Spektralna analiza elektrokortikalne aktivnosti mozga pacova u modelu intoksikacije aluminijumom

Abstract

Cilj ove teze je prikaz metoda za kvalitativnu i kvantitativnu analizu moždaneaktivnosti. Ujedno je matematički urađena biomedicinska aproksimacija rezultata.Animalni model intoksikacije aluminijumom je korišćen zbog rasprostranjenostialuminijuma u prirodi i okruženju. Aluminijum ima selektivno neurotoksično dejstvo napojedine delove mozga. Ujedno neurotoksičnost aluminijuma ima za posledicu izmenjenuaktivnost celog mozga, ali i specifično dejstvo na pojedine moždane funkcije. Animalnimodel nudi mogućnost više parametara i može se koristiti za izučavanje neurotoksičnostialuminijuma pod različitim okolnostima. Procesi koji prate neurotoksičnost mogu seporediti sa promenama koje se javljaju u akutnim i hroničnim stanjima bolesti.Spektralna analiza zasnovana na Furijerovoj transformaciji daje opis promenaelektrokortikalne aktivnosti po frekventnim oblastima. Poređenje spektara snage i njihovastatistička analiza omogućavaju kvantifikaciju promena. Praćena je elektrokortikalnaaktivnost parijetalnog korteksa i malog mozga kako bi se obuhvatila sva tri parametraintoksikacije: akumulacija u tkivu, lokalno izmenjena aktivnost neurona i promenaregulatorne funkcije - plastičnost i adaptabilnost mozga. Eksperimentalni dizajnpodrazumeva variranje parametara intoksikacije (aplikacija aluminijuma, moždanastruktura, doza, starost, soj, fiziološko stanje). Na osnovu dobijenih podataka definisani suefekti neurotoksičnosti aluminijuma. Varijabilnost parametara fizioloških promena i efekataneurotoksičnosti su matematički analizirani. Rezultati ukazuju da promena moždaneaktivnosti može biti graduisana tako da može poslužiti kao dijagnostičko-prognostičkiparametar patofiziološkog stanja.Ova studija ima multidisciplinarni značaj jer obrađuje različite aspekte - biološki,fiziološki i medicinski.

The aim of the study was quantitative and qualitative analysis of electrocortical brainactivity in rat model of aluminium intoxication. We used animal model of aluminiumintoxication becouse aluminium toxicity is widespread in nature. Aluminium has selectiveeffects on different brain regiones. Animal model included different variables, so it can beused to study neurotoxicity in different conditiones. Also, processes due to neurotoxicitycan be compared with state of some acute or chronic diseases.Spectral analysis was based on Fast Fourie Transform and changes of electrocorticalactivity was obsreved in relation to frequency ranges. Comparation of power spectra andstatistic analyses was used for quantification of changes in brain activity. We recordedelectrocortical activity of parietal cortex and cerebellum to include all parameters ofintoxication: acumulation in tissue, changes of neuronal local group activity and changes inregulatory function - plasticity and adaptability of brain. Experimental procedure includeddifferent parametars of intoxication - aplication of aluminium, brain structure, doses, age,straint and physiological state of animals. Based on obtained data we define effects ofneurotoxicity. Biological parameters, such as neurotoxical effects, physiological changeand intoxication are matematicaly analyzed. Results suggest that the change of brainactivity can be used in diagnoses and prognoses of pathophisiological state.This study presents synthesis of biological, physiological and medical aspect.