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□ 2.8GHz 노출이 쥐의 인지기능에 미치는 영향
2013. 8. 19 (출처 : informahealthcare)
키워드 : Microwave, synaptic plasticity, long-term potentiation (LTP), hippocampus, rats
o 중국 베이징방사능의학연구소(Beijing Institute of Radiation Medicine)의 후이 왕(Hui Wang)과 연구진들의 보고에 따르면 2.856 GHz의 EMF를 10~50mW/cm2 로 실험용 쥐에게 6분간 노출을 시켰을 때 인지기능의 감소와 두뇌자극에 따른 집단 뇌파 진폭의 감소 및 해마조직의 구조적 변화를 발견함
o 연구 방법
- 100마리의 8주된 수컷 실험용 쥐를 무작위로 4개의 그룹으로 분류하고, 1개의 비교그룹을 두고, 3개의 그룹은 각각 2.856 GHz의 주파수로 5, 10, 50 mW/cm2 세기로 EMF에 노출시킴
- 혼 안테나(horn antenna)를 장착한 회전하는 장치에 약 6분간 지속 노출시키고, 한 번에 20 마리 정도의 쥐를 대상으로 노출
- 초단파 펄스는 500ns동안 각각 200pps, 200pps, 500pps로 자극을 주었으며, 탐지장치와 오실로스코프에 의한 최고 전력밀도는 각각 50, 100, 200W/cm2 측정되었으며 평균 전력 밀도는 각각 5, 10, 50mW/cm2 로 나타났음
- 유한차분시간영역법(FDTD)계산에 의하면 전력밀도당 뇌의 전자파 흡수율은 0.70 ± 0.05 W/kg로 나타남
- 해마와 직장의 온도는 동시에(일제히) 광섬유온도측정기로 측정하고, 온도신호는 1.0Hz의 샘플링 속도로 기록됨
- 각 그룹의 25마리의 쥐 중에서 15마리를 수중 미로 테스트로 인지능력을 평가함
- 쥐들은 먼저 미로에서 훈련을 한 후, 후속 탐색 시험은 노출된 후 6시간, 1일, 2일 뒤에 진행되었으며, 노출 후 3일 뒤 수중의 플랫폼이 제거되었고, 쥐들이 플랫폼이 있었던 지역에서 60초간의 교차 횟수를 조사함
- 노출된 후, 각 그룹에서 다른 5마리의 쥐들을 마취하고 정위방법에 의한 헤드홀더를 씌우고 배치하였으며, 자극 전극은 두개골 안쪽에 삽입하였고, 기록 전극은 분자층에 삽입함
- 고주파 자극은 3개의 경로로 20의 자극씩 주어졌고, 각 자극 사이에서는 5ms의 간격을 두었으며, 각 경로간에는 30s의 간격을 둠
- 치상회 내부의 장기상승작용을 측정한 결과 집단 뇌파 진폭이 기록됨
- 그룹당 남아있는 5마리의 쥐들은 노출 7일 후 희생되었고, 그들의 뇌는 해부되는데, 해마 등을 포함하고 있는 뇌의 왼쪽면은 고정 및 구분되어 광학현미경 검사를 위해 착색되고, 오른쪽면은 투과전자현미경 실험이 준비 됨
- 수중 미로 테스트 데이터와 장기 상승작용 데이터를 분석하기 위해 ANOVA 방법을 사용함
o 결과
- 왕 등 연구진은 5, 10mW/cm2 그룹에서는 체온의 증가가 없었으나, 50mW/cm2 그룹에서는 노출 6분후 뇌와 직장에서의 체온의 증가가 있었는데, 뇌의 경우 1.2°C, 직장의 경우 0.6°C의 체온이 상승하였다고 함
- 수중 미로 테스트에서는 노출된 후 6시간, 1일이 지난 10mW/cm2그룹과, 50mW/cm2 그룹이 탈출시간에서 지연되는 것을 볼 수 있었는데, 노출된 후 3일이 지난 10mW/cm2그룹과 50mW/cm2그룹은 교차횟수의 감소를 보인다고 저자는 말함
- 유사하게, 노출된 후 6시간이 지난 10mW/cm2그룹과 50mW/cm2그룹의 쥐들은 비교집단의 쥐들과 비교했을 때 집단 스파이크 진폭의 감소를 보임
- 반면 5mW/cm2 그룹의 쥐들은 위의 실험들에서 별다른 변화를 보이지 않음
- 광학현미경 및 투과전자현미경 검사는 비교그룹과 5mW/cm2 모두 정상적인 모습을 보였으나, 10mW/cm2과 50mW/cm2 그룹의 경우 해마신경세포의 퇴화, 시냅스 소포의 감소, 신경접합부의 갈라짐과 불어난 미토콘드리아 등이 관찰됨
- 저자는 전자파 노출로 인한 시냅스 전달에 의한 장기상승작용 유도와 해마구조의 손상 등으로 인지기능에 악영향을 줄 수 있음을 경고하는 제안을 함
출처 : http://informahealthcare.com/doi/abs/10.3109/09553002.2013.817701
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