dr. jose delgado - embryological changes induced by weak elf electromagnetic fields (1982)

7/27/2019 Dr. Jose Delgado - Embryological Changes Induced by Weak ELF Electromagnetic Fields (1982)

http://slidepdf.com/reader/full/dr-jose-delgado-embryological-changes-induced-by-weak-elf-electromagnetic 1/19

J . A n a t . ( 1 9 8 2 ) , 1 3 4 , 3 , p p . 5 3 3 - 5 5 1 533

W i t h 6 f i g u r e s

P r i n t e d i n G r e a t B r i t a i n

E m b r y o l o g i c a l c h a n g e s i n d u c e d b y w e a k , e x t r e m e l y l o w f r e q u e n c y

e l e c t r o m a g n e t i c f i e l d s

Jost M. R . DELGADO, JOCELYNE LEAL, JOSt LUIS

MONTEAGUDO AND MANUEL GARCiA GRACIA

D e p a r t a m e n t o d e I n v e s t i g a c i o n , C e n t r o ' R a m o ' n y C a j a l ' , M a d r i d , S p a i n

( A c c e p t e d 1 8 M ay 1 9 8 1 )

INTRODUCTION

T h e e f f e c t o f m a g n e t i c f i e l d s o n g r o w t h , w h i c h w a s f i r s t o b s e r v e d i n p l a n t s b y

S s a w a s t i n ( 1 9 3 0 ) , h a s b e e n i n v e s t i g a t e d d u r i n g t h e l a s t t w o d e c a d e s m a i n l y i n

m a m m a l s , w i t h i n c o n s i s t e n t r e s u l t s . I n s o m e c a s e s , m a g n e t i c f i e l d s s e e m t o a c c e l e r a t eg r o w t h o r t h e i n d e x o f m i t o s i s ( M e r i c l e e t a l . 1 9 6 4 ; N o v i t s k i i , 1 9 6 6 ) , b u t m o r e o f t e na d e l a y i n g r o w t h h a s b e e n r e p o r t e d ( B a r n o t h y , 1 9 6 3 ; N e u r a t h , 1 9 6 8 ) a s w e l l a s

m e t a b o l i c i n h i b i t i o n ( C o o k , F a r d o n & N u t t i n i , 1 9 6 9 ; M a l i n i n , G r e g o r y , M o r e l l i &

E b e r t , 1 9 7 9 ; S h t e r n b e r g , 1 9 6 6 ) .T h e h o p e t h a t m a g n e t i c f i e l d s c o u l d i n d u c e r e g r e s s i o n o r t o t a l i n h i b i t i o n o f

t u m o r a l c e l l s ( B a r n o t h y , 1 9 6 4 ; D ' S o u z a , R e n o , N u t t i n i & C o o k , 1 9 6 9 ; K i m , 1 9 7 6 )h a s r e m a i n e d c o n t r o v e r s i a l a n d u n s u b s t a n t i a t e d b y o t h e r i n v e s t i g a t o r s ( B i g g s , 1 9 7 9 ;

H a l l , B e l f o r d & L e a s h , 1 9 6 4 ; H a l p e r n & G r e e n , 1 9 6 4 ; M u l a y & M u l a y , 1 9 6 1 ) . I n

t h e s e s t u d i e s , t h e m a g n e t i c f i e l d s u s e d w e r e g e n e r a l l y s t a t i c a n d o f i n t e n s i t i e s 4 0 t o

1 0 6 h i g h e r t h a n t h e e a r t h ' s f i e l d . I n e a r l y c h i c k e m b r y o s t r e a t e d w i t h m a g n e t o s t a t i cf i e l d s o f 3 1 G a u s s , p a t h o l o g i c a l e f f e c t s w e r e o b s e r v e d i n 1 5 % o f t h e c a s e s ( V e n e z i a n o ,1 9 6 5 ) a n d much h i g h e r i n t e n s i t i e s ( u p t o 1 0 0 0 O e ) w e r e n e e d e d t o i n f l u e n c e d e v e l o p -

m e n t i n t h e f r o g ( N e u r a t h , 1 9 6 9 ) . D i f f e r e n t i a l e f f e c t s h a v e b e e n d e s c r i b e d f o re n z y m i c r e a c t i o n s , a n d a f i e l d o f 3 2 0 0 Oe may m o d i f y t h e e n z y m e - s u b s t r a t e a c t i v i t yo f DNAase w i t h o u t i n f l u e n c i n g t h e R N A a s e . A c c o r d i n g t o s e v e r a l r e p o r t s , i n t e r -m i t t e n t e l e c t r o m a g n e t i c f i e l d s a r e m o r e e f f e c t i v e t h a n s t a t i c f i e l d s ( A d e y , 1 9 7 9 ;

B a w i n & A d e y , 1 9 7 6 ; C o o k e t a l . 1 9 6 9 ; T a b r a h , G u e r n s e y , Chou & B a t k i n , 1 9 7 8 ) .T h e i n t e r e s t i n p o s s i b l e b i o l o g i c a l e f f e c t s o f e x t r e m e l y l o w f r e q u e n c y m a g n e t i c

f i e l d s (ELMF) ( 1 - 1 0 0 0 H z ) h a s i n c r e a s e d i n r e c e n t y e a r s d u e t o t h e g r o w i n g p r o b l e m

o f t e c h n o l o g i c a l c o n t a m i n a t i o n o f t h e e n v i r o n m e n t a n d t h e s o c i a l a w a r e n e s s o f t h en e e d t o p r e s e r v e o u r e c o l o g y . A s m e n t i o n e d b y Kim ( 1 9 7 6 ) , we l i v e i n a n e n v i r o n -

ment w h i c h h a s g e o m a g n e t i c f i e l d s o f a b o u t 0 5 O e a n d m a g n e t i c p o l l u t i o n f r o m

c o u n t l e s s s o u r c e s . T h e u s e o f e l e c t r i c a l e n e r g y l i n e s c o u l d c a u s e d e t r i m e n t a l b i o l o g i c a le f f e c t s , b u t a v a i l a b l e d a t a i n d i c a t e t h a t l i n e s o f u p t o 8 0 0 kV d o n o t c o n s t i t u t e a

d a n g e r f o r m an ( C a b a n e s , 1 9 8 0 ) . I n a r e c e n t c o l l o q u i u m o n r i s k s d u e t o e l e c t r i c i t y ,i t w a s c o n c l u d e d t h a t " o v e r h e a d l i n e s c o n d u c t i n g u p t o 1 5 m i l l i o n v o l t s w i l l n o t

c a u s e a n y n o t i c e a b l e e f f e c t s " ( S c h a e f e r , 1 9 8 0 ) . T h e e s t a b l i s h m e n t o f l a n d b a s e d ,5 0 - 1 0 0 km l o n g t r a n s m i t t i n g a n t e n n a b y t h e U n i t e d S t a t e s m i l i t a r y f o r e x t r e m e l o w

f r e q u e n c y c o m m u n i c a t i o n w i t h a t o m i c s u b m a r i n e s r e p r e s e n t e d a b i o l o g i c a l r i s k a n d

w a s o n e o f t h e f i r s t m i l i t a r y p r o j e c t s e v a l u a t e d b y a p u b l i c s c i e n t i f i c f o r u m , a s r e p o r -t e d b y G r i s s e t t ( 1 9 8 0 ) .

A c c o r d i n g t o a v a i l a b l e i n f o r m a t i o n , ELMF d o n o t i n f l u e n c e f e r t i l i t y , g e n e t i cd e v e l o p m e n t o r g r o w t h , w h i l e t h e i r p o s s i b l e m i t o t i c m o d i f i c a t i o n s i n a s l i m e m o u l d



J . M . R . DELGADO AN D OTHERS

a r e c o n t r o v e r s i a l . C i r c a d i a n r h y t h m s a n d i n s e c t b e h a v i o u r h a v e a l s o b e e n c o n s i d e r e d

t o b e u n a f f e c t e d b y ELMF. Some b e h a v i o u r a l , n e u r o p h y s i o l o g i c a l a n d n e u r o -

c h e m i c a l e f f e c t s h a v e b e e n r e p o r t e d i n m a m m a l s , b u t t h e y r e q u i r e h i g h i n t e n s i t i e s

a n d p r e s e n t e v i d e n c e i n d i c a t e s t h a t n o p o t e n t i a l h a z a r d e x i s t s a t e x p o s u r e l e v e l s o f0 - 0 2 m i l i - T e s l a a n d 0 0 7 V/m ( G r i s s e t t , 1 9 8 0 ) . R h e s u s a n d s q u i r r e l m o n k e y s h a v e

s h o w n n o b e h a v i o u r a l e f f e c t s w h e n e x p o s e d t o ELMF w i t h f r e q u e n c i e s f r o m 7 t o

7 5 Hz a n d i n t e n s i t i e s o f 3 - 1 0 G a u s s o r e l e c t r i c a l f i e l d s f r o m 1 t o 2 9 V / m ( r m s )( d e L o r g e , 1 9 7 2 , 1 9 7 3 a , b ) .

