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工频磁场对大鼠工作记忆神经电信号的影响

王龙龙  
【摘要】:随着我国电力事业的快速发展,工频电磁场在日常生活和工作环境中的暴露范围越来越广,暴露强度也越来越强。目前多项研究表明,职业性极低频磁场暴露与脑认知功能障碍(如:阿尔茨海默症等)发生的概率有一定相关性,这使得研究电磁场对脑认知功能的影响成为了21世纪的热点。而工作记忆不但是脑认知功能的重要体现,还是反映神经系统功能的重要指标。近年来兴起的在体多通道记录技术,可以通过植入式多通道微电极阵列,长期地采集和记录大鼠执行工作记忆任务时的神经电信号。通过在体多通道记录技术,可以实现从电信号的角度开展了工频磁场暴露对大鼠工作记忆影响的研究。本文基于在体多通道记录技术,从电信号的角度研究了工频磁场暴露对成年SD(Sprague-Dawley)大鼠脑认知功能的影响,主要研究工作包括以下几个方面:1.制备大鼠工频磁场暴露模型并植入多通道微电极阵列,依据暴露时间的不同,将实验组的大鼠分批进行工频磁场暴露,得到模型组大鼠;通过外科手术,将植入式多通道微电极阵列植入到各组大鼠的前额叶皮层,采集大鼠前额叶脑区的神经电信号。2.进行大鼠T迷宫训练,统计行为学正确率,在大鼠学会的基础上执行工作记忆任务,同时通过在体多通道记录系统,对大鼠前额叶皮层的神经电信号进行采集记录,从而获得大鼠执行脑认知活动时的局部场电位(Local Field Potential,LFPs)信号。3.采用时频转换的方法分析大鼠的LFPs信号,对比分析大鼠的单通道、θ频带(4-12Hz)、γ频带(30-100Hz)和16通道的能量峰值变化和趋势变化,结果发现,工频磁场长期暴露对大鼠工作记忆LFPs的信号峰值变化和趋势变化没有显著影响,但加强了LFPs信号中θ频带和γ频带的活动强度。本文基于在体多通道记录技术,采用时频转换的方法,分析了工频磁场长期暴露对大鼠执行工作记忆任务神经电信号的影响,发现工频磁场长期作用会加强大鼠LFPs信号θ频带和γ频带的活动强度,结合行为学统计结果分析后,发现工频磁场长期作用会对大鼠的脑认知功能产生负面影响。


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