Nutec. X Fri Distribusjon tall Sider: 73. Rapport nr: Revisjon nr: 1 Dato : Prosjekt nr:

Transkript

1 Nutec NORSK UNDERVANNSTEKNOLOGISK SENTER A.S Pestboks 6, 534 Ytre Laksevåg. lelefon (5) (Xi. I elex nutec n. Icletax, (5) Rapport nr: Revisjon nr: 1 Dato : Prosjekt nr: Rapporteris tittel : Kontrollert av : Einar Thorsen ÅRSAK TIL HØYTRYKKSNERVESYNDROMET ÅRSRAPPORT 1993 Godkjent av Brit Kristine Kambestad ( ï, Klient/oppdragsgiver : FUDT (NORSK HYDRO, SAGA, OLJEDIREKTORATET,STATOJL) Klients/kontaktpersons referanse: E. Svendsen, Statoil, M. Berg, Saga, C. Hordnes, Norsk Hydro, J.A.Ask, OD Arbeidet utført av : R ortskrivers signatur Ragnar J. Værnes Finn K. Jellestad Sammendrag : Formålet med prosjektet er å få utviklet en god kompresjonsprofil for dykking på store dyp kombinen med bedre undersøkelsesmetoder av dypdykkere. Det ble i 1992 igangsatt et prosjekt som skulle avkiare rollen til en del sentrale faktorer for utviklingen av HPNS ( Parameterstudier ). Dette har blitt fulgt opp i 1993 med mer spesifikke lokalisasjons studier. Dette for 1) Å analysere om grad av P2 gir endringer i hippocampus forut for kortikale endringer, og når eventuell synkronisering skjer, 2) Å analysere om der er varierende grad av sensitivitet i de forskjellige subkortikale strukturer (hippocampus, amygdala, retikluær substansen, frontal parietalt), og 3) Å implernentere voltametrisk metode for å detektere biokjemiske reaksjoner i hjemestrukturer under trykk.resultatene fra forsøksseriene ga en rekke funn som bekrefter funn fra fjorårets forsøksserie om oksygenets rolle med hensyn til utviklingen av BPNS. Videre har den gitt indikasjoner på hvilke hjernestrukturer som synes å være mest sensitive for slike kompresjonsrelaterte effekter.adferds-målingene viste at med po2=.2 ATA var rykninger (MJ) registrert på gjennomsnittlig 8 m. Korte krampetrekninger (SC) og konvulsjoner (CV) ble ikke registrert. po2=.6 ATA ga MJ på 666 m, SC på 778 m, og 4 av dyrene fikk konvulsjoner (CV) på gjeiinonsnittlig 852 m. EEG resultatene ga følgende: 1) Senter Frekvensen (SF) i den frontale og parietale avledning viste ingen 2-effekt til forskjell fra occipitalt kortikalt og i hippocampus, 2)Der ble mindre RPSF (relativ power i SF) som effekt av høyt i alle kortikale avledninger og i hippocampus. Forskjellene var størst i hippocampus og occipitalt kortikalt.3) SF ble redusert i alle subkortikale avledninger initielt. Mens frontal parietalt og retikulær substansen hadde stabilt redusert verdi:r, var effekten på amygdala og hippocampus mer variabel gjennom eksponeringen.en synergistisk effekt av høyt p, og trykk synes å virke mer selektivt inn på limbiske strukturer som hippocampus og amygdala, og kun occipitalt kortikalt. Eii minimalisering av oksygen i pustegassen ville da gi en bedring i symptomer som kan ha sin lokalisasjon i disse struktiuer. Emneord på engelsk : High Pressure Nervous Syndrome (HPNS) Animal studies Compression rate Oxygen partial pressure Emneord på norsk Høytrykks Nervesyndromet (HPNS) Dyrestudier Kompresjonsrate Oksygen partiakrykk ERKLÆRING VED FORDELING: Fortrolig Graderingen gjelder til : Frigivelse fra FUDT ISBN: X Fri Distribusjon tall Sider: 73 Un ab-ifihig dilamise fra NIJTEC må rapptm ikka gjczgis ant ai i,in kaitt.

