Изменение содержания дофамина, серотонина, их предшественников и производных в префронтальной коре головного мозга молодых крыс-самцов при хроническом воздействии низкоинтенсивного электромагнитного поля

Исследовано содержание ряда биогенных аминов, их предшественников и производных в префронтальной коре (ПФК) головного мозга крыс-самцов линии Wistar, подвергнутых хроническому воздействию низкоинтенсивного электромагнитного поля устройства Wi-Fi (2,45 ГГц, ППЭ_max – 5,83 мкВт/см², ППЭ_{χ ̅} – 0,46 ± 0,37 мкВт/см², 24 ч/день, 7 дней в неделю) в период их раннего постнатального развития. Установлены изменения содержания дофамина, серотонина, их предшественников и метаболитов в ПФК головного мозга, что определяет развитие нейромедиаторных расстройств в центральной нервной системе, а в последствии – возникновение нарушений поведения, ухудшение социальной адаптации и когнитивных способностей. Выявленные изменения в дофаминергической системе ПФК головного мозга у крыс на ранних стадиях их постнатального развития свидетельствуют о необходимости дальнейшей гигиенической оценки безопасности длительного воздействия электромагнитного излучения на организм, особенно на головной мозг. Дальнейшие исследования в этом направлении позволят определить нейромедиаторные механизмы, лежащие в основе неблагоприятного воздействия низкоинтенсивных электромагнитных полей на центральную нервную систему, провести оценку их опасности и коррекцию существующих предельно допустимых уровней электромагнитного излучения с учетом реакции нейромедиаторных систем структур головного мозга на данный тип воздействия.

1. Григорьев, Ю. Г. Значимость адекватной информации по оценке опасности ЭМП сотовой связи для здоровья населения (первая четверть XXI века) / Ю. Г. Григорьев // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2020. – Т. 60, № 5. – С. 532–540. https://doi.org/10.31857/s0869803120050045

2. Pall, M. L. Wi-Fi is an important threat to human health / M. L. Pall // Environmental Research. – 2018. – Vol. 164. – Р. 405–416. https://doi.org/10.1016/j.envres.2018.01.035

3. Kesari, K. K. Mutagenic response of 2.45 GHz radiation exposure on rat brain / K. K. Kesari, J. Behari, S. Kumar // Int. J. Radiat Biol. – 2010. – Vol. 86, N 4. – Р. 334–343. https://doi.org/10.3109/09553000903564059

4. Hu, C. Effects of radiofrequency electromagnetic radiation on neurotransmitters in the brain / C. Hu, H. Zuo, Y. Li // Front. Public Health. – 2021. – Vol. 9. – Art. 691880. https://doi.org/10.3389/fpubh.2021.691880

5. Possible effects of radiofrequency electromagnetic field exposure on central nerve system / Ju Hwan Kim [et al.] // Biomol. Ther. – 2019. – Vol. 27, N 3. – P. 265–275. https://doi.org/10.4062/biomolther.2018.152

6. Hossmann, K. A. Effects of electromagnetic radiation of mobile phones on the central nervous system / K. A. Hossmann, D. M. Hermann // Bioelectromagnetics. – 2003. – Vol. 24, N 1. – Р. 49–62. https://doi.org/10.1002/bem.10068

7. Adair, E. R. Thermoregulatory responses to RF energy absorption / E. R. Adair, D. R. Black // Bioelectromagnetics. – 2003. – Vol. 24, N S6. – Р. S17–S38. https://doi.org/10.1002/bem.10133

8. Lai, H. Microwave irradiation affects radial-arm maze performance in the rat / H. Lai, A. Horita, A. W. Guy // Bioelectromagnetics. – 1994. – Vol. 15, N 2. – Р. 95–104. https://doi.org/10.1002/bem.2250150202

9. Systematic review on the health effects of exposure to radiofrequency electromagnetic fields from mobile phone base stations / M. Röösli [et al.] // Bull. World Health Organization. – 2010. – Vol. 88. – Р. 887–896. https://doi.org/10.2471/blt.09.071852

10. Ashby, F. G. Differential effects of dopamine-directed treatments on cognition / F. G. Ashby, V. Valentin, S. von Meer // Neuropsychiatric Disease and Treatment. – 2015. – Vol. 2015, N 11. – P. 1859–1875. https://doi.org/10.2147/ndt.s65875

11. Ott, T. Dopamine and cognitive control in prefrontal cortex / T. Ott, A. Nieder // Trends in Cognitive Sciences. – 2019. – Vol. 23, N 3. – Р. 213–234. https://doi.org/10.1016/j.tics.2018.12.006

12. Крачун, Г. П. К проблеме организации психофизиологических механизмов деятельности эволюционно новых интегральных информационно-сетевых систем мозга: функциональная система префронтальной ассоциативной коры и ее роль в процессах социальной адаптации человека / Г. П. Крачун, Ю. И. Щерба // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 5. – С. 514.

13. Structural variations in prefrontal cortex mediate the relationship between early childhood stress and spatial working memory / J. L. Hanson [et al.] // J. Neurosci. – 2012. – Vol. 32, N 23. – Р. 7917–7925. https://doi.org/10.1523/jneurosci.0307-12.2012

14. Jouvet, M. The role of monoamines and acetylcholine-containing neurons in the regulation of the sleep-waking cycle / M. Jouvet // Neurophysiology and Neurochemistry of Sleep and Wakefulness. – Berlin, Heidelberg, 2010. – Р. 166–307. https://doi.org/10.1007/3-540-05462-6_2

15. Дорошенко, Е. М. Биогенные моноамины, их предшественники и метаболиты в мозге крыс при экспериментальной недостаточности кровообращения / Е. М. Дорошенко, В. В. Лелевич // Нейрохимия. – 2020. – Т. 37, № 3. – С. 240–248. https://doi.org/10.31857/s1027813320030036

16. Meiser, J. Complexity of dopamine metabolism / J. Meiser, D. Weindl, K. Hiller // Cell Communication and Signaling. – 2013. – Vol. 11. – Art. 34. https://doi.org/10.1186/1478-811x-11-34

17. Goto, Y. Functional and dysfunctional synaptic plasticity in prefrontal cortex: roles in psychiatric disorders / Y. Goto, C. R. Yang, S. Otani // Biological Psychiatry. – 2010. – Vol. 67, N 3. – Р. 199–207. https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2009.08.026

18. Carlén, M. What constitutes the prefrontal cortex? / M. Carlén // Science. – 2017. – Vol. 358, N 6362. – Р. 478–482. https://doi.org/10.1126/science.aan8868

19. The dual role of dopamine in the modulation of information processing in the prefrontal cortex underlying social behavior / H. Sotoyama [et al.] // FASEB Journal. – 2022. – Vol. 36. – Art. 22160. https://doi.org/10.1096/fj.202101637r

20. Puig, M. V. Serotonin and prefrontal cortex function: neurons, networks, and circuits / M. V. Puig, A. T. Gulledge // Molecular Neurobiology. – 2011. – Vol. 44. – Р. 449–464. https://doi.org/10.1007/s12035-011-8214-0