W i t h i n t h e c e n t r a l n e r v o u s s y s t e m , e l e c t r i c a l t r a n s m i s s i o n i s p e r f o r m e d t h r o u g h

t h e s p e c i f i c g a p j u n c t i o n s , b u t f i e l d i n t e r a c t i o n s may e x i s t i n a n e u r a l p o o l a n d

e p h a p t i c t r a n s m i s s i o n o f i m p u l s e s i s p o s s i b l e w i t h o u t s y n a p s i s b e t w e e n a x o n s

a r t i f i c i a l l y p l a c e d i n c o n t a c t ( A r v a n i t a k i , 1 9 4 2 ) . I n t h e b r a i n , f i e l d e f f e c t s may b e

i m p o r t a n t , d e p e n d i n g o n t h e o r i e n t a t i o n a n d e l e c t r i c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e n e u r o n s

i n v o l v e d , a s w e l l a s o n t h e p r o p e r t i e s o f t h e s u r r o u n d i n g t i s s u e s . I n t h i s w a y , e x c i t a -t i o n o r i n h i b i t i o n o f p o s t s y n a p t i c t a r g e t s w o u l d b e p o s s i b l e ( K o r n & F a b e r , 1 9 8 0 ) .One m o d e l u s e d f o r t h e s t u d y o f n e u r o n a l f i e l d e f f e c t s i s t h e p a i r e d M a u t h n e r c e l l o f

t h e t e l e o s t m e d u l l a , w h i c h m e d i a t e s t h e f a s t e s c a p e r e a c t i o n o f many f i s h ( F u r u k a w a& F u r s h p a n , 1 9 6 3 ) .To i n v e s t i g a t e t h e many p a r a m e t e r s a n d m e c h a n i s m s w h i c h may i n t e r v e n e i n

b i o l o g i c a l e f f e c t s o f ELMF, a r e l i a b l e m o d e l w a s n e e d e d , i f p o s s i b l e w i t h m u l t i -p l i c i t y o f s y s t e m s a b l e t o r e a c t a t l o w l e v e l s o f e n e r g y w h i c h w o u l d y i e l d r e s u l t s i n a

s h o r t p e r i o d , f a c i l i t a t i n g p e r f o r m a n c e o f many e x p e r i m e n t s . As r e p o r t e d i n t h ep r e s e n t p a p e r , t h e m o d e l o f f e r t i l i z e d c h i c k e n e g g s i n t h e f i r s t s t a g e s o f d e v e l o p m e n t

( 4 8 h o u r s ) s e e m s t o b e a s e n s i t i v e a n d s u i t a b l e p r e p a r a t i o n .

MATERIALS AND METHODS

F e r t i l i z e d e g g s f r o m w h i t e L e g h o r n h e n s w e r e p l a c e d i n a Memmert i n c u b a t o r a t3 8 °C a n d 5 5 % h u m i d i t y f o r 4 8 h o u r s . A t o t a l o f 6 8 e g g s w a s u s e d . I n e a c h e x p e r i -m e n t , t w o e g g s w e r e p l a c e d i n s i d e a c o i l 5 5 mm i n d i a m e t e r a n d 1 1 0 mm l o n g ,made o f 0 - 1 mm e n a m e l l e d c o p p e r w i r e f o r m i n g a n e l e c t r o m a g n e t i c e x p o s u r e

c h a m b e r . A t h i r d e g g w a s p l a c e d a s a c o n t r o l i n t h e s a m e i n c u b a t o r 2 0 c m f r o m t h ec o i l . E l e c t r o m a g n e t i c f i e l d s w e r e c r e a t e d i n t h e c o i l b y c u r r e n t s p r o v i d e d b y a

G r a s s S 8 8 s t i m u l a t o r , u s i n g r e c t a n g u l a r w a v e s o f 0 5 m s e c p u l s e d u r a t i o n , w i t h t h ei n t e n s i t i e s a n d f r e q u e n c i e s i n d i c a t e d i n T a b l e 2 . M a g n e t i c f i e l d v a l u e s i n t h e c e n t r eo f t h e c o i l w e r e c a l c u l a t e d a s : B o = i x 8 . 1 0 - 3 T e s l a s = i x 8 0 G a u s s , w h e r e i

r e p r e s e n t e d t h e i n t e n s i t y o f e l e c t r i c a l c u r r e n t a p pl i e d t o t h e c o i l . T h u s , a n i n t e n s i t y

o f 0 0 1 5 mA p r o v i d e d b y t h e G r a s s s t i m u l a t o r c o r r e s p o n d e d t o 0 - 1 2 m i c r o T e s l a s( , u T ) a n d t h e r e f o r e 0 1 5 mA = 1 - 2 , u T , a n d 1 5 mA = 1 2 , u T .

Two s i m i l a r e x p e r i m e n t s ( a t o t a l o f s i x e g g s ) w e r e c o n d u c t e d s i m u l t a n e o u s l y ,

a c t i v a t i n g t w o c o i l s w i t h t h e s a m e G r a s s s t i m u l a t o r c o u p l e d b y a s e r i e s c a p a c i t o rf o r t h e z e r o mean f i e l d . C u r r e n t p a r a m e t e r s w e r e c o n t i n u o u s l y m o n i t o r e d b y a

T e k t r o n i x 5 1 1 3 o s c i l l o s c o p e .A f t e r 4 8 h o u r s o f i n c u b a t i o n , t h e e m b r y o s w e r e e x p e c t e d t o h a v e r e a c h e d s t a g e s

1 1 - 1 2 o f t h e H a m b u r g e r & H a m i l t o n ( 1 9 5 1 ) s c a l e a n d t h e e g g s w e r e o p e n e d f o r

e x a m i n a t i o n , i m m e r s i n g t h e y o l k i n T y r o d e s o l u t i o n a n d r e m o v i n g t h e c h i c k e m b r y o .

F o r m o r p h o l o g i c a l s t u d i e s , a l l e m b r y o s w e r e f i x e d w i t h C a r n o y ' s s o l u t i o n ( a b s o -

l u t e e t h a n o l 6 0 % , c h l o r o f o r m 3 0 % , g l a c i a l a c e t i c a c i d 1 0 % ) a n d w e r e o b s e r v e d a tx 3 0 m a g n i f i c a t i o n t h r o u g h a N i k o n b i n o c u l a r s t e r e o m i c r o s c o p e . P i c t u r e s w e r e

t a k e n w i t h a p h o t o g r a p h i c a t t a c h m e n t .

5 3 4



E m b r y o l o g i c a l e f f e c t s o f e l e c t r o m a g n e t i c f i e l d s

T a b l e 1 . M a l f o r m a t i o n s i n c o n t r o l s a n d i n c h i c k e m b r y o s

e x p o s e d t o m a g n e t i c f i e l d s (ELMF)

C o n t r o l s ( n = 2 6 ) E x p o s e d t o ELMF ( n = 4 2 )r A 5~~ ~ ~ ~ ~~~r

M a l f o r m e d M a l f o r m e dO r g a n e m b r y o s % S . E . e m b r y o s % S . E .

C e p h a l i c n e r v o u s s y s t e m 3 1 1 - 5 6 - 4 3 3 7 8 * 5 6 * 3T r u n c a l n e r v o u s s y s t e m 2 7 - 7 5 - 3 2 6 6 1 - 9 7 - 5H e a r t 2 7 - 7 5 - 3 2 3 5 4 . 8 7 - 7V e s s e l s 3 1 1 5 6 - 4 2 8 6 6 - 7 7 - 3S o m i t e s 3 1 1 - 5 6 - 4 2 4 5 7 - 1 7 * 6

n = t o t a l n u m b e r o f s a m p l e s ; S . E . = s t a n d a r d e r r o r .