2 2 INNHOLD SIDE INNLEDNING 3 2 METODE FORSØKSDYR INSTRUMENTBESKRIVELSE Trykkammer-systemet Elektroencefalografi Aderdsregistrering PROSEDYRER Implantering av kortikale og subkortikale EEG-elektroder Styrings og overvåkningssystem av trykksetting, gassblanding, fuktighet og temperatur Aktivitet 1: Effekt av varierende p2 i hippocampus og kortikalt Aktivitet 2: Analyse av hvilke subkortikale sirukturer som er mest sensitive Aktivitet 3: Bruk av voltametriske målinger for analyse av biokjemiske endringer i hjernen under trykk STATISTISK METODE 16 3 RESULTATER AKTIVITET 1: EFFEKT AV VARIERENDE P 2 I HIPPOCAMPUS OG KORTIKALT AKTIVITET 2: ANALYSE AV HVILKE SUBKORTIKALE STRUKTURER SOM ER MEST SENSITIVE AKTIVITET 3: BRUK AV VOLTAMETRISKE MÅliNGER FOR ANALYSE AV BIOKJEMISKE ENDRINGER I HJERNEN UNDER TRYKK 31 4 DISKUSJON 34 5 REFERANSER 6 APPENDIX Innsendt manus 6.2 Reiserapport HPNS/P1 135.RAP/

3 3 INNLEDNING En dykker kan få symptomer som nedsetter hans yteevne når han går dypere enn 18 meter. De mest vanlige symptomene er svimmelhet, kvalme, sterk skjelving på hendene og EEG- forandringer. EEG-forandringene består i en økning av sakte-bølge aktivitet (2-7 Hz) og hemming av alfa-aktiviteten (8-12 Hz). Denne samling av symptomer og tegn er blitt benevnt HØyrrykksnervesyndromet (HPNS)(1). Det er utviklet gode kompresjonsprofiler som gir fungerende dykkere ned til relativt store dyp (2-3 meter) selv om enkelte dykkere fremdeles kan få alvorlige HPNS på slike dyp. Men går man dypere enn 3 meter imidlertid, ser man fremdeles på HPNS som et stort problem siden en for høy andel av den vanlige dykkerpopulasjon ikke vil kunne fungere på slike dyp pga HPNS. En kompliserende faktor er at man ikke har full forståelse for årsaksmekanismene til dette, noe som vanskeliggjør forebygging og utvikling av hensiktsmessige seleksjonskriterier. Der er en ganske nøye beskrivelse av HPNS hos mennesker og andre pattedyr. De motoriske tegn på HPNS hos dyr består av rremor, hyperaktivitet, myokloriiske kramper, motoriske konvulsjoner og hyperrefieksi (2-6). Relativt nye studier (7-9) indikerer at disse motoriske HPNS-symptomene kan være indusert av endringer i nevral eksitabilitet på spinal- og hjernestamme-nivå. Videre har nevrofarmakologiske og nevrokjemiske studier vist at det monoaminerge system synes å være involvert i de motoriske symptomene i HPNS (3,1-12). HPNS varierer både som en funksjon av gass-sammensetning, kompresjonsrate, og ikke minst fra dyreart til dyreart. Som eksempel kan nevnes at mus utvikler tremor under heliox-kompresjon på rundt 75-8 ATA (13), mens rhesusaper får tilsvarende motoriske symptomer på bare 5 ATA (14). HPNSIP1 135.RAP/

4 4 Et forprosjekt i FUDT i 1991 (15) hadde som formål å evaluere status på forskningen innen HPNS og kartlegge eventuelle forskningsmiljøer som kan gjennomføre å.rsaksrelatert HPNS-forskning. Basert på en oversikt over den eksisterende HPNS forskning, utarbeidet forprosjektet et forslag til forskningsprogram. Dette forslaget ble lagt frem på et seminar hvor relevante forskningsmiljøer ble invitert til å komme med kommentarer og råd til programforslaget. Prosjektforslaget som ble akseptert som FUDT-prosjekt for 1992, bestod derfor i å igangsette det endelige program som ble utarbeidet i forprosjektet. For hypotesetesting med hensyn til årsakene til og eventuelt forebyggingen av HPNS, ble det i 1992 igangsatt et prosjekt som ved hjelp av systematiske studier på rotter skulle avkiare rollen til en del sentrale faktorer for utviklingen av HPNS (16). Disse sentrale faktorene var kompresjonsrate, oksygen partialtrykk, effekter av dehydrering og disposisjonsmessige forskjeller med hensyn til aktivering. I Aktivitet 1 ble tre forskjellige kompresjonsrater til 91 ATA analysert. I Aktivitet 2 ble effekten av oksygen mht HPNS analysert. I Aktivitet 3 ble effekt av dehydrering analysert. I Aktivitet 4 ble det undersøkt om disposisjonsmessige forskjeller på grad av aktivering kan være en bidragende faktor. Avhengige variabler var EEG-målinger og adferd. Konklusjonene fra studien i 1992 var: 1)Der var en klar positiv effekt med hensyn til HPNS ved å redusere kompresjonsraten fra.5 ATA/min til.25 ATA/min ved 51 ATA sammenlignet med de andre profilene, 2) Ved den raskeste kompresjonsprofilen ga et redusert P 2 (.2 ATA) en bedring som klart indikerer oksygenets rolle i utvildingen av HPNS. Dette ble ytterligere bekreftet ved at et Øket P z (.6 ATA) ga en forverring av HPNS, 3) Som i humanstudier viste den store individuelle variasjonen innen Sprague-Dawley rottene, samt sammenlignet med SHR rottene, at der er disposisjonsmessige forskjeller. Disse disposisjonsmessige forskjellene må videre utredes for å finne mulige parametra for HPNS-undersøkelser forut for og/eller under en kompresjon, 4)Mild grad av dehydrering ga ikke en merkbar tilleggseffekt når rottene ble eksponert for en relativt rask kompresjonsprofil. HPNS/P1 135.RAP/

