高功率毫米波辐照大鼠失能效应的脑电观察.doc

------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————高功率毫米波辐照大鼠失能效应的脑电观察第22卷第2期 2010年2月文章编号: 强HIGH激光与粒子束V01 . 22 , No . 2F eb . ,2010POWERLASERANDPARTICLEB EAMS1001 — 4322(2010)02 — 0284 — 05 谢涛嵘,裴剑,陈超,张杰,齐红星,陈树德,乔登江(华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室, 上海20 0241) 摘要: 使用高功率8毫米波辐照清醒的大鼠, 同时测量其脑电图。用小波进行多分辨分析,将脑电信号分解成各个节律信号, 分析其变化。辐照时, 大鼠出现了非节律性的高幅8波,而且在慢波中夹杂着癫痫样放电, 这说明大鼠在受到辐照时产生高度节律紊乱, 提示了其受到强烈刺激而进人失能状态。大鼠受到辐照时失能期为辐照第()s到( ) s, 辐照于30s时结束,第( 62 .7±) s时, 其脑电图开始恢复。结果表明: 大鼠受到高功率毫米波辐照时最佳失能发生在表皮温升较快、表皮损伤较轻的时候,过长时间的辐照不会延长其失能时间, 反而会导致其损伤加大。因此, 应用高------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————功率毫米波的失能效应时须控制一定剂量。关键词:毫米波;热效应;失能;脑电图;小波分析中图分类号: Q684文献标志码: Adoi : 10 . 3788 / 高功率毫米波( HPMMW ) 波长较短, 趋肤深度较浅, 作用于人体时穿透深度不足1mm , 能量主要集中在皮肤层, 辐照达到一定剂量时会使人感觉到温觉甚至灼痛。由于HPMMW短时间辐照躯体只对皮肤有损伤, 较轻的损伤是可以恢复的, 即在一定剂量内不会造成严重损伤或伤亡。研究HPMMW失能效应可以为安全使用和有效防护这种器件提供技术支持。张杰等人[1屯3和王立斌等人[3 ] 研究了高功率8毫米波作用于大小鼠的一系列的生物学效应, [4 ] ,在平均功率密度为 7. 5W/cm2的8毫米波的辐照下, 几s内大小鼠出现剧烈的挣扎和躲避反应,辐照时表皮温升在前3s内达20 ℃左右口] ,从而导致动物表现出不适感和应激反应。长时间( 数min , 因试验对象的体重不同而有变化)受辐照,动物会当即晕厥或死亡[3 ] 。本文研究HPMMW失能效应以大鼠为实验对象。 HPMMW辐照大鼠是一种强烈的外界刺激,会使其产生应激反应[1 ] ,应激剧烈到一定程度时大鼠便进入失能状态, 即躯体功能无法自主控制。而应激反应既能在中枢神经系统中反映出来, 又受中枢神经的控制, 因此根据测量到的脑电图( EEG ) 得到应激反应的某些特征, 可以用来研究H PMMW失能效应。本文通过EEG的记录和分析, 研究了HPMM ------------------------------------------------------------------------------------------------ —————————————————————————————————————— W辐照下大鼠EEG的异常及其恢复过程, 利用小波分析的方法提取 EEG特征,用以半定量地描述大鼠在HPMMW辐照下的应激反应, 并研究了HPMMW失能效应与辐照剂量及体表温升和皮肤损伤的关系。 1材料和方法 ( 剂量: 100mg/kg ) 麻醉雄性成年远效群大鼠(SD大鼠) (中国科学院上海实验动物中心提供,250g左右) ,手术植入电极()于硬脑膜下, 用立体定位仪定位。根据Peter等人的研究[5 ] ,以前囟为坐标原点,纵向+10mm,侧向士1mm,分别为参考(REF )和接地(GND ) ;,,分别为左右侧第一初级躯体感觉皮层( LSl/RSl ); 纵向一4 . 5mm , 侧向± ,分别为左右侧中线皮层(LM/RM ) 。电极用漆包线和连接头连接并用牙科水泥固定于颅骨之上。术后恢复1周左右再进行实验。