటల కాంతి/12 గంటల చీకటి చక్రంతో (ఉదయం 7:30 గంటలకు లైట్లు ఆన్ చేసి) ఉంచారు, మరియు వాటికి ఆహారం, నీరు స్వేచ్ఛగా అందుబాటులో ఉంచారు. అన్ని ప్రయోగాలు యూరోపియన్ కమ్యూనిటీస్ కౌన్సిల్ డైరెక్టివ్ (2010/63/EU కౌన్సిల్ డైరెక్టివ్) ద్వారా స్థాపించబడిన మార్గదర్శకాలకు అనుగుణంగా నిర్వహించబడ్డాయి, ఇవి న్యూరోసైన్స్ పరిశోధనలో జంతువుల వాడకం కోసం సొసైటీ ఫర్ న్యూరోసైన్స్ మార్గదర్శకాలలో వివరించిన వాటిని పోలి ఉంటాయి. ఈ కమిటీ 32-2011 మరియు 34-2012 ద్వారా ధృవీకరించబడిన విధానాలను ఉపయోగించి, ఈ ప్రోటోకాల్‌ను పారిస్-సుడ్ మరియు సెంటర్ ఎథిక్స్ కమిటీ (CEEA N°59, ప్రాజెక్ట్ 2014-25, నేషనల్ ప్రోటోకాల్ 03729.02) ఆమోదించింది.
LPS చికిత్స మరియు LTE-EMF కు గురిచేయడానికి (లేదా గురిచేయనట్లు నటించడానికి) కనీసం 1 వారం ముందు జంతువులను కాలనీ చాంబర్‌లకు అలవాటు చేశారు.
LTE లేదా షామ్ ఎక్స్‌పోజర్‌కు 24 గంటల ముందు ఇరవై రెండు ఎలుకలకు స్టెరైల్ ఎండోటాక్సిన్-ఫ్రీ ఐసోటోనిక్ సెలైన్‌తో పలుచన చేసిన E. కోలి LPS (250 µg/kg, సెరోటైప్ 0127:B8, సిగ్మా) ఇంట్రాపెరిటోనియల్‌గా (ip) ఇంజెక్ట్ చేయబడింది (ప్రతి గ్రూపుకు n). = 11). 2 నెలల వయస్సు గల విస్టార్ మగ ఎలుకలలో, ఈ LPS చికిత్స ఒక న్యూరోఇన్‌ఫ్లమేటరీ ప్రతిస్పందనను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది సెరిబ్రల్ కార్టెక్స్‌లో అనేక ప్రో-ఇన్‌ఫ్లమేటరీ జన్యువుల (ట్యూమర్ నెక్రోసిస్ ఫ్యాక్టర్-ఆల్ఫా, ఇంటర్‌లూకిన్ 1ß, CCL2, NOX2, NOS2) ద్వారా గుర్తించబడుతుంది. LPS ఇంజెక్షన్ చేసిన 24 గంటల తర్వాత ఇవి అప్-రెగ్యులేట్ చేయబడ్డాయి, ఇందులో వరుసగా NOX2 ఎంజైమ్ మరియు ఇంటర్‌లూకిన్ 1ß లను ఎన్‌కోడ్ చేసే ట్రాన్స్‌క్రిప్ట్‌ల స్థాయిలలో 4 మరియు 12 రెట్లు పెరుగుదల కూడా ఉంది. ఈ 24-గంటల సమయంలో, కార్టికల్ మైక్రోగ్లియా LPS- ప్రేరేపిత ప్రో-ఇన్‌ఫ్లమేటరీ కణాల క్రియాశీలత ద్వారా ఆశించిన విలక్షణమైన "దట్టమైన" కణ స్వరూపాన్ని ప్రదర్శించింది (మూర్తి 1), ఇది ఇతరుల ద్వారా LPS- ప్రేరేపిత క్రియాశీలతకు విరుద్ధంగా ఉంది. సెల్యులార్ ప్రో-ఇన్‌ఫ్లమేటరీ క్రియాశీలత 24, 61 కి అనుగుణంగా ఉంటుంది.