5 5 Basert på disse resultatene ble følgende anbefalinger fremsatt i årsrapporten for 1992 (16): 1) Funnene bør taes med i vurdering ved videreutvikling av operasjonell dypdykk-profil både med hensyn til relativ rateendring i den dype delen av profilen, samt om mulig å redusere P 2 fra.4 ATA til.2 ATA, 2) De store individuelle forskjeller bør videre utforskes i mer omfattende lokaiisasjonsstudier for om mulig å få bedret undersøkelsesmetodene av dykkere både før og under en kompresjon til store dyp, 3) For en videre faglig feedback på resultatene for 1992, må et videre utarbeidet manuskript sendes til vurdering for publisering i et tidsskrift som har faglig tyngde innen hyperbar forskning. Det engelske manuskript som er basert på resultatene for 1992 er forøvrig vedlagt i Appendix i i herværende rapport. Parameterstudiene i 1992 har i 1993 blitt fulgt opp med delaktiviteter under fellesbenevnelsen tlokalisasjonsstudier. I den forbindelse var det sentralt å benytte en etablert modell som var sensitiv, samtidig som den ga stabile reaksjoner. For 1993 var det derfor 3 delaktiviteter: i) Analyse av om grad av P 2 gir endringer i hippocampus forut for kortikale endringer og når eventuell synkronisering skjer, 2) Analyse av om hippocarnpus er spesielt sensitiv for HPNS sammenlignet med andre subkortikale strukturer, og 3) Analyse av om bruk av voltametrisk metode er adekvat metode for analyse av biokjemiske reaksjoner (transmittorsubstanser) under trykk. HPNS/Pl 135.RAPF2O.12.93

6 6 2 METODE 2.1 FORSØKSDYR Sprague-Dawley hanrotter ble benyttet i alle forsøksbetingelser. Ved operasjon var rottene omtrent 8 dager gamle og gjennomsnittlig vekt var på 388 gram (1 SD=25.6). SØlnad om Samtykke til å utføre forsøk med levende dyr ble sendt inn på nytt for 1993-aktivitetene, og skriftlig godkjennelse forelå fra 1. Murison forut for oppstart. amanuensis Robert C.C. 2.2 INSTRUMENTBESKRIVELSE Trykkammer-systemet Det komplette testoppsettet for kammerkjøringen er vist i figuren nedenfor (se Figur 1). Dyrekammeret var tilkoblet et gasspanel for helium, oksygen og eksos. Der var videre linjer fra helium og oksygenbank. For eksos kunne dette dumpes enten på gassbag eller i friluft. Trykksetting kunne styres manuelt direkte på gasspanelet eller ved hjelp av magnetventiler som ble styrt av et dataprogram utvildet ved NUTEC i Systemet består av en kontroliboks og programvare. Programvaren er laget i Borland Turbo C. Kontrollboksen består av: - Hovedkort - 2 stk A/D konverter - i - i multiplekserkort med 8 analoge innganger, -5 V DC Open Collector-kort - i rele-kort med 8 rele-utganger HPNS/P1 135.RAPI2O

7 7 I denne versjonen er det fem ledige analoge innganger og seks ledige rele-utganger som kan brukes ved senere videreutvikling. Systemet har følgende muligheter: BRUK AV SYSTEMET: - Lag en dykkeprofil - Finn en lagret dykkeprofil - Hent - Se - Start en lagret dykkepofil på og endre en dykkeprofil dykket EKSPORTERING AV LOGGET DATA: Logget data fra et dykk kan importeres til Harvard Graphics. KALIBRERING OG KONTROLL: - Dybde - Oksygen - Fuktighet - Temperatur I grafikk skjermen er følgende y-akser gjeldende: - I dybdevinduet er hver strek 1 meter. meter er Øverst og 1 meter nederst i vinduet. - I ppo2-vinduet er hver strek.1 bar. i bar er Øverst og bar nederst - I i vinduet. fuktighetsvinduet er hver strek 1%. 1% Øverst og % nederst i vinduet. HPNS/P1 135.RAPj2O