F o r h i s t o l o g i c a l s t u d i e s a f t e r f i x a t i o n , t h e e m b r y o s w e r e d e h y d r a t e d t h r o u g h a n

a l c o h o l s e r i e s a n d e m b e d d e d i n p a r a f f i n . S e c t i o n s t r a n s v e r s e t o t h e m a i n a x i s o f t h e

e m b r y o w e r e c u t s e r i a l l y i n s l i c e s 7 , u m t h i c k w i t h a r o t a r y L e i t z m i c r o t o m e , m o u n t e d

a n d s t a i n e d w i t h a l c i a n b l u e pH 3 ( G a b e , 1 9 6 8 ) a n d PAS ( L u n a , 1 9 6 8 ) a n d t h e n

c o n t r a s t e d w i t h h a e m a t o x y l i n . T h e s l i d e s w e r e l a t e r e x a m i n e d m i c r o s c o p i c a l l y . T h e

t o t a l n u m b e r o f c o n t r o l e m b r y o s w a s 2 6 a n d t h e r e w e r e 4 2 e x p e r i m e n t a l e m b r y o s

e x p o s e d t o ELMF.

RESULTS

( I ) . M o r p h o l o g i c a l c l a s s i f i c a t i o n o f e m b r y o sA f t e r e x a m i n a t i o n o f t h e e m b r y o f o r g r o s s f o r m , a m i c r o s c o p i c s t u d y w a s p e r -

f o r m e d o ft h e

p r e p a r e d s l i d e s i n o r d e r t o a n a l y z e t h e d e v e l o p m e n t a n d o r g a n i z a t i o no f ( a ) t h e c e p h a l i c n e r v o u s s y s t e m ; ( b ) t h e t r u n c a l n e r v o u s s y s t e m ; ( c ) t h e h e a r t ;( d ) v a s c u l a r i z a t i o n ; ( e ) s o m i t e s .

A c c o r d i n g t o t h e s e d a t a , e a c h e m b r y o w a s c l a s s i f i e d a s n o r m a l ( N ) o r a s a b n o r m a l

( A ) i n e a c h o f t h e f i v e m o r p h o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c s . T a b u l a t e d r e s u l t s a r e p r e s e n t e d

i n T a b l e s 1 a n d 2 . C r i t e r i a f o r n o r m a l i t y r e q u i r e d e m b r y o l o g i c a l d e v e l o p m e n t t os t a g e s 1 1 - 1 2 o f t h e H a m b u r g e r & H a m i l t o n s e r i e s , a n d n o r m a l i t y o f t h e f o l l o w i n gg r o s s m o r p h o l o g i c a l f e a t u r e s : t h e c e p h a l i c n e r v o u s s y s t e m s h o w i n g t h e t h r e e p r i m a r y

v e s i c l e s w i t h t h e a n t e r i o r n e u r o p o r e c l o s e d ; t h e o p t i c v e s i c l e s c o n s t r i c t e d a t t h e b a s e ;a n d t h e a u d i t o r y p i t s w i d e o p e n . T h e t r u n c a l n e r v o u s s y s t e m w a s a l r e a d y c l o s e d . I n

t h e o p a q u e a r e a , b l o o d i s l a n d a n d v e s s e l s w e r e w e l l d e v e l o p e d ; t h e h e a r t w a s l a r g e ,b e n t t o t h e r i g h t a n d S - s h a p e d . T h e n u m b e r o f s o m i t e s w a s b e t w e e n 1 3 a n d 1 6 .C r i t e r i a f o r a b n o r m a l i t y r e q u i r e d r e t a r d e d e m b r y o l o g i c a l d e v e l o p m e n t w i t h o u t

r e a c h i n g s t a g e 9 , p l u s e v i d e n t d e v i a t i o n s i n a n y o f t h e f i v e a b o v e m e n t i o n e d m o r p h o -

l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c s ( a t o e ) .

( I I ) . G r o s s m o r p h o l o g i c a l f e a t u r e s o f t h e e m b r y o s

( A ) C o n t r o l s

As s h o w n i n T a b l e s 1 a n d 2 A , 2 2 o f t h e 2 6 c o n t r o l s d i s p l a y e d n o r m a l d e v e l o p m e n t

( 8 4 6 % ) . A b n o r m a l i t i e s i n t h e o t h e r f o u r c o n t r o l s w e r e : One u n t r e a t e d e m b r y o i n

t h e ELMF s e r i e s e x p o s e d t o 1 0 H z / 1 2 , u T was a b n o r m a l i n a l l i t s m o r p h o l o g i c a lf e a t u r e s . A s e c o n d c o n t r o l e m b r y o f r o m t h e s e r i e s o f 1 0 0 0 H z / 0 1 2 , u T h a d d e f i c i t si n i t s c e p h a l i c n e r v o u s s y s t e m a n d n u m b e r o f s o m i t e s . A t h i r d c o n t r o l , a l s o f r o m t h e1 0 0 0 H z / 0 1 2 , t T s e r i e s , was a b n o r m a l o n l y i n v a s c u l a r i z a t i o n a n d n u m b e r o f

5 3 5



J . M . R . DELGADO AND OTHERS

T a b l e 2 A . G r o s s m o r p h o l o g i c a l e v a l u a t i o n o f c o n t r o l c h i c k e m b r y o s

F r e q u e n c y ( H z ) . . . 1 0 1 0 0 1 0 0 0

I n t . ( i u T ) ... 0 * 1 2 1 ' 2 1 2 0 * 1 2 1 * 2 1 2 0 * 1 2 1 * 2 1 2

C e p h a l i c n e r v o u s s y s t e m N A N N N A N N

T r u n c a l n e r v o u s s y s t e m

H e a r t

V e s s e l s

S o m i t e s

T o t a l s :

NNN

N A NNNN

N A NNNN

N A NNNN

N A NNNN

6 e m b r y o s

N NN N

NNNN

N NN NN N

NNN

NN NN NN N

NNNN

N NN NN N

NNNN

N NN NN N

NNNN

1 0 e m b r y o s

NNN

NNNN

NNNN

NNAN

ANAN

NNNA

N NNNNA

N NNNNA

N NNNNA

N NNNNA

1 0 e m b r y o s

T h e s e e m b r y o s w e r e n o t e x p o s e d t o MF b u t c o r r e s p o n d e d t o t h e e x p o s e d s e r i e s a s i n d i c a t e d i n T a b l e2 B . N = N o r m a l . A = A b n o r m a l . I n e a c h o r g a n , e a c h N a n d A = o n e e m b r y o . I n t . = I n t e n s i t y i n

m i c r o T e s l a s ( j E T ) .

s o m i t e s . T h e f o u r t h a b n o r m a l c o n t r o l b e l o n g e d t o t h e s e r i e s o f 1 0 0 0 H z / 1 2 , u T a n dh a d d e f i c i t s i n a l l i t s m o r p h o l o g i c a l f e a t u r e s . I t s h o u l d b e e m p h a s i z e d t h a t a l l c o n -

t r o l s w e r e n o r m a l i n t h e 1 0 0 Hz s e r i e s a n d o n l y o n e w a s a b n o r m a l i n t h e 1 0 Hzs e r i e s .

( B ) E m b r y o s e x p o s e d t o m a g n e t i c f i e l d s

A s s h o w n i n T a b l e s 1 a n d 2 B , 3 3 o f t h e 4 2 e m b r y o s e x p o s e d t o ELMF o f d i f f e r e n t

f r e q u e n c i e s a n d i n t e n s i t i e s h a d d e t e c t a b l e a b n o r m a l i t i e s i n t h e i r d e v e l o p m e n t ,r e p r e s e n t i n g 7 8 * 5 % o f t h e t o t a l s a m p l e . C o m p a r e d w i t h c o n t r o l s , t h e s e r e s u l t s w e r es t a t i s t i c a l l y s i g n i f i c a n t ( P < 0 0 0 1 ) .