GSM EMF26 ప్రభావాన్ని అంచనా వేయడానికి గతంలో ఉపయోగించిన ప్రయోగాత్మక అమరికను ఉపయోగించి, LTE EMFకు తలకు మాత్రమే గురిచేయడం జరిగింది. LPS ఇంజెక్షన్ ఇచ్చిన 24 గంటల తర్వాత (11 జంతువులు) లేదా LPS చికిత్స లేకుండా (5 జంతువులు) LTEకు గురిచేయడం జరిగింది. కదలికను నివారించడానికి మరియు జంతువు తల LTE సిగ్నల్‌ను విడుదల చేసే లూప్ యాంటెన్నాలో ఉందని నిర్ధారించుకోవడానికి, గురిచేయడానికి ముందు జంతువులకు కెటమైన్/జైలాజైన్ (కెటమైన్ 80 mg/kg, ip; జైలాజైన్ 10 mg/kg, ip)తో తేలికపాటి మత్తు ఇచ్చారు. అదే పంజరంలోని సగం ఎలుకలు నియంత్రణ సమూహంగా పనిచేశాయి (LPSతో ముందుగా చికిత్స పొందిన 22 ఎలుకలలో, 11 నకిలీ-గురికాబడిన జంతువులు): వాటిని లూప్ యాంటెన్నా కింద ఉంచి, LTE సిగ్నల్ శక్తిని సున్నాకు సెట్ చేశారు. గురిచేయబడిన మరియు నకిలీ-గురికాబడిన జంతువుల బరువులు సమానంగా ఉన్నాయి (p = 0.558, జతకాని t-పరీక్ష, ns). మత్తులో ఉన్న అన్ని జంతువులను వాటి శరీర ఉష్ణోగ్రతను సుమారుగా నిర్వహించడానికి లోహం లేని హీటింగ్ ప్యాడ్‌పై ఉంచారు. ప్రయోగం అంతటా 37°C వద్ద ఉంచారు. మునుపటి ప్రయోగాలలో వలె, ఎక్స్పోజర్ సమయం 2 గంటలుగా నిర్ణయించబడింది. ఎక్స్పోజర్ తర్వాత, జంతువును ఆపరేటింగ్ గదిలోని మరొక హీటింగ్ ప్యాడ్‌పై ఉంచండి. ఇదే ఎక్స్పోజర్ విధానాన్ని 10 ఆరోగ్యకరమైన ఎలుకలకు (LPS తో చికిత్స చేయనివి) వర్తింపజేయగా, వాటిలో సగం అదే బోను నుండి షామ్-ఎక్స్పోజర్‌కు గురయ్యాయి (p = 0.694).
మునుపటి అధ్యయనాలలో వివరించిన 25, 62 వ్యవస్థలను పోలి ఉండే ఈ ఎక్స్‌పోజర్ వ్యవస్థ, GSM విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రాలకు బదులుగా LTE ని ఉత్పత్తి చేయడానికి రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ జనరేటర్‌ను మార్చడం జరిగింది. క్లుప్తంగా చెప్పాలంటే, LTE - 1800 MHz విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రాన్ని విడుదల చేసే ఒక RF జనరేటర్ (SMBV100A, 3.2 GHz, రోడ్ & స్క్వార్జ్, జర్మనీ) ఒక పవర్ యాంప్లిఫైయర్ (ZHL-4W-422+, మినీ-సర్క్యూట్స్, USA), ఒక సర్క్యులేటర్ (D3 1719-N, సోధి, ఫ్రాన్స్), ఒక టూ-వే కప్లర్ (CD D 1824-2, − 30 dB, సోధి, ఫ్రాన్స్) మరియు ఒక ఫోర్-వే పవర్ డివైడర్ (DC D 0922-4N, సోధి, ఫ్రాన్స్) లకు అనుసంధానించబడింది, ఇది ఒకేసారి నాలుగు జంతువులను ఎక్స్‌పోజ్ చేయడానికి అనుమతించింది. ఒక ద్విదిశాత్మక కప్లర్‌కు