【关键词】 电磁场
关键词: 电磁场;小鼠;学习;记忆
摘 要:目的 探讨动物体位在电磁场生物效应中的意义. 方法 通过经典的Y-型迷宫法和改良的开阔法检验电磁场照射后不同体位(身体长轴与磁力线方向平行、垂直或者自由体位)小鼠的学习记忆能力和主观探索能力. 结果 电磁场照射后不同时间,不同体位小鼠学习记忆能力无显著差别,而探索反射有差别.40kV m-1 电磁场照射后即刻,平行磁力线体位组小鼠探索性反射显著低于自由体位组(P&<0.05).照射后4wk,40kV m-1 强度中平行磁力线体位组小鼠探索性反射显著高于自由体位组(P&<0.05),8kV m -1 强度下平行磁力线体位组小鼠探索性反射显著低于自由体位组(P&<0.05),80kV m-1 强度下垂直磁力线体位组小鼠探索性反射显著高于自由体位组(P&<0.05). 结论 动物体位对电磁场的生物效应是有影响的.
Keywords:electromagnetic field;mice;learning;memory
Abstract:AIM To investigate the influence of animal body position on electromagnetic field(EMF)bioeffects.METH┐ODS By using classical Y-maze method and improved open field method,the learning ability and the investigation reflex of mice in different body position(the long body axes of ani-mal are parallel,vertical or uncontrolled to the direction of magnetic force)after EMF exposure was measured.RE┐SULTS There was no obvious difference in learning ability of mice between different position groups after exposure,but their investigation reflexes were different.Immediately after40kV m-1 -EMF exposure,the investigation reflexes of mice in parallel group was obviously lower than those of mice in uncontrolled group(P&<0.05).Four weeks after exposure,the investigation reflexes of mice in40kV m-1 -parallel group were obviously higher than those of mice in40kV m-1 -uncontrolled group;the investigation reflexes of mice in8kV m-1 -parallel group were obviously lower than those of mice in uncontrolled group;and the investigation reflexes of mice in80kV m-1 -vertical group were obviously higher than those of mice in80kV m-1 -uncontrolled group(P&<0.05).CONCLUSION Body position of mice in EMF field can in-duce the bioeffects.
0 引言
电磁场对电子通讯系统具有极强的破坏力.近年来研究表明,一定强度的电磁场能够引起哺乳动物中枢神经系统结构、功能和代谢的变化[1-4] .哺乳动物都是形状不规则导体,当该机体处于电磁场中时,机体偶合到的电磁能量应与它在场中所处的相对位置有关.电磁场的生物效应与动物在电磁场场中的体位是否有关尚有待探讨.为此,我们采用一些行为学方法,检测不同体位的小鼠接受电磁场照射后的探索能力和学习记忆情况.
1 材料和方法
健康成年雄性昆明种小鼠80只,随机分为10组,每组8只.分别接受强度为8,40和80kV m-1 的电磁场照射.每一强度照射3组动物,分别取身体长轴与辐射场磁力线平行、垂直和自由体位.另一组为对照组(0kV m-1 ).单次脉冲场的参数:前沿20ns,半高宽340ns(Fig1).照射后即刻、1和4wk分别检测,以Y-型迷宫法检测学习记忆能力,以改良的开阔法检测主观探索性反应[5] .结果采用方差分析.
2 结果
不同强度的电磁场照射后小鼠学习记忆能力和主观探索能力的差别我们已经另文报道[2] .这里,我们注意了不同体位情况下各个指标的差别.照射后各个检测时间点,不同体位的小鼠学习记忆能力无显著差别.
图1 略
电场强度为8kV m-1 时:照射后即刻和照射后1wk小鼠探索性反射高低顺序为平行体位组&>垂直体位组&>自由体位组,但是各个体位组之间无统计学差别(P&>0.05).照射后4wk,小鼠探索性反射高低顺序为自由体位组&>垂直体位组&>平行体位组,后两组显著低于自由体位组(P&<0.05).
电场强度为40kV m-1 时:照射后即刻小鼠探索性反射高低顺序为自由体位组&>垂直体位组&>平行体位组,平行体位组数值显著低于自由体位组(P&<0.05).照射后1wk小鼠探索性反射试验成绩数值相近,各个体位组之间无统计学差别(P&>0.05).照射后4wk小鼠探索性反射高低顺序为平行磁力线体位组&>垂直磁力线体位组&>自由体位组,前二者数值显著高于自由体位组(P&<0.05).