8 8 - I temperaturvinduet er hver strek 1 C. 1 C Øverst og C nederst i vinduet. OVERVÅKING CO DAS EEG-FORSTERKERE i :SERVOMEX 2:KONTROLL SCRUBBER VIFTE PC FOR KAMMER DAT VIDE / KAMERA Figur 1. Prinsippskisse for det komplette testoppsett. Som back-up var det overvåkning og styring av trykk ved hjelp av manometer (Heavy Duty) ved manuell trykksetting. Trykktransducer (HAENNI Type EDR 411/314/211, 1 Bar, Utgang: 4-2 ma) koblet til kammeret ble benyttet i forbindelse med dataprogrammet. Back-up overvåking og styring av oksygen partialtrykk skjedde ved hjelp av Servomex (SYBRON/Taylor) og oksygen-celle (C3) inni kammeret var koblet til data programmet. Fuktigheten ble registrert ved hjelp av fuktighetssensor (HM2O). For adekvat blanding av gassen i kammeret var der montert en vifte. For å holde CO2- nivået på et minimum var der også montert en sylinder med sodasorb som igjen var tilkoblet en pumpe. Denne pumpen presset gassen gjennom sodasorben for rensing. En normotermisk betingelse (ca. 23 C ved overflaten lineært mot ca. 34 C på 91 HPNS/P1 135.RAPj2O

9 9 ATA) ble oppnådd ved hjelp av et varmebad. Vann med temperatur på ca. 5 C i varmebadet ble pumpet gjennom kobberrør som var viklet rundt kammeret på utsiden. Styring av kammertemperaturen skjedde ved å styre temperaturen og sirkulasjonen av varmtvannet. For overvåkning og registrering av adferd ble svart-hvitt kamera, video-opptaker og monitor benyttet. Loggbok og videotelleverket gjorde det mulig i ettertid å registrere tid og dybde for inntreden av krampetrekninger og andre adferdsparametre. EEG-signaler ble ført ut gjennom separat penetrator. Dette gikk via EEG-forsterkere (Grass EEG Amplifier for Data Processing, Mod.7P5 lik) til DAT-tape (DTR-181 Digital Filtering). For EEG ble også det ana.loge signal kontinuerlig vist på dataskjerm ved hjelp av CODAS overvåknings-system. Forut for hvert dyreforsøk ble kalibreringssignaler på henholdsvis 2, 5 og 1 HZ kjørt gjennom systemet fra kammeret inn på DAT-tapen fra en EEG-kalibrator (Coulbourn Bio-system Calibrator). Koblingsskjema for den nye kablingen fra hodepluggen er vist i Figur 2. Svivelkont. hunn Kobling: i - Prefronlalt (P9 2 - Hippocampus (H) 3 - Arnygdala (A) 4 - Corticalt EEG (EEG) 5 - Reticular Formation (RF) 6 - Jord (J) 7 - Referanse (R) 8- EMG bipolar (EMGI) 9. EMG Bipdar (EMG2) Kobling mellom svivelkontaktene RØD GRØNN SORT LI LLA HVIT Figur 2. Koblingsskjema for 6 kanaler gjennomføring. HPNS/P1 135.RAPf2O

10 1 En prinsipp-skisse for oppsettet inni kammeret er vist i Figur 3. Rotten var plassert i en vertikalt stående plexiglass- sylinder innerst i kammeret. Denne sylinderen var plassert oppå en perforert plexiglass-plate. Svivelen for EEG var festet slik at den hang i sentrum i sylinderens Øvre kant. For å spare på gass ble alt unødvendig rom fylt igjen. Dette ble gjort ved hjelp av klosser av tørt treverk. Ved å plassere scrubber og scrubber-pumpe i bunnen og viften over denne fyllmassen ga dette en god sirkulasjon i kammeret gjennom den perforerte platen og sylinderen. Som en ekstra kontroll ble linjen til servomex plassert på bunnen innerst i kammeret, mens oksygencellen ble plassert i overkant nær åpningen. Figur 3. Prinsippskisse for oppsettet inni kammeret Elektroencefalografi Prinsipp-skisse for EEG-opptaket er vist i Figur 4. Signalet ble overført fra hodepluggen via svivel gjennom penetrator til EEG-forsterkerne. I tillegg til å bli lagret på DAT-spiller ble signalene videreført til datastyrt (CODAS) HPNS/P1 i 35.RAP/