T a b l e 1 a l s o i n d i c a t e s t h a t t h e c e p h a l i c n e r v o u s s y s t e m w a s t h e m o s t a f f e c t e d b y

5 3 6




T a b l e 2 B . G r o s s m o r p h o l o g i c a l e v a l u a t i o n o f c h i c k e m b r y o s e x p o s e d t oELMF o f t h e i n d i c a t e d f r e q u e n c i e s a n d i n t e n s i t i e s

F r e q u e n c y ( H z ) . . . 1 0 1 0 0 1 0 0 0

i n t . ( l ) . . . 0 1 2 1 2 1 2 0 4 1 2 1 P 2 1 2 0 - 1 2 1 P 2 1 2

C e p h a l i c n e r v o u s s y s t e m

T r u n c a l n e r v ou s s y s t e m

H e a r t

V e s s e l s

S o m i t e s

T o t a l s :

N A AN A NA N N

A NA

N A NN N NA N N

N NA

N A NN N NN N N

N NN

N A AN N NN N N

N NA

N N NN N NN N N

N NN

1 2 e m b r y o s

A A AA A AN A AN A A

A AA A

AAA

A A AA A NN A A

N A AA NA N

AAA

N A AA A NN A AN A A

A NA N

A

AA

A A AA A NA A AA A A

A NA N

ANA

A A AA A NN A AN A A

A NA N

AAA

1 9 e m b r y o s

A A AN A AA A A

A A

A A AA A AA A N

A -N

A A AN A AA A N

A A

A A AN A AA A A

A A

A A AA A AA A N

A A

1 1 e m b r y o s

A b b r e v i a t i o n s : a s i n T a b l e 2 A .

5 3 7



J . M. R . DELGADO AND OTHERS

F i g . 1 . ( A ) U n e x p o s e d c h i c k e m b r y o ( c o n t r o l ) a f t e r 4 8 h o u r s i n c u b a t i o n . x 2 5 . ( B ) E m b r y o a f t e r4 8 h o u r s i n c u b a t i o n a n d e x p o s u r e t o a m a g n e t i c f i e l d ( E L M F ) o f 1 0 0

H z / 12

i t T .x

3 5 .

ELMF ( 7 8 5 % ) , w h i l e d e v e l o p m e n t o f t h e h e a r t w a s l e a s t d i s t u r b e d ( 5 4 - 8 % ) ,a l t h o u g h b o t h m a l f o r m a t i o n s w e r e h i g h l y s i g n i f i c a n t . T h e t r u n c a l n e r v o u s s y s t e mw a s l e s s a f f e c t e d ( 6 1 9 % ) t h a n i t s c e p h a l i c p a r t . T h e s e g e n e r a l r e s u l t s w e r e f u r t h e ra n a l y z e d w i t h r e s p e c t t o d i f f e r e n t f r e q u e n c i e s a n d i n t e n s i t i e s .

( 1 ) E x p o s u r e t o 1 0 H z . E x p o s u r e o f t h e i n c u b a t i n g e g g s t o t h e l o w e s t f r e q u e n c y( 1 O H z ) a n d l o w e s t i n t e n s i t y ( 0 1 2 , T ) d i d n o t p r o d u c e a n y a b n o r m a l i t y i n t h ed e v e l o p m e n t o f t h e h e a r t , v a s c u l a r s y s t e m o r s o m i t e s , a n d m a l f o r m a t i o n s o f c e p h a l i ca n d t r u n c a l s y s t e m s w e r e f o u n d i n o n l y o n e e m b r y o ( T a b l e 2 B ) . A l t h o u g h t h e s a m p l ew a s

t o o s m a l l ( n = 3 ) t o d r a w c o n c l u s i o n s , t h e t r e n d t o w a r d n o r m a l i t y w a s e v i d e n t ,e s p e c i a l l y w h e n c o m p a r i n g r e s u l t s o f d i f f e r e n t s e r i e s .I n t h i s f r e q u e n c y r a n g e o f 1 0 H z , s o m i t e s w e r e n o t a f f e c t e d e v e n b y t h e h i g h e s t

i n t e n s i t y u s e d ( 1 2 , T ) . T h e h e a r t w a s a b n o r m a l i n o n l y o n e e m b r y o e x p o s e d t o1 2 , a T a n d w a s n o r m a l i n a l l c a s e s o f e x p o s u r e t o 1 2 , u T . B o t h c e p h a l i c a n d t r u n c a ln e r v o u s s y s t e m s p r e s e n t e d c a s e s o f a b n o r m a l i t y w i t h t h e t h r e e t e s t e d i n t e n s i t i e s .T h e d i f f e r e n c e s i n n e r v o u s s y s t e m m a l f o r m a t i o n s w e r e n o t p r o p o r t i o n a l t o t h e 1 0 0 -f o l d d i f f e r e n c e ( f r o m 0 1 2 t o 1 2 , u T ) i n t h e t o t a l a m o u n t o f e n e r g y r e c e i v e d b y t h ee g g s .

( 2 ) E x p o s u r e t o 1 0 0 H z . T h e m o s t m a r k e d a n d u n i f o r m e f f e c t s o n e m b r y o l o g i c a ld e v e l o p m e n t w e r e

o b t a i n e d w i t h 1 0 0 H z / 1 2 , u T ( T a b l e 2 B ) . A l l e m b r y o s ( n = 6 )s o t r e a t e d h a d m a l f o r m a t i o n s i n a l l o r g a n s s t u d i e d . M a c r o s c o p i c e x a m i n a t i o nr e v e a l e d t h a t d e v e l o p m e n t w a s c o n s i d e r a b l y d e l a y e d . N o e m b r y o a d v a n c e d b e y o n ds t a g e 6 o f t h e H a m b u r g e r & H a m i l t o n s c a l e ; t h e c e p h a l i c n e r v o u s s y s t e m w a s

5 3 8




T a b l e 3 . P e r c e n t a g e o f a b n o r m a l i t i e s i n e a c h o f t h e f i v e o r g a n s s t u d i e d i n e m b r y o s n o t

e x p o s e d ( c o n t r o l s ) a n d e x p o s e d t o ELMF, s u m m a r i z i n g t h e d a t a o f a l l i n t e n s i t i e s

1 0 Hz 1 0 0 Hz 1 0 0 0 Hz

C o n t r o l E x p o s e d C o n t r o l E x p o s e d C o n t r o l E x p o s e d

(n=6) ( n= 1 2 ) ( n= 1 0 ) ( n= 1 9 ) ( n= 1 0 ) ( n= 1 1 )

C e p h a l i c n e r v o u s s y s t e m 166± 1 6 - 6 5 0 + 1 5 0 8 9 + 7 - 4 2 0 + 1 3 . 3 9 0 + 9 - 5T r u n c a l n e r v o u s s y s t e m 1 6 - 6 ± 1 6 - 6 2 5 ± 1 3 . 1 0 7 3 + 1 0 - 4 1 0 + 1 0 8 1 ± 1 2 . 4H e a r t 1 6 6 + ± 1 6 X 6 8 ± 8 . 2 0 6 8 + 1 1 1 0 + 1 0 8 1 + 1 2 * 4V e s s e l s 1 6 - 6 ± 1 6 - 6 2 5 ± 1 3 - 1 0 7 8 ± 9 - 8 2 0 + 1 3 * 3 9 0 ± 9 - 5S o m i t e s 1 6 - 6 + ± 1 6 6 0 0 7 3 + 1 0 * 4 2 0 + 1 3 - 3 9 0 ± 9 - 5

A b b r e v i a t i o n s a s i n T a b l e 1 .

T a b l e 4 . P e r c e n t a g e o f a b n o r m a l i t i e s i n e a c h o f t h e f i v e o r g a n s s t u d i e d i n e m b r y o s n o t

e x p o s e d ( c o n t r o l s ) a n d e x p o s e d t o ELMF, s u m m a r i z i n g t h e d a t a o f a l l f r e q u e n c i e s

0 1 2 # u T 1 . 2 / z T 1 2 s T

C o n t r o l E x p o s e d C o n t r o l E x p o s e d C o n t r o l E x p o s e d( n = 5 ) ( n = 1 0 ) ( n = 5 ) ( n = 1 4 ) ( n = 1 6 ) ( n = 1 8 )

C e p h a l i c n e r v o u s s y s t e m 2 0 ± 2 0 5 0 ± 1 6 . 6 2 0 + 2 0 9 2 + 7 . 5 6 . 2 + 6 . 2 8 3 + 9 * 1T r u n c a l n e r v o u s s y s t e m 0 6 0 ± 1 6 - 3 2 0 + 2 0 7 8 + 1 1 V 5 6 - 2 + 6 - 2 5 0 + 1 2 - 1H e a r t 0 3 0 ± 1 5 3 20+20 7 8 + 1 1 V 5 6 . 2 + 6 . 2 5 0 + 1 2 - 1V e s s e l s 2 0 + 2 0 6 0 ± 1 6 . 3 20+20 78+115 1 2 * 5 + 8 * 5 6 1 + 1 1 * 8S o m i t e s 4 0 + 2 5 5 0 ± 1 6 . 6 20+20 7 1 + 1 2 . 6 1 2 * 5 + 8 - 5 4 4 + ± 1 2 * 0