అనుసంధానించబడిన పవర్ మీటర్ (N1921A, అజిలెంట్, USA), పరికరం లోపల పతనమయ్యే మరియు పరావర్తనం చెందే శక్తిని నిరంతరం కొలవడానికి మరియు పర్యవేక్షించడానికి అనుమతించింది. ప్రతి అవుట్‌పుట్ జంతువు తల పాక్షికంగా కనిపించేలా చేయడానికి, దీనిని ఒక లూప్ యాంటెన్నా (సామా-సిస్టెమి srl; రోమా)కు అనుసంధానించారు. ఈ లూప్ యాంటెన్నా, ఒక ఇన్సులేటింగ్ ఎపాక్సీ సబ్‌స్ట్రేట్‌పై చెక్కబడిన రెండు లోహపు తీగలతో (డైఎలెక్ట్రిక్ స్థిరాంకం εr = 4.6) కూడిన ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్‌ను కలిగి ఉంటుంది. ఒక చివర, ఈ పరికరం జంతువు తలకు దగ్గరగా ఉంచిన ఒక రింగ్ ఆకారంలో ఉండే 1 మి.మీ. వెడల్పు గల తీగను కలిగి ఉంటుంది. గత అధ్యయనాలైన26,62 వలె, నిర్దిష్ట శోషణ రేటు (SAR)ను ఒక సంఖ్యా ఎలుక నమూనా మరియు ఫైనైట్ డిఫరెన్స్ టైమ్ డొమైన్ (FDTD) పద్ధతి63,64,65 ఉపయోగించి సంఖ్యాపరంగా నిర్ధారించారు. ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలను కొలవడానికి లక్స్‌ట్రాన్ ప్రోబ్స్‌ను ఉపయోగించి ఒక సజాతీయ ఎలుక నమూనాలో వీటిని ప్రయోగాత్మకంగా కూడా నిర్ధారించారు. ఈ సందర్భంలో, W/kg లో SARను ఈ సూత్రాన్ని ఉపయోగించి లెక్కిస్తారు: SAR = C ΔT/Δt, ఇక్కడ C అనేది J/(kg K)లో ఉష్ణ సామర్థ్యం, ​​ΔT అనేది °Kలో మరియు Δt అనేది ఉష్ణోగ్రత మార్పు, సెకన్లలో సమయం. సంఖ్యాపరంగా నిర్ధారించబడిన SAR విలువలు సజాతీయ నమూనాను ఉపయోగించి పొందిన ప్రయోగాత్మక SAR విలువలతో, ముఖ్యంగా సమానమైన ఎలుక మెదడు ప్రాంతాలలో పోల్చబడ్డాయి. సంఖ్యాపరమైన SAR కొలతలు మరియు ప్రయోగాత్మకంగా గుర్తించబడిన SAR విలువల మధ్య వ్యత్యాసం 30% కంటే తక్కువగా ఉంది.
పటం 2a ఎలుక నమూనాలోని ఎలుక మెదడులో SAR పంపిణీని చూపిస్తుంది, ఇది మా అధ్యయనంలో ఉపయోగించిన ఎలుకల శరీర బరువు మరియు పరిమాణం పరంగా పంపిణీతో సరిపోలుతుంది. మెదడు సగటు SAR 0.37 ± 0.23 W/kg (సగటు ± SD)గా ఉంది. లూప్ యాంటెన్నాకు సరిగ్గా దిగువన ఉన్న కార్టికల్ ప్రాంతంలో SAR విలువలు అత్యధికంగా ఉన్నాయి. ACx (SARACx)లోని స్థానిక SAR 0.50 ± 0.08 W/kg (సగటు ± SD)గా ఉంది (పటం 2b). ప్రభావానికి గురైన ఎలుకల శరీర బరువులు ఏకరీతిగా ఉండటం మరియు తల కణజాల మందంలో తేడాలు చాలా తక్కువగా ఉండటం వలన, ఒక ప్రభావానికి గురైన జంతువుకు మరియు మరొకదానికి మధ్య ACx లేదా ఇతర కార్టికల్ ప్రాంతాల వాస్తవ SAR చాలా సారూప్యంగా ఉంటుందని భావిస్తున్నారు.