11 11 overvåkningssystem av de analoge signalene. For Fast Fourier Transform (FFT) analyse ble BrainWave Systems Common Processing og Experimenters Work-bench benyttet til denne konverteringen og videre analyse. De analoge data ble konvertert til digitalt format via et A/D-kort (DT 2821-F-16SE). EEG-data ble konvertert og samlet i 6x5 sekunders epoker for hvert målepunkt. Samplingshastigheten var punkter pr. sekund. FFT-analysen ble utført på hver 5 sekunders epoke. Analysen er basert på en konvensjonell Cooley Tkey radix. Ut fra power spectrum ble følgende 3 variabler beregnet: Total Power (TP) over alle frekvensene, Frequency at Maximal Power (FMP), og Maximal Power Value (MPV). FFT analysen ble utført på EEG med spektrum verdier på mellom i og 21 Hz. DATSPILLER EEG-FORSTERKERE SVIVE L OVERVÅKING AV ANALOGT SIGNAL TRATOR HODEPIUGG Figur 4. Prinsipp-skisse for EEG-oppt.aket Adferdsregistrering Som vist i Figur i ble hver rotte tatt opp på videotape for senere adferdsanalyse. Hovedvariablene i denne analysen var: Myoclonic Jerks (MJ) som er et uttrykk for HPNS/P1 135.RAP,

12 - AMYGDALA: - HIPPOCAMPUS: 2.3 PROSEDYRER begynner å bevege på seg. 12 HPNSIP1 135.RAP, Implantering av kortikale og subkortikale EEG-elektmder Etter en ukes stalling ble rottene operert. Dette ble utført på Elektrofysiologisk 5-15 sekunders varighet etterfulgt av en fase på opp til ett minutt før rotta igjen til slutt Convulsions (CV) som gir seg utslag i kraftige tonisk,kloniske kramper på korte, kraftige muskeirykninger, Single Cramps (SC) som er et uttrykk for en kort Laboratorium ved Institutt for biologisk og medisinsk psykologi. Under anestesi ble krampetrekning som involverer hele kroppen og ikke bare visse muskler som i MJ, og EEG overflateelektroder og dybdeelekiroder implantert i henhold til oppsett beskrevet i Figur 5 (Aktivitet 1-93) og Figur 6 (Aktivitet 2-93). dybdeelektroder ble tefionbelagt tvunnet ståltråd på.175 mm (Clark Electromedical For overflateregisteringen ble rustfrie ståiskruer benyttet. Disse ble festet til skalletaket slik at de berørte dura mater (den Øverste hjernehinnen). Stålskruene ble Instruments-ss-5T) benyttet. Koordinatene for dybdeelektrodene var som følger (17): så koblet til en multikonnektor og alt støpt fast med dental sement. For - RET1KULAR Anterior Posterior -2.8 mm Anterior Posterior -3.3 mm SUBSTANSEN: Anterior Posterior -7.8 mm Dorsal Ventral -3. mm Lateral +3. mm Lateral +4.6 mm Dorsal Ventral -7.5 mm Lateral +1.8 mm

13 Dorsal Ventral Lateral Dorsal Ventral - PREFRONTALIS: Anterior Posterior +1.7 mm +3. mm -5.7 mm -1. mm 13 HPNS/P1 135.RAP/ Figur 5. Elektrodeplassering for Aktivitet 1-93 (1:Frontalt, 2: Parietalt, 3: Occipitalt, 4: Hippocampus, 5: Referanse, 6:Jord). Rottene ble gitt en ukes restitusjon før eksponeringene startet.

14 7 :Referanse). 14 HPNS/P1 135.RAPf2O Styrings og overvåkningssystem av trykksetting, gassblanding, fuktighet og temperatur Figur 6. Elektrodeplassering for Aktivitet 2-93 (1:Prefrontalt, 2:Hippocampus, Første trinn i trykksettingen var å stabilisere det riktige oksygenpartialtrykket. Dette kammeret inntil Ønsket p Trykkprofilene var på forhånd lagt inn på datamaskinen. Kompresjonen ble styrt av ble gjort manuelt ved at kammeret ble flushet med rent oksygen inn på egen linje til dette programmet ved hjelp av magnetventiler. I tillegg kunne man kontinuerlig partiaitrykket raskt. overvåke trykk, temperatur, fuktighet og oksygen partialtrykk på dataskjermen. Som samt god sirkulasjon i kammeret kunne man stabilisere det tiktige oksygen 3: Amygdala, 4: Kortikalt, 5: Retlkulær Substansen, 6: Jord, 2 var oppnådd. Ved hjelp av Servomex og oksygencellen

