Pulslu elektromanyetik alanın kognitif fonksiyonlar ve analjeziye etkisinin NMDA reseptör yolağı üzerinden incelenmesi

Abstract

N-metil-D-aspartik asit (NMDA) reseptörleri öğrenme ve bellek süreçlerinin moleküler mekanizması olduğu kabul edilen Long Term Potentation (LTP) fenomeninin erken fazında önemli bir yer tutar. LTP'nin indüklenebilmesi için NMDA reseptörünün aktivasyonu gereklidir. Kognitif fonksiyonların yanı sıra NMDA reseptörleri ağrı algısında da rol oynamaktadır. Yer kürenin sahip olduğu doğal elektromanyetik alanın üzerine teknolojinin de gelişmesiyle yapay elektromanyetik alanlar inşa edilmiştir. Güncel nörobilim araştırmaları, çok düşük frekanslı pulslu elektromanyetik alan (ÇDF-PEMA) maruziyetinin kognitif fonksiyonlar ve analjezi üzerine etkisini ortaya koymuştur. Bu araştırma ÇDF-PEMA maruziyetinin kognitif fonksiyonlar ve analjezi üzerine etkisini N-metil-D-aspartik asit reseptör (NMDAR) yolağı üzerinden değerlendirmek amacıyla yapılmıştır. Çalışmada 42 Wistar Albino rat ile 6 grup oluşturulmuştur. Çok düşük frekanslı pulslu elektromanyetik alan maruziyeti 5 mT olarak günde 165 dk süreyle 15 gün uygulanmıştır. NMDAR agonisti olan NMDA (15 mg/kg; i.p.) ile NMDAR antagonisti olan MK-801 (0.1 mg/kg; i.p.) 15 gün süreyle iki günde bir olacak şekilde enjekte edilmiştir. Bütün gruplara kognitif fonksiyon ve ağrı testleri uygulanmıştır. Hipokampüs ve prefrontal korteks NMDAR konsantrasyonunun ölçümü için ELISA yöntemiyle biyokimyasal olarak incelenmiştir.Araştırmadan elde edilen sonuçlara göre, ÇDF-PEMA'nın NMDA reseptörü üzerinden uzaysal öğrenme ve bellek performansını ölçen Morris Su Labirenti (MWM) test grupları arasında ilk ölçüme göre son ölçüm alanda geçirilen süre yüzdelerindeki değişim, gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık göstermemektedir (p>0,05). Pasif sakınma, açık alan ve yükseltilmiş T labirent testinin sonuçlarında anlamlı bir farklılık ortaya çıkmıştır (p<0.05). Tüm grup ve bütün günler incelendiğinde tail flick testinde 7.gün (p<0.05), hot plate testinde 11.gün (p<0.05) analjezinin en uzun süre gerçekleştiği günlerdir. Sonuç olarak, ÇDF-PEMA, NMDA reseptörü üzerinden uzaysal bellek performansına etki göstermemiş ancak epizodik bellek, anksiyete benzeri davranışlar ve analjezi üzerine etki göstermiştir.

N-methyl-D-aspartic acid (NMDA) receptors occupy an important place in the early phase of the Long Term Potency (LTP) phenomenon, which is considered to be the molecular mechanism of learning and memory processes. Activation of the NMDA receptor is required for the induction of LTP. In addition to cognitive functions, NMDA receptors also play a role in pain perception. Artificial electromagnetic fields have been built on the natural electromagnetic field of the earth with the development of technology. Recent neuroscience studies have revealed the effect of very low frequency pulsed electromagnetic field (CDF-PEMA) exposure on cognitive functions and analgesia. This study was conducted to evaluate the effect of CDF-PEMA exposure on cognitive functions and analgesia via the N-methyl-D-aspartic acid receptor (NMDAR) pathway.In the study, 6 groups were formed with 42 Wistar Albino rats. Extreme low frequency electromagnetic field (ELF-EMF) exposure was applied at 5 mT for 165 minutes per day for 15 days. The NMDAR agonist NMDA (15 mg/kg; i.p.) and the NMDAR antagonist MK-801 (0.1 mg/kg; i.p.) were injected every other day for 15 days. Cognitive function and pain tests were applied to all groups. The hippocampus and prefrontal cortex were biochemically examined by ELISA for measurement of N-methyl-D-aspartic acid (NMDA) receptor concentration.According to the results obtained from the study, the change in the percentages of time spent in the last measurement area compared to the first measurement among the morris water maze (MWM) test groups, which measures the spatial learning and memory performance of ELF-PEMF through the NMDA receptor, does not show a statistically significant difference between the groups (p> 0.05). There was a significant difference in the results of passive avoidance, open field and elevated T maze test (p<0.05).When the whole group and all days were examined, the 7th day (p<0.05) in the tail flick test and the 11th day (p<0.05) in the hot plate test were the days when analgesia was the longest. As a result, ELF-PEMF did not affect spatial memory performance through the NMDA receptor, but it did have an effect on episodic memory, anxiety-like behaviors and analgesia.