Pulslu elektromanyetik alanın ratlarda kognitif fonksiyonlarının dopamin yolağı üzerinden araştırılması
Investigating the cognitive functions of pulsed electromagnetic field in rats via dopamine pathway
Yazar: ASLIHAN ÇETİN
Danışman: PROF. DR. AYŞE DEMİRKAZIK
Sivas Cumhuriyet Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Sinir Bilimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyofizik = Biophysics
Dizin: Elektromanyetik = Electromagnetic ; Mekansal bellek = Spatial memory ; Reseptörler-dopamin = Receptors-dopamine

Özet:
Teknolojinin her alanda gelişimiyle birlikte yerkürenin sahip olduğu elektromanyetik alana ek olarak yapay elektromanyetik alanlar ortaya çıkmaktadır. Yapılan araştırmalar, pulslu elektromanyetik alan (PEMA) maruziyetinin kognitif fonksiyonlar üzerine etkilerini göstermiştir. Dopamin, öğrenme ve hafıza süreçlerinde önemli role sahip bir nörotransmitter çeşididir. Levodopa (L-DOPA) dopamin öncülüdür ve beyinde dopamine dönüşür. Dopamin kan beyin bariyerini geçemediğinden çalışmalarda L-DOPA kullanılır. Bu araştırma PEMA maruziyetinin kognitif fonksiyonlar üzerine etkisini dopamin yolağı üzerinden değerlendirmek amacıyla yapılmıştır.
Çalışmada 28 tane Wistar Albino rat kullanılarak 4 grup oluşturulmuştur. EMA gruplarına 20 gün boyunca günde 165 dk 50 Hz frekansta 1 mT şiddetinde EMA uygulanmıştır. L-DOPA gruplarına her deneyden önce günde bir kere L-DOPA (20 mg/kg; i.p.) enjekte edilmiştir. Bütün gruplara kognitif fonksiyon testleri uygulanmıştır.
Araştırmadan elde edilen sonuçlara göre; Pulslu Elektromanyetik Alanın öğrenme performansı ve spatial bellek üzerindeki etkilerini dopamin yolağı üzerinden değerlendirmede kullanılan Morris Water Maze testinde gruplar arasında platforma ulaşma süreleri günden güne farklılık göstermiştir. Kontrol grubunun; Sham, EMA, LDOPA grupları ile arasındaki istatiksel fark p=0.001 iken kontrol grubunun EMA+LDOPA grubu ile arasındaki istatistiksel farkın p=0.047 olduğu tespit edilmiştir. Hedef kadranda bulunma süresinin yüzdesi ile belirlenen öğrenme ve bellek oluşumunda gruplar arasında istatistiki fark olduğu gösterilmiştir ( F= 3,428 p= 0.02; p<0.05). PEMA'nın dopamin yolağı üzerinden korku duygusundaki değişimleri tespit etmek için kullanılan Yükseltilmiş T- maze testinde açık kolda kalma süresi Sham ve EMA grubu arasında anlamlı farklılık göstermiştir (p=0.009; p<=0.05).
Sonuç olarak PEMA, dopamin yolağı üzerinden öğrenme performansı ve uzamsal bellek üzerine olumlu etki gösterirken anksiyete ve lokomotor aktiviteyi arttırmıştır. Birlikte kullanıldığında PEMA, L-DOPA'nın etkisini azaltmıştır.

Abstract:
With the development of technology in every field, artificial electromagnetic fields emerge in addition to the electromagnetic field of the earth. Studies have shown the effects of pulsed electromagnetic field (PEMF) exposure on cognitive functions. Dopamine is a type of neurotransmitter that plays an important role in learning and memory processes. Levodopa (L-DOPA) is a dopamine precursor and is converted to dopamine in the brain. L-DOPA is used in studies because dopamine cannot cross the blood-brain barrier. This study was conducted to evaluate the effect of  PEMF exposure on cognitive functions through the dopamine pathway.
In the study, 4 groups were formed using 28 Wistar Albino rats. EMF at 50 Hz frequency and 1 mT intensity was applied to EMF groups for 165 minutes per day for 20 days. L-DOPA groups were injected with L-DOPA (20 mg/kg; i.p.) once a day before each experiment. Cognitive function tests were applied to all groups.
According to the results obtained from the study, in the Morris Water Maze test, which is used to evaluate the effects of Pulsed Electromagnetic Field on learning performance and spatial memory via the dopamine pathway; the time to reach the platform between the groups differed from day to day. While the statistical difference between control group and Sham, EMA, LDOPA groups was p=0.001, the statistical difference between the control group and the EMA+LDOPA group was found to be p=0.047. It has been shown that there is a statistical difference between the groups in learning and memory formation, which is determined by the percentage of time spent in the target ( F= 3,428 p= 0.02; p<0.05). In the Elevated T-maze test used to detect changes in fear emotion via the dopamine pathway of PEMA, open arm time was significantly different between the Sham and EMA groups (p=0.009; p<=0.05).
As a result, while PEMA had a positive effect on learning performance and spatial memory via the dopamine pathway, it increased anxiety and locomotor activity. When used together, PEMA reduced the effect of L-DOPA.