Long-term correlation of the electrocorticogram as a bioindicator of brain exposure to ionizing radiation

Understanding the effects of radiation and its possible influence on the nervous system are of great clinical interest. However, there have been few electrophysiological studies on brain activity after exposure to ionizing radiation (IR). A new methodological approach regarding the assessment of the possible effects of IR on brain activity is the use of linear and nonlinear mathematical methods in the analysis of complex time series, such as brain oscillations measured using the electrocorticogram (ECoG). The objective of this study was to use linear and nonlinear mathematical methods as biomarkers of gamma radiation regarding cortical electrical activity. Adult Wistar rats were divided into 3 groups: 1 control and 2 irradiated groups, evaluated at 24 h (IR24) and 90 days (IR90) after exposure to 18 Gy of gamma radiation from a cobalt-60 radiotherapy source. The ECoG was analyzed using power spectrum methods for the calculation of the power of delta, theta, alpha and beta rhythms and by means of the α-exponent of the detrended fluctuation analysis (DFA). Using both mathematical methods it was possible to identify changes in the ECoG, and to identify significant changes in the pattern of the recording at 24 h after irradiation. Some of these changes were persistent at 90 days after exposure to IR. In particular, the theta wave using the two methods showed higher sensitivity than other waves, suggesting that it is a possible biomarker of exposure to IR.

Experimental simulation for accidental exposure to uranium pollutants in drinking water a histological study on the possible impact to the cerebral cortex of adult albino rats

The international racing between countries for using uranium element and its isotopes led to renewal of the efforts evaluating its health impacts. The present study aimed at assessing the possible histological alterations in the cerebral cortex of albino rats ingesting a soluble uranium compound as an experimental simulation to the long term exposure to uranium pollutants in drinking water. Ten control adult male albino rats have received daily 1 ml of ordinary tap water by orogastric intubation for 90 days. Another group of 15 experimental rats have received 60 micro g / kg body weight dissolved uranium in 14.21 micro ml uranyl acetate added to 1 ml tap water by the same route and for the same duration. Specimens from the left fronto-temporal area of the cerebral cortices of both groups of animals were processed for light microscopic examination by routine hematoxylin and eosin stain and immunohistochemical labeling for glial fibrillary acidic protein as well as for transmission electron microscopy. The applied dose and duration of exposure to uranyl acetate in drinking water proved to induce focal degenerative changes in some neurons of the cerebral cortex, which was associated with moderate increase in the neuroglial reaction. Regular, short-termed monitoring of uranium levels in all sources of drinking water is mandatory at the local as well as the national ranges. The population at risk for high rates of exposure should be subjected to periodic assessment of uranium level in urine. The efforts of the national and international health organizations together with the governments should be directed to limit the expanding utilization of uranium compounds in civilian and military applications

Neuroprotective effect of dexamethasone on the morphology of the Irradiated post natal developing cerebellum of wistar rat (Rattus norvegicus)

RESUMEN: Se estudió el efecto neuroprotector de la dexametasona, sobre el cerebelo post-natal en desarrollo irradiado de ratas Wistar. 75 neonatos de 1 día de edad fueron separados en 3 grupos; el grupo control no recibió ni drogas ni irradiación, un grupo irradiado y el otro irradiado con aplicación de dexametasona. Esta droga fue administrada una hora antes de la exposición de 5Gray (5Gy) de rayos gamma. El tejido cerebelar de cada grupo con 5, 9, 14, 21 y 25 días fueron procesados para estudios histológicos e histomorfométricos. El resultado del estudio demostró que la sola irradiación redujo significativamente el grosor de la capa granular externa, en los grupos con 5 y 14 día,s con un p0,05; la capa molecular en los ejemplares de 5, 9, 14 y 21 días con un p0,05 y la capa granular en las ratas de 5,9,14 y 25 días, con un p0,05. Cuando se combinó la dexametasona con irradiación, se observó un grosor significativamente diferente en la capa granular externa, en especímenes con 5, 9 y 14 días; en la capa molecular en los animales de 5, 14 y 21 días y en la capa granular en los que tenían 5 y 14 días, al compararlos con el grupo irradiado, con un p>0,05. El diámetro de las células de Purkinje (capa de Purkinje) aunque fue significativamente reducido en el grupo irradiado de 14 y 21 días, no fue significativamente diferente cuandos se administró dexametasona a los animales irradiados de 5, 9, 14, 21 y 25 días con un p0,05. Histológicamente, las células de la capa molecular, en el grupo irradiado de 9 y 14 días, fueron marcadamente gliosadas comparadas con las medianamente marcadas en los grupos control e irradiados-dexametasona. Hubo distorsión de la monocapa de Purkinje, con algunas células encontradas en la capa molecular o en la capa de Purkinje, en el grupo irradiado de 5, 9, 14 y 25 días. De los resultados de este estudio, se puede afirmar que la administración de 0,005 ml de dexametasona intraperitonealmente, una hora antes de una exposición a una irradiación, parece proteger el desarrollo del cerebelo de la rata, de lesiones producidas por irradiación.

Evaluación de la actividad bioeléctrica cerebral en un modelo biológico de epilepsia / Evaluation of the bioelctrical cerebral activity in a biological model of epilepsy

Se reportó que el Mangolian gerbils es un excelente animal para modelos experimentales de epilepsia en humanos, por su predisposición a crisis convulsivas audiogénicas. Este trabajo se propuso contribuir a la caracterización de la actividad bioeléctrica cerebral de estos animales como un elemento objetivo para su clasificación, en dependencia de su sensibilidad al estímulo acústico se logró detectar en análisis visual del electroencefalograma (E E G) 3 patrones de respuesta de acuerdo con su reactividad al estímulo. El análisis cuantitativo del electroencefalograma mostró 2 tipos de respuesta cuya caracterización coincidió con la clasificación conductual en sensibles y resistentes. Se demostró la posibilidad de utilizar estos animales como modelos biológicos para el estudio de la epilepsia y el ensayo de drogas anticonvulsivas y antiepilépticas