李双燕 1,2 , 温雪晗 1,2 , 桑浩钧 1,2 , 徐桂芝 1,2
  • 1. 河北工业大学 电气工程学院 省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(天津 300130);
  • 2. 河北工业大学 电气工程学院 河北省电磁场与电器可靠性重点实验室(天津 300130);
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电磁场(EMF)作用对神经系统功能的影响,现已成为电磁生物效应领域广泛关注的问题。本文旨在从神经信息网络连接角度探究工频 EMF 长期作用对大脑认知功能的影响及其机制。本文将斯普拉格·道利(SD)大鼠随机分为 3 组,其中模型Ⅰ组将 SD 大鼠置于 2 mT 工频 EMF 中作用 24 d;模型Ⅱ组将 SD 大鼠置于 2 mT 工频 EMF 中作用 48 d;对照组 SD 大鼠未经工频 EMF 作用。随后,采集不同组别 SD 大鼠执行工作记忆(WM)任务过程中前额皮层(PFC)16 通道的局部场电位信号(LFPs),并基于定向传递函数(DTF)构建 LFPs 因果连接网络,最终通过对比各组 SD 大鼠在 WM 过程中 LFPs 信号因果网络特征参数及行为学表现的异同,探讨工频 EMF 长期作用对 WM 的影响。本文研究结果显示,模型Ⅱ组大鼠执行 WM 任务达到正确率 80% 以上所需时间及次数明显多于对照组。WM 任务中,模型Ⅰ、Ⅱ组因果网络连接强度及全局效率值均明显低于对照组;且模型Ⅱ组中因果网络连接密度值明显低于模型Ⅰ组及对照组。结果表明,经 2 mT 工频 EMF 的长期作用,PFC 的 LFPs 信号间因果网络连接强度及全局效率降低,并影响 SD 大鼠的行为学表现。本文的研究结果从神经网络信息传递的角度揭示了工频 EMF 作用影响大脑认知功能的可能机制,可为进一步研究其作用机制提供重要的支持。

引用本文: 李双燕, 温雪晗, 桑浩钧, 徐桂芝. 工频电磁场长期作用影响工作记忆中局部场电位因果网络连接特征. 生物医学工程学杂志, 2018, 35(6): 829-836. doi: 10.7507/1001-5515.201806004 复制

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