쥐 해마의 동기화된 진동이 AC 전기장에 대한 민감도

약한 세포외 전기장에 대한 뇌 조직의 민감도는 극저주파(ELF) 전기장으로 인한 잠재적인 공공 건강 위험을 평가하고, 뇌 기능에서 내인성 전기장이 차지하는 잠재적 역할을 파악하는 데 중요하다. 여기서 우리는 적용된 전기장이 막 전위와 동기화된 네트워크 진동에 미치는 영향을 결정한다. 적용된 DC 전기장은 CA3 피라미드 세포 소마에서 막을 가로지르는 전위를 v m(-1)당 0.18 mV만큼 변화시킨다. AC 사인 형태의 전기장은 막 전위에 미치는 영향이 더 적으며, 민감도는 주파수의 지수 감소 함수로 떨어진다. 50 및 60 Hz에서 이는 DC 전기장의 약 0.4에 해당한다. 6 V m(-1) p-p(2.1 V m(-1) r.m.s.) 이하의 전기장은 파워 스펙트럼의 감마 피크를 적용된 전기장 주파수 또는 하조화 주파수로 이동시킨다. 진동 내의 피라미드 세포 발화 시간에 대한 통계적으로 유의미한 영향은 확실한 임계점에서 나타났다: 50 Hz에서 1 V m(-1) p-p(354 mV m(-1) r.m.s.)가 71%의 슬라이스에서 통계적으로 유의미한 효과를 보였고, 0.5 V m(-1) p-p(177 mV m(-1) r.m.s.)는 20%에서 유의미한 영향을 미쳤다. 이러한 임계 전기장은 현재의 환경 가이드라인과 일치한다. 이는 약 70 마이크로V의 형태 전위 변화를 나타내며, 신경세포의 막 전위 잡음 수준 이하로, 신경망의 발생 특성이 개별 신경세포에서 측정 가능한 효과보다 더 민감할 수 있음을 보여준다.