A b b r e v i a t i o n s a s i n T a b l e 1 .

r e d u c e d t o a t h i c k e n i n g o f t h e a s y m m e t r i c e c t o d e r m a l t i s s u e a n d t h e t r u n c a l n e r v o u s

s y s t e m w a s r e p r e s e n t e d b y o n l y a t h i n p l a t e ( s e e F i g s . 1 B , 3 A , B , C ) .A l l e m b r y o s ( n = 9 ) t e s t e d a t 1 2 ,T a l s o h a d m a l f o r m e d c e p h a l i c n e r v o u s s y s t e m s

b u t t h e e f f e c t s w e r e l e s s c o n s t a n t i n o t h e r o r g a n s , a n d s e v e r a l e m b r y o s a p p e a r e dn o r m a l i n s o m e r e s p e c t s ( T a b l e 2 B ) . A t l o w e r i n t e n s i t i e s ( 0 1 2 , u T ) , t h e t e r a t o g e n i ce f f e c t o f t h e ELMF a l s o l a c k e d u n i f o r m i t y a n d s o m e o r g a n s s e e m e d n o r m a l i ns e v e r a l c a s e s . T h e v a s c u l a r s y s t e m , h o w e v e r , w a s a b n o r m a l i n a l l f o u r e m b r y o si n c u b a t e d a t 0 - 1 2 , u T .

( 3 ) E x p o s u r e t o 1 0 0 0 H z . A l l o r g a n s i n a l l t h e e x p o s e d e m b r y o s w e r e m a l f o r m e d

w h e n 1 - 2 , u T i n t e n s i t y w a s e m p l o y e d , w h e r e a s w i t h l o w e r ( 0 1 2 , u T ) o r h i g h e r ( 1 2 , u T )i n t e n s i t i e s , r e s u l t s w e r e v a r i a b l e a n d s o m e e m b r y o s a p p e a r e d n o r m a l ( T a b l e 4 ) .

( I I I ) H i s t o l o g i c a l a n a l y s i s

A m o r e d e t a i l e d s t u d y o f ELMF e f f e c t s w a s m a d e b y m i c r o s c o p i c a l e x a m i n a t i o n

o f s e c t i o n e d e m b r y o s .

( A ) C o n t r o l s

N o r m a l c h i c k e m b r y o s o f 4 8 h o u r s h a d c l e a r l y d i f f e r e n t i a t e d o p t i c v e s i c l e s a s w e l la s a s u b d i v i s i o n o f t h e p r o s e n c e p h a l o n i n t o

t e l e n c e p h a l o na n d

d i e n c e p h a l o n ,w i t h

p e r s i s t e n c e o f t h e m e s e n c e p h a l o n a n d t h e i n i t i a l s u b d i v i s i o n o f t h e r h o m b e n c e p h a l o ni n t o m e t e n c e p h a l o n a n d m y e l e n c e p h a l o n . T h e a u d i t o r y p i t s w e r e v i s i b l e . A t r a n s -v e r s e s e c t i o n a t t h e l e v e l o f t h e h e a r t r e v e a l e d a w e l l d e v e l o p e d n e u r a l t u b e ( s e e

5 3 9



J . M. R . DELGADO AND O T H ER S

A B

F i g . 2 . ( A ) C o n t r o l e m b r y o : t r a n s v e r s e s e c t i o n a t t h e l e v e l o f t h e h e a r t . x 2 0 0 . ( B ) C o n t r o le m b r y o : t r a n s v e r s e s e c t i o n t h r o u g h t h e 3 r d - 4 t h s o m i t e . x 5 0 0 . N n e u r a l t u b e ; A , a o r t a ;F , f o r e g u t ; H , h e a r t ; S , s o m i t e ; N , n o t o c h o r d .

F i g . 2 A , N) w i t h a n e l l i p t i c a l c a v i t y l i m i t e d b y t h i c k e n e d l a t e r a l w a l l s . B e l o w a n d a tb o t h s i d e s o f t h e n e u r a l t u b e , t h e a o r t i c a r c h e s ( A ) w e r e e v i d e n t , a n d b e l o w a n d +m e d i a l t o t h e m , t h e p r i m i t i v e g u t h a d a c q u i r e d a f l o o r a n d i t s s u b c e p h a l i c f o l d h a dp r o g r e s s e d t o c o n s t i t u t e t h e f o r e g u t ( F ) . T h e h e a r t b u l g e d , f o r m i n g a s t i l l u n d i v i d e dl o o p o c c u p y i n g a l a r g e s p a c e i n t h e p r e p a r a t i o n ( H ) . A s e c t i o n a t t h e l e v e l o f t h e3 r d - 4 t h s o m i t e i n a n o r m a l 1 4 s o m i t e e m b r y o s h o w e d ( F i g . 2 B ) t h a t t h e n e u r a l t u b ew a s c l o s e d a n d w e l l o r g a n i z e d ; t h e s o m i t e ( S ) w a s c l e a r l y l i m i t e d i n i t s u p p e r p a r t ,w h i l e i t s v e n t r o m e d i a l f a c e h a d l o s t i t s o r i g i n a l l y w e l l d e f i n e d b o u n d a r y , m e r g i n g tw i t h t h e c e n t r a l c o r e o f t h e s c l e r o t o m e c e l l s , e x t e n d i n g t o w a r d t h e n o t o c h o r d . -

( B ) E m b r y o s e x p o s e d t o m a g n e t i c f i e l d s

S i n c e m o r p h o l o g i c a l s t u d i e s s h o w e d t h a t t h e g r e a t e s t e m b r y o l o g i c a l e f f e c t s w e r ep r o d u c e d w i t h 1 0 0 H z / 1 - 2 A % T , h i s t o l o g i c a l r e s u l t s f r o m e m b r y o s e x p o s e d t o t h i s jt r e a t m e n t w i l l b e p r e s e n t e d f i r s t , f o l l o w e d b y f i n d i n g s i n o t h e r s e x p o s e d t o t h e g r e a t e ri n t e n s i t y o f 1 2 i t T , t h e g r e a t e r f r e q u e n c y o f 1 0 0 0 H z , a n d t h e l o w e s t f r e q u e n c y o f1 0 H z .

( I ) E f f e c t s o f 1 0 0 H z / 1 * 2 , T . T h e e m b r y o s e x p o s e d t o ELMF o f 1 0 0 H z / 1 2 , u Ts h o w e d d r a s t i c c h a n g e s i n t h e i r h i s t o l o g i c a l s t r u c t u r e c o r r e s p o n d i n g t o t h e a l t e r a -t i o n s i n t h e i r g r o s s f o r m . T h e y s h o w e d a l a c k o f m o r p h o g e n e s i s w h e r e o n l y t h e t h r e e j

p r i m i t i v e l a y e r s a n d s o m e t h i c k e n i n g o f n e u r o e c t o d e r m w e r e a p p a r e n t . T h e r e w a sl i t t l e c e l l u l a r d i f f e r e n t i a t i o n , a n d a l a c k o f o r g a n i z a t i o n o f c e l l s , w i t h o u t m u t u a lc o h e s i o n , r e s u l t e d i n a f r a g i l e t i s s u e w h i c h b r o k e e a s i l y d u r i n g m i c r o s c o p i c p r e p a r a - #t i o n s .

5 4 0




aX * _;- W n ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

B

: . .I

. : IAiAC%. :

_ V: S

. s . . . . .s o .

* . $ ! }

.: R .. :

:.. : : . . . C ., 9 F i,_.