ప్రయోగం ముగింపులో, వెనుక పాదాన్ని గిల్లినప్పుడు ఎటువంటి ప్రతిచర్య కదలికలు కనిపించనంత వరకు జంతువులకు అదనపు మోతాదులో కెటమైన్ (20 mg/kg, ip) మరియు జైలాజైన్ (4 mg/kg, ip) ఇవ్వబడ్డాయి. పుర్రె పైన ఉన్న చర్మం మరియు టెంపోరాలిస్ కండరంలోకి చర్మం కింద స్థానిక మత్తుమందు (జైలోకైన్ 2%) ఇంజెక్ట్ చేయబడింది, మరియు జంతువులను లోహం లేని తాపన వ్యవస్థపై ఉంచారు. జంతువును స్టీరియోటాక్సిక్ ఫ్రేమ్‌లో ఉంచిన తర్వాత, ఎడమ టెంపోరల్ కార్టెక్స్ పైన క్రానియోటమీ చేయబడింది. మా మునుపటి అధ్యయనం66లో వలె, ప్యారిటల్ మరియు టెంపోరల్ ఎముకల జంక్షన్ నుండి ప్రారంభించి, రంధ్రం 9 మిమీ వెడల్పు మరియు 5 మిమీ ఎత్తులో ఉంది. రక్త నాళాలకు నష్టం కలగకుండా, రెండు కళ్ళ నియంత్రణలో ACx పైన ఉన్న డ్యూరాను జాగ్రత్తగా తొలగించారు. ప్రక్రియ ముగింపులో, రికార్డింగ్ సమయంలో జంతువు తలను గాయం లేకుండా స్థిరపరచడానికి డెంటల్ యాక్రిలిక్ సిమెంట్‌తో ఒక ఆధారాన్ని నిర్మించారు. జంతువుకు మద్దతు ఇచ్చే స్టీరియోటాక్సిక్ ఫ్రేమ్‌ను అకౌస్టిక్ అటెన్యుయేషన్ ఛాంబర్ (IAC, మోడల్ AC1)లో ఉంచండి.
LPS తో ముందుగా చికిత్స పొందిన 10 జంతువులతో సహా, 20 ఎలుకల ప్రాథమిక శ్రవణ వల్కలంలో బహుళ-యూనిట్ రికార్డింగ్‌ల నుండి డేటా పొందబడింది. 1000 µm దూరంలో (ఒకే వరుసలోని ఎలక్ట్రోడ్‌ల మధ్య 350 µm) అమర్చబడిన 8 ఎలక్ట్రోడ్‌ల రెండు వరుసలను కలిగి ఉన్న 16 టంగ్‌స్టన్ ఎలక్ట్రోడ్‌ల (TDT, ø: 33 µm, < 1 MΩ) శ్రేణి నుండి బాహ్యకణ రికార్డింగ్‌లు పొందబడ్డాయి. గ్రౌండింగ్ కోసం ఒక వెండి తీగను (ø: 300 µm) టెంపోరల్ ఎముక మరియు ఎదురుగా ఉన్న డ్యూరా మధ్య చొప్పించారు. ప్రాథమిక ACx యొక్క అంచనా స్థానం బ్రెగ్మాకు 4-7 మిమీ వెనుకగా మరియు సుప్రాటెంపోరల్ సూచర్‌కు 3 మిమీ దిగువన ఉంటుంది. ముడి సిగ్నల్ 10,000 రెట్లు విస్తరించబడింది (TDT మెడుసా) మరియు తరువాత బహుళ-ఛానల్ డేటా సేకరణ వ్యవస్థ (RX5, TDT) ద్వారా ప్రాసెస్ చేయబడింది. ప్రతి ఎలక్ట్రోడ్ నుండి సేకరించిన సిగ్నల్స్ ఫిల్టర్ చేయబడ్డాయి (610–10,000). మల్టీ-యూనిట్ యాక్టివిటీ (MUA)ని సంగ్రహించడానికి 100 Hz వద్ద ట్రిగ్గర్ స్థాయిలను ఉపయోగించారు. సిగ్నల్ నుండి అతిపెద్ద యాక్షన్ పొటెన్షియల్‌ను ఎంచుకోవడానికి, ప్రతి ఎలక్ట్రోడ్‌కు ట్రిగ్గర్ స్థాయిలను జాగ్రత్తగా సెట్ చేశారు (ఎక్స్‌పోజ్డ్ లేదా షామ్-ఎక్స్‌పోజ్డ్ స్థితుల గురించి తెలియని సహ రచయితలచే). వేవ్‌ఫార్మ్‌లను ఆన్‌లైన్‌లో మరియు ఆఫ్‌లైన్‌లో పరిశీలించగా, ఇక్కడ సేకరించిన MUA, ఎలక్ట్రోడ్‌ల దగ్గర ఉన్న 3 నుండి 6 న్యూరాన్‌ల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన యాక్షన్ పొటెన్షియల్‌లను కలిగి ఉందని తెలిసింది. ప్రతి ప్రయోగం ప్రారంభంలో, రోస్ట్రల్ ఓరియంటేషన్‌లో చేసినప్పుడు, తక్కువ నుండి అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతిస్పందనల వరకు న్యూరాన్‌లను నమూనా చేయడానికి, ఎనిమిది ఎలక్ట్రోడ్‌ల రెండు వరుసలు ఉండేలా ఎలక్ట్రోడ్ శ్రేణి యొక్క స్థానాన్ని మేము సెట్ చేశాము.