15 15 ekstra sikkerhet ble trykk også overvåket ved hjelp av manometer (Heavy Duty). Det ble tilstrebet en lineær temperaturøkning under kompresjonen fra omtrent 23 C til 34 C på 91 ATA. Med en vanntemperatur på 5 C i varmebadet ble denne profilen oppnådd Aktivitet 1: Effekt av varierende p2 i hippocampus og kortikalt Formål: Analysere om varierende grad av p2 gir lokale endringer i hippocampus forut for kortikale endringer, og når der skjer en synkronisering som også gir seg utsiag i observerbar epileptisk aktivitet. Ved å innføre en parietal avledning får vi en sammenligning mellom en kortikal og intracerebral avledning. R:.5 ATAJmin til 51 ATA,.25 ATA/min til 91 ATA. Gruppe i (N=8): P 2 =.6 ATA Gruppe 2 (N=8): P 2.2 ATA EEG-avledninger: Frontal Occipital Parietal Hippocampus Referanse Aktivitet 2: Analyse av hvilke subkortikale strukturer som er mest sensitive Formål: Analysere om hippocampus er spesielt sensitiv for trykkpåvirkningen sammenlignet med andre subkortikale strukturer, og i hvor stor grad der utvikler seg en synkronisering HPNS/P1 135.RAP/

16 16 subkortikalt og deretter kortikalt. ForsØksbetingelse: Komprimert med.5 ATA til 51 ATA fulgt av.25 ATA til 91 ATA med P 2=.6 ATA (N=1). EEG-avledninger: Parietal Overflate Hippocampus Amygdala Reticulærsubstansen Frontal Parieltalt Aktivitet 3: Bruk av voltametriske målinger for analyse av biokjemiske endringer i hjernen under trykk Mobilisere voltametriutstyret opp mot trykkammer og BrainWave. Deretter foreta overfiatemålinger på kjente oppløsninger. Analog måling av ekstracellulært oksygen partialtrykk og transmittorer, som dopamin, samtidig med EEG foretaes i samarbeid med dr. Miller i England. På grunn av sykdom måtte dette utsettes til begynnelsen av januar. Rapport fra del 2 av Aktivitet 3 vil derfor ettersendes i februar som vedlegg B til Årsrapporten. 2.4 STATISTISK METODE Data ble analysert ved hjelp av statistikk-programmet SYSTAT (SYSTAT, mc., 199;17). For FFT EEG data ble hvert 5 sekunders sweep vurdert og eventuelt fjernet hvis det ikke tilfredsstilte apriori gitte kvalitetskrav (støy, bevegelse sartifakter). Disse var at senterfrekvensen måtte være på over 1 Hz, og at FMP ikke skulle overstige verdien til TP. HPNS/P1 135.RAPF2O.12.93

17 Kalibreringssignalene var 2, 5 og 1 Hz. ble 3 kalibreringssignal sendt inn via svivel i kammeret som start på hvert forsøksdyr. publilcasjonsverdig manuskript vil andre statistiske analyser også bli foretatt. Standard Deviation) bli benyttet. I den videre bearbeiding av data frem mot 17 HPNS/P1 135.RAP/ er utledet ut i fra følgende formier: I herværende analyse vil kun middelverdiene (M=Mean) og standardavviket (SD= Fd alle avledningene ble gjennomsnittresultatene 2.12 Hz, 5.29 Hz og 1.58 enclring i Senter Frekvens (RSF) og Relativ Power i Senter Frekvens (RPSF). Disse I resultat-delen blir følgende hovedvariabler benyttet i analysen av EEG: Relativ For å være sikker på at middelverdi er riktig i de 3 hovedvariablene i FFT-analysen, for 5 Hz og 1 Hz signalene var på henholdsvis 2.2E-9 og 4.3E-9. Dette skulle klart I analysen av RPSF defineres RPSF på overflaten som 1% ( Baseline RPSF ) og tilsi at de utledete verdiene er valide. Hz. Der var intet Standard Avvik (SA) for middelverdien på 2 Hz signalet, mens SA RPSF for de enkelte dybdene blir så i prosent fra Baseline RPSF. RPSF: RPjTP x 1% RSF: SFJSF x 1%