F i g . 3 . Embryo e x p o s e d t o ELMF 1 0 0 H z / 1 2 , u T . ( A ) T r a n s v e r s e s e c t i o n t h r o u g h t h e c e p h a l i c

r e g i o n . x 5 0 0 . H i s t o l o g i c a l d e v e l o p m e n t h a s b e e n c o n f i n e d t o t h r e e l e v e l s w i t h o u t t h e f o r m a t i o n

o f o r g a n s . ( B ) T r a n s v e r s e s e c t i o n t h r o u g h t h e t r u n c a l r e g i o n . x 5 0 0 . T h e r e i s a v e r y p r i m i t i v ed e v e l o p m e n t w i t h o u t f o r m a t i o n o f o r g a n s , a n d a b n o r m a l a c e l l u l a r s p a c e s a r e i n d i c a t e d b y

a r r o w s . ( C ) N e u r a l e c t o d e r m f r o m t h e s a m e s p e c i m e n a t h i g h e r m a g n i f i c a t i o n s h o w i n g d e n s en u c l e o l i , a c e l l u l a r s p a c e s a n d a b n o r m a l a p p e a r a n c e o f t h e c e l l s . x 2 5 0 0 . N , n e u r a l t u b e ;m , m e s e n c h y m e ; e , e n d o d e r m ; N p , n e u r a l p l a t e .

5 4 1




~ ~ ~ ~ ~ ~~ ~ ~ ~ ~ ~ I i

t H ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ o r i L ;

H

A B

F i g . 4 . ( A ) E m b r y o e x p o s e d t o 1 0 0 H z / 1 2 , u T . T r a n s v e r s e s e c t i o n a t t h e l e v e l o f t h e h e a r t . x 2 0 0 .T h i s F i g u r e may b e c o m p a r e d w i t h t h e c o n t r o l i n F i g . 2 ( A ) . ( B ) T r a n s v e r s e s e c t i o n t h r o u g h t h et r u n c a l r e g i o n . x 5 0 0 . T h i s F i g u r e may b e c o m p a r e d w i t h t h e c o n t r o l i n F i g . 2 ( B ) .

T h e n e u r o e c t o d e r m h a d n o t d e v e l o p e d i n t o a n e r v o u s s y s t e m . T h e f o l d s o f t h e

c e p h a l i c r e g i o n r o s e b u t d i d n o t j o i n e a c h o t h e r t o f o r m a n e u r a l t u b e ( s e e F i g . 3 A ) .T h e b r a i n v e s i c l e s w e r e t h e r e f o r e a b s e n t . T h e a u d i t o r y p i t d i d n o t e x i s t . Some s p a c e s

i n t h e m e s e n c h y m e ( m a r k e d b y a r r o w s i n F i g . 4A) w e r e e m p t y a n d d e v o i d o f e x t r a -c e l l u l a r m a t r i x m a t e r i a l .

S e c t i o n s , c u t a t t h e l e v e l w h e r e t h e f i r s t s o m i t e s s h o u l d h a v e b e e n , r e v e a l e d a

n e u r a l p l a q u e w i t h o n l y e l e m e n t a l c h a r a c t e r i s t i c s , a n d a b n o r m a l s p a c e s l a c k i n g c e l l s( m a r k e d w i t h a r r o w s i n F i g . 3 B ) . T h e r e w a s n o e v i d e n c e o f t h e b e g i n n i n g o f a h e a r t .T h e r e g i o n a l t h i c k e n i n g o f t h e s p l a n c h n i c m e s o d e r m , w h i c h n o r m a l l y s t a r t s a f t e ra b o u t 2 5 h o u r s o f d e v e l o p m e n t , w a s a b s e n t . T h e r e w a s n o f u s i o n o f t h e m i d - r e g i o no f t h e e n d o c a r d i a l p r i m o r d i a t o f o r m a s i n g l e t u b e a n d b l o o d v e s s e l s d i d n o t e x i s t .

T h e p r i m i t i v e g u t , w h i c h n o r m a l l y s t a r t s t o a c q u i r e a c e l l u l a r f l o o r i n i t s c e p h a l i cr e g i o n a n d t h e n p r o g r e s s e s c a u d a l l y , c o u l d n o t b e d e t e c t e d i n t h e s e e m b r y o s .

A l c i a n b l u e ( p H 3 ) s t a i n i n g o f t h e p r e p a r a t i o n s r e v e a l e d t h e a b s e n c e o f g l y c o -s a m i n o g l y c a n s w h i c h a r e e s s e n t i a l f o r c e l l d e v e l o p m e n t .

O b s e r v a t i o n o f t h e n e u r a l e c t o d e r m a t h i g h e r m a g n i f i c a t i o n s ( F i g . 3 C ) r e v e a l e dc e l l s w i t h n u c l e o l i o f h i g h d e n s i t y , s u g g e s t i n g a l o w m e t a b o l i c c e l l u l a r a c t i v i t y . T h e

p r e p a r a t i o n s a l s o s h o w e d d i s p e r s e d a r e a s o f l o c a l n e c r o s i s , d e m o n s t r a t i n g t h e l e t h a lp o w e r o f t h e a p p l i e d ELMF.

( 2 ) E f f e c t s o f 1 0 0 H z / 1 2 f i T . E x p e r i m e n t a l r e s u l t s s h o w e d t h a t g r o s s f o r m w a s

l e s s a f f e c t e d , a n d m i c r o s c o p i c e x a m i n a t i o n s c o n f i r m e d t h a t t h e d i s t u r b a n c e s ,a l t h o u g h e v i d e n t , w e r e l e s s p r o n o u n c e d t h a n t h o s e c a u s e d b y 1 2 f i T .

I n t h e f o u r t r e a t e d e m b r y o s , t h e n e r v o u s s y s t e m , h e a r t , v e s s e l s a n d s o m i t e s c o u l d

b e i d e n t i f i e d b u t t h e i r d e v e l o p m e n t w a s c o n s i d e r a b l y d e l a y e d , a n d a v a r i e t y o f

a b n o r m a l i t i e s w e r e e v i d e n t ( F i g . 4 A ) . T h e f o r m a t i o n o f a n e u r a l t u b e ( N ) h a d b e g u n ,

b u t i t h a d n o t c l o s e d a n d w a s o f a b n o r m a l f o r m , w i t h u n d e r d e v e l o p e d o r g a n i z a t i o na n d w i t h i t s l u m e n i n v a d e d d o r s a l l y b y d i s o r g a n i z e d n e u r o e c t o d e r m i c c e l l s . I n o n l y

5 4 2




A ,

1| f

,:t,w

; , , r 2 W z , A r ; . a * i f m / R 4 '

