极低频电场暴露对人类皮质球形中振荡的刺激效应
Atsushi Saito1, Takeo Shiina2, Yoichi Sekiba3
1Sustainable System Research Laboratory, Biology and Environmental Chemistry Division, Central Research Institute of Electric Power Industry (CRIEPI), Abiko, Japan.
Bioelectromagnetics
|August 26, 2024
概括
极低频电场 (ELF-EF) 可以激发3D人类皮质球形中的神经细胞. 研究人员确定了这种神经元激发的值强度,提供了对生物效应的见解.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物物理学的生物物理.
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 电磁场 (EF和MF) 可以通过诱导电场 (iEF) 激发神经系统.
- 对3D神经网络中同步活动的精确生物效应和激发值尚不清楚.
研究的目的:
- 研究极低频电场 (ELF-EF) 暴露对神经网络活动的影响.
- 为了确定神经元激发的值在3D人类皮质球形模型中.
主要方法:
- 利用了人类皮质球体 (hCS),这是一个由人类诱导的多能干细胞 (hiPSC) 衍生的3D神经网络.
- 测量了细胞内 ([Ca2+]i) 振荡,以评估50 HzELF-EF暴露期间的神经网络活动.
- 采用高分辨率数值剂量计来估计hCS内的iEF分布和值.
主要成果:
- 暴露于50Hz的ELF-EF调制的[Ca2+]i振荡以一种取决于暴露强度和持续时间的方式.
- 数值剂量测量显示神经元激发的值在255-510V/m (峰值) 和131-261V/m (平均值) 之间.
- 这些值与在薄神经纤维中观察到的值相似.
结论:
- 极低频电场可以在3D人类神经元网络中诱导激发.
- 该研究确定了hCS中神经元激发的特定iEF值.
- 这些发现有助于理解ELF-EF对神经组织的生物效应.