18 Figur 7. Endring i Senter Frekvens (%) i høyre frontale hemisfære. DEPTH (MSW) /2x. z c) 1 D 2.2 ATA.6ATA Elektroencefalografi: 3.1 AKTIVITET 1: EFFEKT AV VARIERENDE P KORTIKALT 2 I HIPPOCAMPUS OG 3 RESULTATER 18 HPNS/P1 135.RAP, temporær forskjell i dybdesonen mellom 55 og 75 meter. er heller ingen signifikant forskjell mellom de to betingelsene. Det eneste er en Den Relative Power i Senter Frekvensen (RPSF) for høyre frontaie hemisfære er vist betingelsene er der en liten, ikke signifikant økning i SF i løpet av kompresjonen. Der Hire Frontale Hemisfære: Prosent endring i Senter Frekvensen (SF) i den frontal avledning for henholdsvis.2 og.6 ATA betingelsen er vist i Figur 7. For begge i Figur 8. Her er det en klar forskjell mellom de to betingelsene: Mens.2 ATA ikke ga reduksjon, men heller temporære Økninger i RPSF, medførte.6 ATA betingelsen zlii >- z z LU Lii Lii w u - I I I IIII, I

19 Lii -- I 19 en stabil reduksjon av RPSF. Som Figur 8 viser, var der ingen overlappende resultater mellom de to betingelsene..6ata ATA z L. I 2 12 w 8 LU > I Lii Figur 8. Endring av Relativ Power i Senter Frekvensen for høyre frontale hemisfære. Høyre Parietale Hemisfære: Prosent endring i Senter Frekvensen (SF) i den parietale avledning for henholdsvis.2 og.6 ATA betingelsen er vist i Figur 9. Der er ingen signifikante endringer i SF gjennom kompresjonen, ei heller signifikante forskjeller mellom de to betingelsene. 2 >. C) z.2ata ATA LÅ. w I z 1 Lii z Lii z x /2x Figur 9. Endring i Senter Frekvens (%) i høyre parietale hemisfære. HPNS,P1 135.RAP/

20 2 Den Relative Power i Senter Frekvensen (RPSF) for høyre parietale hemisfære er vist i Figur 1. Som for den frontale avledning, er der ingen reduksjon, men heller temporære økninger i RPSF under.2 ATA betingelsen. For.6 ATA betingelsen, derimot, er der en stabil reduksjon, spesielt i området 25 meter til ankomst 9 meter..8ata ATA 2 18 uj 12 LIJ > w DEPTH (MSW) Figur 1. Endring av Relativ Power i Senter Frekvensen for høyre parietale hemisfære. Hpvre Occipitale Hemisfære: Prosent endring i Senter Frekvensen (SF) i den occipitale avledning for henholdsvis.2 og.6 ATA betingelsen er vist i Figur 11. Til forskjell fra den frontale og parietale avledning, er det her en forskjell mellom de to betingelsene: Mens.2 ATA betingelsen ikke har en reduksjon i SF sammenlignet med overflaten, heller temporale økninger, har,6 ATA betingelsen reduksjon i SF initielt og stabilt dypere enn 6 meter. HPNS/P1 I 35.RAP/

21 LU IzLU LU LÅ 4 w LÅ. > _,i ATA.8ATA HPNS/P1 135.RAPf2O z = z uj zw Den Relative Power i Senter Frekvensen (RPSF) for høyre occipitale hemisfære er vist i Figur ATA betingelsen gir ingen reduksjon i RPSF untatt temporært på 65 kompresj onen. eller høyere..6 ATA betingelsen, derimot, gir en umiddelbar reduksjon i RPSF allerede på 5 meter og holder seg stabilt under overfiatenivå under resten av meter. Under resten av kompresjonen og på stabil dybde ligger den på overfiatenivå w >I-.. Figur 12. Endiing av Relativ Power i Senter Frekvensen for høyre occipitale Figur 11. Endring i Senter Frekvens (%) i høyre occipitale hemisfære /2z /3. hemisfære. I I I I I I DEPTH (MSW)

22 HPNS/P1 135.RAP/ z z w r1 >- uj 2.2ATA meter ned til ankomst 9 meter. noe reduksjon i SF, men heller en stabil Økning under kompresjonen, har.6 ATA frontale og parietale, men tilsvarende den occipitale avledninger, er der en forskjell i betingelsen en inftiell reduksjon i SF etterfulgt av en svak, men stabil reduksjon fra 22 LIJ C.) z 1 w zlii Hippocampus: Prosent endring i Senter Frekvensen (SF) i hippocampus for henholdsvis.2 og.6 ATA betingelsen er vist i Figur 13. Til forskjell fra den Den Relative Power i Senter Frekvensen (RPSF) for hippocampus er vist i Figur 14. SF i hippocampus for de to betingelsene: Mens.2 ATA betingelsen ikke medfører For.2 ATA betingelsen er der initielt en sterk økning i RPSF, men SD indikerer en overfiateverdien, men som for.2 ATA betingelsen er der en tendens til reduksjon ved overfiatenivå. For.6 ATA betingelsen ligger gjennomsnittlig RPSF rundt markert individuell variasjon. Fra 5 meter og dypere går imidlertid RPSF tilbake til stabil dybde på 9 meter. De store standard avvikene i.6 ATA betingelsen indikere store individuelle reaksjoner /2x Figur 13. Endring i Senter Fftkvens (%) i hippocampus..6ata