ధ్వని ఉద్దీపనలను మ్యాట్‌ల్యాబ్‌లో రూపొందించి, RP2.1 ఆధారిత సౌండ్ డెలివరీ సిస్టమ్ (TDT)కు ప్రసారం చేసి, అక్కడి నుండి ఫోస్టెక్స్ లౌడ్‌స్పీకర్ (FE87E)కు పంపారు. ఆ లౌడ్‌స్పీకర్‌ను ఎలుక కుడి చెవికి 2 సెం.మీ. దూరంలో ఉంచారు. ఈ దూరంలో, లౌడ్‌స్పీకర్ 140 Hz మరియు 36 kHz మధ్య ఫ్లాట్ ఫ్రీక్వెన్సీ స్పెక్ట్రమ్‌ను (± 3 dB) ఉత్పత్తి చేసింది. B&K 2169 ప్రీయాంప్లిఫైయర్ మరియు మారెంట్జ్ PMD671 డిజిటల్ రికార్డర్‌కు అనుసంధానించబడిన బ్రూయెల్ మరియు కైర్ మైక్రోఫోన్ 4133తో రికార్డ్ చేసిన నాయిస్ మరియు ప్యూర్ టోన్‌లను ఉపయోగించి లౌడ్‌స్పీకర్ క్యాలిబ్రేషన్ నిర్వహించబడింది. 4.15 Hz వద్ద 75 dB SPLతో యాదృచ్ఛిక క్రమంలో అందించబడిన, 8 (0.14–36 kHz) ఆక్టేవ్‌లను కవర్ చేసే 97 గామా-టోన్ ఫ్రీక్వెన్సీలను ఉపయోగించి స్పెక్ట్రల్ టైమ్ రిసెప్టివ్ ఫీల్డ్ (STRF)ను నిర్ధారించారు. ఫ్రీక్వెన్సీ రెస్పాన్స్ ఏరియా (FRA)ను అదే టోన్‌ల సమితిని ఉపయోగించి మరియు 2 వద్ద యాదృచ్ఛిక క్రమంలో అందించడం ద్వారా నిర్ధారించారు. 75 నుండి 5 dB SPL వరకు Hz. ప్రతి ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రతి తీవ్రత వద్ద ఎనిమిది సార్లు ప్రదర్శించబడుతుంది.
సహజ ఉద్దీపనలకు ప్రతిస్పందనలను కూడా అంచనా వేశారు. మునుపటి అధ్యయనాలలో, న్యూరోనల్ ఆప్టిమల్ ఫ్రీక్వెన్సీ (BF)తో సంబంధం లేకుండా, ఎలుకల స్వరాలు ACxలో అరుదుగా బలమైన ప్రతిస్పందనలను ప్రేరేపించాయని మేము గమనించాము, అయితే జెనోగ్రాఫ్ట్-నిర్దిష్ట (ఉదాహరణకు, పాటల పక్షి లేదా గినియా పంది స్వరాలు) సాధారణంగా మొత్తం టోన్ మ్యాప్‌ను ప్రభావితం చేస్తాయి. అందువల్ల, మేము గినియా పందులలోని స్వరాలకు కార్టికల్ ప్రతిస్పందనలను పరీక్షించాము (36లో ఉపయోగించిన విజిల్ 1 సెకను ఉద్దీపనలకు అనుసంధానించబడింది, ఇది 25 సార్లు ప్రదర్శించబడింది).

మేము మీ అవసరాలకు అనుగుణంగా ఆర్ఎఫ్ పాసివ్ కాంపోనెంట్లను కూడా కస్టమైజ్ చేయగలము. మీకు అవసరమైన స్పెసిఫికేషన్లను అందించడానికి మీరు కస్టమైజేషన్ పేజీలోకి వెళ్లవచ్చు.
https://www.keenlion.com/customization/

ఎమాలి:
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com