电场强度为80kV m-1 时:照射后各个时间点小鼠探索性反射高低顺序为垂直体位组&>自由体位组&>平行体位组,照射后4wk垂直体位组探索反射成绩数值显著高于自由体位组(P&<0.05,Tab1~3).表中数据为小鼠3min内在开阔槽中走过的小格数. 表1 电磁场照射后即刻小鼠3min内在开阔槽中走的小格数Tab1 Investigation ability within3min of mice immediately after the radiation of electromagnetic field (略)
3 讨论
学习记忆是哺乳动物中枢神经系统功能的外在 表现,许多类型的电磁辐射都可以干扰这一复杂的信息加工过程,如工频电厂、高压线、视频终端等.单次电磁场也能降低大鼠和小鼠的学习记忆能力[4] .本研究进一步证实,该试验条件下,小鼠学习记忆的下降与小鼠在电磁场中的体位有关.
表2 电磁场照射后1wk小鼠3min内在开阔槽中走的小格数Tab2 Investigation ability within3min of mice1wk after the radiation of electromagnetic field (略)
表3 电磁场照射后4wk小鼠3min内在开阔槽中走的小格数Tab3 Investigation ability within3min of mice4wk after the radiation of electromagnetic field (略)
改良的开阔试验原理是利用动物对陌生环境的探索性反应,检测动物神经中枢兴奋性,数值的高低反应了中枢神经系统兴奋性的高低.另外,多次测试还能反映动物对陌生环境的记忆情况.本结果显示,对于不同照射强度和不同检测时间,体位对检测数值的影响无统一规律.以强度为参考因素来分析:①正常情况下,对同一组动物进行多次检测,检测值应随检测次数的增加而降低,正如本试验假照射组(0kV m-1 )结果所示;②电场强度为8kV m-1 时,照射后即刻和照射后1wk小鼠探索性高低顺序均为平行体位组&>垂直体位组&>自由体位组,但各组间均无显著差别(P&>0.05).照射后4wk,各组的数值顺序恰好与前两次检测相反,显示平行体位组小鼠和垂直体位组小鼠检测数值显著高于自由体位组(P&<0.05).提示此强度下平行体位和垂直体位可能是比较敏感体位;③电场强度位40kV m-1 时,照射后即刻平行体位组和垂直体位组小鼠探索成绩低于自由体位组小鼠,可能是照射后中枢神经系统抑制的结果.照后即刻和照后1wk探索性高低顺序为平行体位组&<垂直体位组&<自由体位组.照后4wk顺序恰好相反,其中平行体位组和垂直体位组小鼠探索成绩数值显著高于自由体位组小鼠(P&<0.05).提示平行体位和垂直体位是此强度下的敏感体位;④电场强度为80kV m-1 时,平行体位组小鼠在各个检测时间点数值均显示小鼠中枢处于抑制状态.各个检测时间点小鼠兴奋性顺序皆为垂直体位组&>自由体位组&>平行体位组.照后4wk,垂直体位组小鼠探索成绩显著高于自由体位组(P&<0.05).
考虑到检测时间点时我们注意到,各照射强度下检测到的数值在许多分组中与假照射组相比有明显不同,尤其是8kV m-1 -垂直体位组、40kV m-1 -平行体位组、40kV m-1 -垂直体位组和80kV m-1 -平行体位组.这些组中3次检测的数值不是呈现递减趋势,而是呈现不规则变化.平行体位和垂直体位时发生这种变化的多,更加支持各个照射强度可能有特殊的敏感体位.从强度上看,40kV m-1 照射时3种体位组均发生了这种变化,这可能是“窗效应”的表现.
综上所述,得到如下认识:①辐照时动物体位能够影响电磁场的生物效应;②40kV m-1 和80kV m-1 照射时,身体长轴与磁力线平行体位可能是敏感体位,其次为垂直体位和自由体位.8kV m-1 照射时,垂直体位更为敏感.
参考文献
[1]Wu YZ,Jia YF,Guo Y,Zheng ZX,Zhou Y.The effects of electromagnetic pulse on catecholamine contents in mice brain [J].Di-si Junyi Daxue Xuebao(J Fourth Mil Med Univ),1997;18(5):423.
[2]Wu YZ,Jia YF,Guo Y,Zheng ZX,Zhou Y.Effects of electro-magnetic pulse on the ability of learning and memory and inves-tigaory reflex of mice [J].Jiefangjun Yufang Yixue Zazhi(J Prevent Med Chinese PLA),1998;16(3):170-172.
[3]Wu YZ,Jia YF,Guo Y,Zheng ZX,Zhou Y.The effects of electromagnetic pulse on mice hippocampal ultrastructure [J].Di-si Junyi Daxue Xuebao(J Fourth Mil Med Univ),1998;19(2):233-234.
[4]Wu YZ,Jia YF,Guo Y,Zheng ZX,Zhou Y.Influence of EMF on the the nervous system of rats [J].Shengwu Wuli Xuebao(J Biophysiol),1999;15(1):152-157.转贴于