【摘 要】
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微波辐射是指频率在300MHz-300GHz之间的电磁辐射。脑作为人类一切行为活动的指挥中枢,是微波辐射最敏感的靶器官之一。微波辐射可导致工作记忆相关脑组织结构损伤和工作记忆功能损伤。经颅磁刺激（transcranial magnetic stimulation,TMS）是一种由高频电磁场引发脑内电信号传递的非侵入式脑刺激技术,其中高频TMS可用于多种中枢神经系统疾病的治疗,并改善由这些疾病引起的
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微波辐射是指频率在300MHz-300GHz之间的电磁辐射。脑作为人类一切行为活动的指挥中枢,是微波辐射最敏感的靶器官之一。微波辐射可导致工作记忆相关脑组织结构损伤和工作记忆功能损伤。经颅磁刺激（transcranial magnetic stimulation,TMS）是一种由高频电磁场引发脑内电信号传递的非侵入式脑刺激技术,其中高频TMS可用于多种中枢神经系统疾病的治疗,并改善由这些疾病引起的记忆功能损伤。然迄今,基于高频TMS技术对微波辐射导致的大鼠工作记忆损伤的调控作用研究,尚未见报道。本文采用微波辐射致工作记忆损伤大鼠模型,采用新物体识别（novel object recognition,NOR）的实验范式检测大鼠的工作记忆水平,分别采用苏木素-伊红染色、尼氏体染色和高尔基染色技术,在光学显微镜下观察各时间点各组大鼠海马区组织结构变化。然后进行7d的不同频率高频TMS刺激,在TMS连续刺激7d后分别采用静息态脑功能磁共振成像（resting-state cerebral functional magnetic resonance imaging,rs-f MRI）、在体长时程增强检测技术（long-term potentiation,LTP）、和质子磁共振波谱技术（proton magnetic resonance spectroscopy,~1H-MRS）,检测各时间点各组大鼠脑功能网络连接状态、海马区功能突触可塑性以及神经递质及代谢物水平。研究结果具体如下:（1）微波辐射后辐射组大鼠辨别指数显著低于假辐射组,提示大鼠工作记忆功能损伤。TMS连续刺激7d后,20Hz TMS组大鼠工作记忆功能显著恢复。（2）组织形态学观察结果显示,微波辐射可导致海马区神经元组织结构损伤。而20Hz高频TMS刺激后大鼠海马神经元树突棘组织结构损伤缓解。（3）rs-fMRI分析结果显示,与sham TMS组相比,20Hz TMS组右脑CA和DG区节点聚类系数显著上升;右脑CA区节点效率显著上升;右脑CA和DG节点局部效率显著上升,提示20Hz高频TMS刺激后大鼠海马区信息传递效率升高。（4）在体LTP结果显示,与sham TMS组相比,20Hz TMS组大鼠LTP显著升高,提示20Hz高频TMS干预后神经元功能突触可塑性增强。（5）~1H-MRS检测结果显示,与sham TMS组相比,20Hz TMS组大鼠海马区γ-氨基丁酸（GABA）水平显著下降,提示20Hz高频TMS刺激后GABA能神经元兴奋性降低、海马区兴奋性提高。本研究表明,接受一定剂量和强度的微波辐射会导致大鼠工作记忆水平下降。同时,20Hz TMS对这种损伤具有一定的恢复作用,恢复的组织结构基础可能是增强了海马区神经元的突触结构,恢复的相关机制包括:提升了内侧颞叶系统的脑功能连接,提升了功能突触可塑性和下调了相关抑制性递质。
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