微波辐射对小鼠联合型学习记忆功能及海马组织结构的影响

目的 探讨微波辐射对联合型学习记忆功能及海马组织结构的影响。方法 将小鼠按随机数表法分为假辐射组和微波辐射组,各27只。采用2.856 GHz、8 mW/cm²微波辐射C57BL/6N小鼠15 min,建立微波辐射动物模型。采用Morris水迷宫和穿梭箱行为学实验,研究微波辐射对小鼠空间学习记忆和联合型学习记忆功能的影响。观察海马组织病理学变化,研究微波辐射后海马组织超微结构改变。结果 Morris水迷宫结果表明,微波辐射后小鼠反向空间探索实验跨越平台次数减少,由(3.60±0.79)次降至(2.55±0.47)次(t = 2.21,P= 0.046);穿梭箱实验结果表明,辐射后小鼠平均主动逃避率显著下降(t = 2.70,P<0.05),平均主动潜伏期和总电击时间显著延长(t = -3.09、-3.02,P < 0.05)。辐射后8 d,海马CA3和DG区部分神经元核固缩,海马CA3区神经元凋亡、突触间隙模糊、胶质细胞肿胀、血管周隙增宽。结论 微波辐射可引起小鼠空间参考记忆能力及联合型学习记忆能力下降,海马组织形态学病理改变是其功能障碍的结构基础。     

2 650 MHz射频辐射对小鼠行为学和海马神经递质释放的影响

目的 探讨2 650 MHz射频暴露对小鼠行为学和神经递质释放的影响。方法 采用随机数表法将成年雄性C57BL/6N小鼠分为健康对照组(CON)和射频辐射组(RFR);采用2 650 MHz射频电磁场对小鼠进行全身均匀暴露,时间为单次3 h。采用电磁辐射分析仪检测射频辐射平台有效工作区的场强分布;光纤测温仪监测射频暴露过程中小鼠肛温的变化;采用新物体识别、社交偏好和旷场实验检测小鼠认知、社交和情绪的改变;微透析采样和质谱法检测小鼠海马神经递质释放水平的变化;显微镜观察海马组织结构和超微结构的变化。结果 本实验条件下射频辐射引起小鼠肛温升高最大为0.61℃,在热安全的范围之内。在新物体识别实验中,射频辐射组小鼠探索新物体的次数占比和时间占比(t=4.50、2.53,P＜0.05)均显著下降;社交实验射频辐射组小鼠探索同类的次数(t=0.08,P＜0.01)和时间(t=0.03,P＜0.05)显著下降;旷场实验射频辐射组小鼠探索中央区域的次数、时间未见明显改变(P＞0.05)。与健康对照组相比,射频辐射组小鼠海马5-羟色胺释放增加(t=-2.56,P＜0.05),乙酰胆碱释放减少(t=2.21,P＜0.05),谷氨酸和γ-氨基丁酸的释放差异无统计学意义(P＞0.05)。与健康对照组相比,射频辐射组小鼠海马组织结构和突触超微结构未见明显损伤。结论 2 650 MHz射频辐射引起小鼠认知功能损伤和社交偏好异常,上述变化与射频暴露导致的神经元功能异常和递质释放紊乱相关。     

次级视觉皮层组织病理学改变和神经元钙活动增强参与微波辐射致焦虑样行为

目的 阐明微波辐射对焦虑样情绪行为以及次级视觉皮层组织结构和神经元钙活动的影响。方法 选取C57BL/6N小鼠36只,按照随机数表法分为对照组和微波辐射组,其中单纯行为学检测对照组8只,辐射组7只;光纤记录结合行为学实验对照组8只,辐射组7只;苏木素-伊红(HE)染色每组各3只。采用中心频率9.875 GHz,平均功率密度12 mW/cm²的X波段高功率微波模拟源,辐射15 min,建立微波辐射动物模型。利用旷场和高架十字迷宫实验,检测微波辐射后小鼠焦虑样情绪行为改变。采用HE染色和光学显微镜观察,研究微波辐射对次级视觉皮层组织形态学结构的影响。基于遗传编码钙成像技术,通过光纤记录结合旷场、高架十字迷宫行为学范式,检测次级视觉皮层V2M区神经元钙活动变化。结果 微波辐射后,辐射组小鼠探索旷场中央区域次数及高架十字迷宫开放臂次数较对照组下降,差异均有统计学意义(t=2.24、3.10,<P＜0.05);辐射组小鼠次级视觉皮层部分神经元变性、凋亡,主要表现为核固缩深染,胞体皱缩,血管周间隙略增宽。光纤记录结合行为学实验结果表明,微波辐射后小鼠探索旷场中央区域与对照组比较差异有统计学意义(t=-2.75,<P＜0.05);高架十字迷宫开放臂时辐射组对照组和辐射前比较,差异也均有统计学意义(t= -2.77、-3.41,<P＜0.05)。次级视觉皮层神经元钙活动均显著增强。结论 微波辐射可导致焦虑样行为发生以及次级视觉皮层组织的病理学改变,次级视觉皮层神经元钙活动增强是微波辐射致焦虑样行为改变的重要机制。