* F

~~~~A 0# '°Bz g

F i g . 6 . ( A ) E m b r y o e x p o s e d t o 1 0 H z / 1 2 , u T . T r a n s v e r s e s e c t i o n t h r o u g h t h e c e p h a l i c r e g i o n .x 5 0 0 . A r r o w s i n d i c a t e d i v i d i n g c e l l s . ( B ) E m b r y o e x p o s e d t o 1 0 H z / 1 2 # t s T . T r a n s v e r s e s e c t i o nt h r o u g h t h e h e a r t . x 5 0 0 .

o n e e m b r y o w a s t h e a n t e r i o r n e u r o p o r e ( w h i c h n o r m a l l y c l o s e s b y t h e 3 4 t h - 3 5 t h

h o u r ) a l r e a d y c l o s e d , b u t i t p r e s e n t e d a s y m m e t r i e s a n d d i s l o c a t e d n e u r a l w a l l s . T h ep r i m i t i v e p h a r y n x t i s s u e a l s o s h o w e d s i g n s o f d i s o r g a n i z a t i o n . T h e f o r e g u t w a s 4

a s y m m e t r i c a l a n d h a d a b n o r m a l w a l l s . I n t h e v a s c u l a r s y s t e m , t h e r e w a s n o a o r t i cd i f f e r e n t i a t i o n a n d t h e h e a r t w a s o n l y a n e m p t y c h a m b e r w i t h t h i n a n d p r i m i t i v ew a l l s .

O t h e r r e s u l t s o f t h e t y p i c a l d e l a y i n d e v e l o p m e n t w e r e d i s o r g a n i z a t i o n , e m p t y

s p a c e s , n e c r o t i c a r e a s a n d a f e w m e s e n c h y m a l c e l l s w h i c h t e n d e d t o g r o u p t o g e t h e r( F i g . 4 A ) . S e c t i o n s c u t a t l o w e r s o m i t i c l e v e l s s h o w e d a r e l a t i v e l y w e l l d e v e l o p e d %

( a l t h o u g h n o t c l o s e d ) n e u r a l t u b e . T h e n o t o c h o r d w a s p r e s e n t a l t h o u g h l e s s o r g a n -

i z e d a n d d e v e l o p e d t h a n n o r m a l a n d l a c k i n g i t s o u t e r s h e a t h . T h e r e w a s n o s o m i t i cd i f f e r e n t i a t i o n a n d o n l y a m e s o b l a s t i c s e g m e n t a t i o n c o u l d b e i d e n t i f i e d ( F i g . 4 B ) .

I n t h e w h o l e e m b r y o a l a c k o f c o h e s i o n w a s e v i d e n t among t h e c e l l s a n d d i f f e r e n to r g a n s . T h i s f a c t may b e r e l a t e d , i n p a r t , t o t h e a b s e n c e o f b a s a l m e m b r a n e s i n t h et i s s u e s , a n d a l s o t o t h e l a c k o f g l y c o s a m i n o g l y c a n s i n t h e a c e l l u l a r s p a c e s .

( 3 ) E f f e c t s o f 1 0 0 0 H z / 1 2 , u T . T h e s e e m b r y o s p r e s e n t e d w i d e s p r e a d d e l a y s i nd e v e l op m e n t . M a l f o r m a t i o n s w e r e e s p e c i a l l y e v i d e n t i n o r g a n s o f m e s o d e r m a lo r i g i n , w h e r e c e l l s m u l t i p l i e d v e r y l i t t l e , d i d n o t m i g r a t e , a n d , w h e n t h e y d i d o r g a n i z e ,p r o d u c e d m a l f o r m a t i o n s . T h e e m b r y o s c o n t a i n e d a n e r v o u s s y s t e m , n o t o c h o r d ,

A

v a s c u l a r s y s t e m a n d s o m i t e s .A t t h e a n t e r i o r f o r e g u t l e v e l , a r e l a t i v e l y w e l l e s t a b l i s h e d n e u r a l t u b e w i t h a

n o r m a l h i s t o l o g i c a l a p p e a r a n c e w a s p r e s e n t ( F i g . 5 A ) , a l t h o u g h i t s i n n e r p a r t a n d

l i m i t i n g w a l l s w e r e p o o r l y o r g a n i z e d . I n m o s t c a s e s i n t h i s s e r i e s , t h e n e u r a l t u b e w a s

5 4 4



E m b r y o l o g i c a l e f f e c t s o f e l e c t r o m a g n e t i c f i e l d s 5 4 5

s t i l l o p e n a l o n g i t s e n t i r e l e n g t h . M u c o p o l y s a c c h a r i d e s w e r e p r e s e n t w i t h i n t h e

l u m e n a n d b a s a l membrane a l t h o u g h t h e y w e r e r a t h e r d e p o l y m e r i z e d . T h e n e u r a l

c r e s t w a s o f n e a r l y n o r m a l a p p e a r a n c e b u t o c c u p i e d t o o m e d i a l a p o s i t i o n .T h e n o t o c h o r d w a s r a t h e r p r i m i t i v e , b e i n g r e p r e s e n t e d b y a g r o u p o f c e l l s l a c k i n g

t h e s h e a t h w h i c h n o r m a l l y c o n t a i n s t h e m . T h e p h a r y n x h a d p o o r l y o r g a n i z e d w a l l s .T h e m e s e n c h y m e , a s s h o w n i n F i g u r e 5 A , w a s r e p r e s e n t e d b y a f e w c e l l s g r o u p e d

m a i n l y i n t h e c e p h a l i c a n d p h a r y n g e a l z o n e s . O b s e r v a t i o n s a t h i g h e r m a g n i f i c a t i o n s( F i g . 5 B ) r e v e a l e d s c a n t y m e s e n c h y m a l c e l l s w i t h f e w m i t o s e s a n d d e n s e n u c l e o l i ,i n d i c a t i n g s l o w m e t a b o l i c a c t i v i t y . T h e a r r o w s i n t h e F i g u r e mark p a t c h e s o f g l y c o s -a m i n o g l y c a n s w h i c h h a d a d e p o l y m e r i z e d a p p e a r a n c e , p o s s i b l y r e l a t e d t o t h e l a c ko f m i g r a t i o n o f n e u r a l c r e s t c e l l s .

I n a s i m i l a r r e g i o n i n a c o n t r o l e m b r y o ( F i g . 5 C ) t h e g l y c o s a m i n o g l y c a n s h a d a

t y p i c a l p o l y m e r i z e d a p p e a r a n c e , w i t h m o r e a b u n d a n t s t r a n d s . T h e c e l l s w e r e a l s om o r e n u m e r o u s w i t h f r e q u e n t m i t o s i s , c l e a r b o u n d a r i e s , s t a r - l i k e s h a p e a n d n i t i dp r o l o n g a t i o n s .

I n t w o o f t h e f o u r t r e a t e d e m b r y o s , t h e r e w a s n o d e t e c t a b l e h e a r t a n d t h e r e w e r e

o n l y u n d e v e l o p e d v e s s e l s , l i m i t e d t o a n i n c i p i e n t d o r s a l a o r t a . T h e f o r e g u t c o n s i s t e do f o n l y t h i n , d i s c o n t i n u o u s w a l l s . S o m i t e s w e r e v e r y p r i m i t i v e , l a c k i n g t h e i r l a x b a s a lm e m b r a n e .

( 4 ) E f f e c t s o f 1 0 H z / 1 2 # s T . I n t h i s s e r i e s , m o s t e m b r y o s a p p e a r e d n o r m a l e x c e p t

f o r t w o w h i c h h a d d i s t u r b e d n e r v o u s s y s t e m s i n w h i c h t h e c e p h a l i c v e s i c l e s w e r e

e v i d e n t b u t t h e t h i c k n e s s o f t h e i r w a l l s , i n c l u d i n g t h e t e l e n c e p h a l i c w a l l , w a s v a r i a b l ea n d p r e s e n t e d e m p t y s p a c e s . I n t h e g e r m i n a l l a y e r , t h e m e t a p h a s i c p l a q u e s o f t h em i t o t i c c e l l s w e r e o r i e n t e d o b l i q u e l y o r p a r a l l e l t o t h e d o r s o v e n t r a l a x i s o f t h e n e u r a l

t u b e , a n d t h e d e n s i t y o f t h e i r c h r o m a t i n s e e m e d h i g h e r t h a n n o r m a l . Many o f t h e s em i t o t i c c e l l s u n d e r w e n t a m e t a p h a s e w i t h i n t h e t i s s u e , e v e n i n z o n e s f a r f r o m t h e

o p t i c a n d o t i c v e s i c l e s . T h e n o t o c h o r d w a s g r e a t l y r e d u c e d i n s i z e ( F i g . 6 A ) . T h en e u r a l t u b e w a s c l o s e d a n d a p p e a r e d n o r m a l i n f o u r o f t h e f i v e t r e a t e d e m b r y o s . T h e

f o r e g u t , a o r t a a n d h e a r t a p p e a r e d t o b e n o r m a l ( F i g . 6 B ) . I n t h r e e o f t h e f i v ee m b r y o s , b l o o d w a s p r e s e n t a n d t h e v e s s e l s h a d w e l l o r g a n i z e d w a l l s c o r r e s p o n d i n g

t o s t a g e 1 1 o f d e v e l o p m e n t . V e s s e l s i n t h e c e p h a l i c r e g i o n , h o w e v e r , s e e m e d a b n o r -