23 Adferd: konvulsjon. DEPTH (MSW) 4 i:: 2.6 ATA.2ATA HPNS/P1 135.RAPi2O Figur 14. Endring av Relativ Power i Senter Frekvensen for hippocampus , side 27) kom det frem følgende resultater: kompresjonsprofil og oksygenpartialtrykk i Parameterstudiene (se Nutec Rapport 34- For sammenhigningens skyld trekkes noen tidligere resultater her inn. Ved å variere - Med 1 ATA/min i kompresjonsrate og po=o.4 ATA opptrådde - Med i ATA/min i kompresjonsrate og p2=o.2 ATA opptrå.dde MJ og /3. meter og konvulsjoner (CV) på 825 meter. Elleve av 12 dyr fikk myoklone trekninger (Mi) på 66 meter, Single Cramps (SC) på 748 gjennomsnittlig på 823 meter. SC på 82 meter. Kun 3 av 12 dyr fikk konvulsjoner, og dette skjedde

24 24 Med i ATA/min i kornpresjonsrate og po,=o.6 ATA opptrådde Mi og SC på henholdsvis 652 og 71 meter og CV opptrådde hos 11 av dyrene på gjennomsnitilig 781 meter. Adferds-målingene i herværende Aktivititet 1 ga følgende resultater: - Med.5 ATAJmin til 51 ATA etterfulgt av.25 ATA/min til 91 ATA i kompresjonsrate og po2=o.2 ATA var Mi registrert på g.jennomsnittlig 8 meter. Hverken SC eller konvulsjoner (CV) ble registrert. - Med.5 ATA/min til 51 ATA etterfulgt av.25 ATAJmin til 91 ATA i kompresjonsrate og po2=o.6 ATA opptrådde MJ på 666 meter, SC på 778 meter, og 4 av dyrene fikk konvulsjoner (CV) på gjennomsnittlig 852 meter. 3.2 AKTIVITET 2: ANALYSE AV HVILKE SUBKORTIKALE STRUKTURER SOM ER MEST SENSITIVE Elektroencefalografi Endringer i Senterfrekvens Frpntai Parietal: Prosent endring i Senterfrekvens (RSF) for frontal parietal dybdeelektrode under kompresjon til 91 ATA med po2=.6 ATA er vist i Figur 15. Allerede initielt er der en påtagelig senkning i RSF fra 7.7 Hz inni kammeret på overflaten til under 4 Hz. Ned mot 4 meter variere RCF noe, men under resten av kompresjonen ligger den stabilt på rundt 5% av overfiateverdi. HPNS/P1 135.RAP/

25 noe på rundt 9% av overfiateverdi som er 3 Hz (se Figur 15). VI \T_J_I \ \,/ i_j w LL z wd c) L1.I / I.. I 2 PREFRONTAL --- I I I I I I I I I I i /2x. DEPTH (MSW) HPNS/P1 135.R.API2O redusert Senterfrekvens som ligger på omtrent 6% av overfiateverdi. resten av kompresjonen ligger RSF på rundt 6% av overfiateverdi. Hippocampus under kompresjon til 91 ATA. - HIPPOCAMPUS RSF i hippocampus initielt. Fra rundt 2 meter og ned til 9 meter oscillerer den Hippocampus: Til forskjell fra Prefrontalt, er der små endringer fra overfiateverdi for Figur 15. Prosent endring i Senterfrekvens (RCF) Frontal Parietalt og i Hz etterfulgt av en gradvis normalisering under kompresjonen til 2 meter (se Figur 5 meter fra 6.6 Hz til 4.1 Hz, normaliserer det seg og ligger rundt overfiateverdi ned til 35 meter. Mellom 35 og 65 meter er der en temporær normalisering, men under Amvgdala: RSF for amygdala er vist i Figur 16. Etter en initiell reduksjon allerde på Retikulær Substansen: Retikulær Substansen (RF) har også en initiell redukjon fra ). Som for amygdala er der igjen en reduksjon fra 35 meter etterfulgt av en stabil t:; 7 z 1 T J