m a l l y f r a g i l e . T h e s o m i t e s w e r e n o r m a l i n n u m b e r a n d d e v e l o p m e n t .

DISCUSSION

L i t e r a t u r e o n t h e b i o l o g i c a l e f f e c t s o f m a g n e t i c f i e l d s i s a b u n d a n t a n d c o n t r o -

v e r s i a l , a s i n d i c a t e d i n t h e I n t r o d u c t i o n . T h e l a c k o f u n i f o r m i t y i n e x p e r i m e n t a lr e s u l t s may b e d u e t o t h e w i d e r a n g e o f p a r a m e t e r s u s e d , t h e v a r i e t y o f a n i m a l

s p e c i e s t e s t e d , a n d p e r h a p s a l s o t o t h e u s e o f h i g h i n t e n s i t i e s . V e r y l i t t l e i n f o r m a t i o n

i s a v a i l a b l e c o n c e r n i n g t h e p o s s i b l e e f f e c t s o f p u l s a t i n g f i e l d s o f e x t r e m e l y l o w

f r e q u e n c i e s a n d v e r y l o w i n t e n s i t i e s w h i c h w e r e t h e f o c u s o f t h e p r e s e n t r e s e a r c h .T h e p r e s e n t f i n d i n g s d e m o n s t r a t e t h a t f i e l d s o f 1 0 0 H z / 1 ' 2 , u T h a v e a p o w e r f u l

e f f e c t o n c h i c k e n e m b r y o g e n e s i s , d e l a y i n g o r a r r e s t i n g i t a t a v e r y e a r l y s t a g e a n d

l i m i t i n g d e v e l o p m e n t t o t h e f o r m a t i o n o f t h e t h r e e p r i m i t i v e l a y e r s , w i t h o u t s i g n s o f

n e u r a l t u b e , b r a i n v e s i c l e s , a u d i t o r y p i t , f o r e g u t , h e a r t , v e s s e l s , o r s o m i t e s . T h i s

r e m a r k a b l e u n i f o r m i t y o f r e s u l t s o c c u r r e d o n l y i n t h e 1 0 0 H z / 1 ' 2 , u T s e r i e s . E x p o -

s u r e t o m a g n e t i c f i e l d s d o e s n o t p r o d u c e a s u d d e n e f f e c t b e c a u s e a l l e m b r y o s s h o w e dsome d e v e l o p m e n t , r e a c h i n g a t l e a s t a t h r e e l a y e r s t a g e , w i t h t h e e c t o d e r m r i s i n g u p

a n d c e l l s m u l t i p l y i n g . T h e a p p e a r a n c e o f v a r i a b l e n e c r o t i c p o i n t s s u g g e s t s t h ei 8 - 2




e x i s t e n c e o f s e c o n d a r y e f f e c t s . T h e m e c h a n i s m o f a c t i o n o f ELMF seems t o b e s l o wa n d c u m u l a t i v e .

T h e p r e s e n t e x p e r i m e n t s t h u s d e m o n s t r a t e a ' w i n d o w e f f e c t ' , t h e i n t e r m e d i a t e

p a r a m e t e r s o f 1 0 0 H z / 1 - 2 , u T b e i n g more e f f e c t i v e t h a n a n y o t h e r v a l u e s u s e d i n o u rs t u d i e s . T a b l e 4 , w h i c h s u m m a r i z e s a l l f r e q u e n c i e s u s e d , c l e a r l y s h o w s t h a t i n a l lo r g a n s , e x p o s u r e t o 1 2

/ a Twas more e f f e c t i v e t h a n 1 2 i t T . T a b l e 3 , a summary o f

r e s u l t s w i t h d i f f e r e n t i n t e n s i t i e s , i n d i c a t e s t h a t 1 0 0 0 Hz f r e q u e n c y e v o k e d t h e h i g h e s tp e r c e n t a g e o f c h a n g e s i n d i f f e r e n t o r g a n s .

A c c o r d i n g t o T a b l e 2 B , t h e i n t e n s i t y o f 1 2 , u T p r o d u c e d e q u i v a l e n t r e s u l t s i ng r o s s f o r m w i t h 1 0 0 a n d 1 0 0 0 H z , b u t h i s t o l o g i c a l e x a m i n a t i o n s h o w e d c o n c l u s i v e l yt h a t 1 0 0 Hz h a d g r e a t e r t e r a t o g e n i c e f f e c t s t h a n 1 0 0 0 H z .

T h e w i n d o w e f f e c t s o f e l e c t r o m a g n e t i c f i e l d s h a v e a l r e a d y b e e n r e p o r t e d i n t h el i t e r a t u r e a n d a c c o r d i n g t o B a w i n & A d e y ( 1 9 7 6 ) , i n t h e c h i c k e n b r a i n u n d e r

m a g n e t i c f i e l d s t h e r e i s a m a j o r d e c r e a s e i n t h e e f f l u x o f c a l c i u m a t f r e q u e n c i e s o f6 - 1 6 Hz ( f i e l d s o f 1 0 a n d 5 6 V / m ) b u t o n l y a s m a l l d e c r e a s e w i t h f i e l d s o f 5 V/ ma n d 1 0 0 V / m . T h e s e w i n d o w s were a l s o e v i d e n t i n s t u d i e s w i t h r a d i o f r e q u e n c y

s i g n a l s p r o d u c i n g t i s s u e f i e l d s o f 1 0 - 3 1 0 - 2 V / c m w h i c h a r e c o m p a r a b l e t o t h e5 0 m V / c m EEG s i g n a l . U s i n g r a d i o f r e q u e n c y s i g n a l s w i t h a m p l i t u d e m o d u l a t i o na t l o w b i o l o g i c a l f r e q u e n c i e s , an i n c r e a s e i n e f f l u x o f c a l c i u m may b e p r o d u c e d a s af u n c t i o n o f f r e q u e n c y m o d u l a t i o n , a s w e l l a s a s h a r p i n c r e a s e i n c a l c i u m e f f l u x u s i n g6 - 2 0 H z , w h i c h d i s a p p e a r s a t 3 5 Hz ( B a w i n , K a c z m a r e k & A d e y , 1 9 7 5 ) . T h e r e i s a

p o w e r w i n d o w i n a d d i t i o n t o t h e f r e q u e n c y w i n d o w , b e c a u s e t h e c a l c i u m e f f l u x o n l yi n c r e a s e s a t i n c i d e n t p o w e r d e n s i t i e s o f 0 1 - 1 m W / c m 2 . B e l o w a n d a b o v e t h e s ea m o u n t s , t h e e f f l u x i s n e g a t i v e o r s h o w s o n l y a n i n s i g n i f i c a n t i n c r e a s e ( B a w i n ,

S h a p p a r d & A d e y , 1 9 7 8 ) . T h e s e f i n d i n g s h a v e b e e n c o n f i r m e d b y B l a c k m a n e t a l .( 1 9 7 7 ) . F o r a d i s c u s s i o n o f t h e p o s s i b l e m e c h a n i s m s o f t h e s e w i n d o w e f f e c t s , s e eA d e y ( 1 9 7 9 ) .

T h e e m b r y o n i c o r g a n s r e a c t e d w i t h d i f f e r e n t s e n s i t i v i t y a c c o r d i n g t o t h e ELMFp a r a m e t e r s u s e d , i n d i c a t i n g t h e e x i s t e n c e o f d i f f e r e n t w i n d o w e f f e c t s o n s p e c i f i co r g a n s . As s h o w n i n T a b l e 1 , w h i c h s u m m a r i z e s t h e e f f e c t s o b t a i n e d w i t h a l l f r e q u e n -c i e s a n d i n t e n s i t i e s u s e d , t h e c e p h a l i c n e r v o u s s y s t e m e x h i b i t e d t h e h i g h e s t s e n s i t i v i t y( 7 8 5 % ) w h i l e t h e h e a r t h a d t h e l o w e s t ( 5 4 8 % ) . A s s e e n i n T a b l e 2 A , w i t h r e l a t i v e l yh i g h l e v e l s o f ELMF ( 1 O O H z / 1 * 2 , a T a n d a l s o 1 0 0 0 H z / 1 2 , u T a n d 1 2 / , u T ) , a l le m b r y o s h a d a b n o r m a l c e p h a l i c n e r v o u s s y s t e m s , w h i l e t h e o t h e r o r g a n s r e m a i n e dn o r m a l i n s e v e r a l e m b r y o s . A l t h o u g h t h e c e p h a l i c n e r v o u s s y s t e m h a d t h e g r e a t e s tELMF s e n s i t i v i t y w h e n e x p o s e d t o 1 0 0 H z / 1 - 2 , u T , i t was t h e o n l y s y s t e m w h i c h

d e v e l o p e d a p r i m i t i v e o r g a n i z a t i o n , w h i l e i n d i c a t i o n s o f a l l o t h e r o r g a n s w e r e a b s e n t .A t t h e l o w e r f r e q u e n c i e s o f 1 0 H z a n d t h e t h r e e i n t e n s i t i e s u s e d ( 0 1 2 , 1 2 , 1 2 , u T ) ,

t h e s o m i t e s w er e n o r m a l i n a l l e m b r y o s , w h i l e i n s e v e r a l c a s e s t h e c e p h a l i c n e r v o u s

s y s t e m was a b n o r m a l . T h e g r e a t e s t h i s t o l o g i c a l e f f e c t on v e s s e l d e v e l o p m e n t waso b t a i n e d w i t h 1 0 0 0 H z / 1 2 , u T , w h i c h c o m p l e t e l y b l o c k e d t h e f o r m a t i o n o f b l o o d a n dv e s s e l s a l t h o u g h t r a c e s o f o t h e r o r g a n s were p r e s e n t .As s h o w n i n T a b l e 2 A , f o u r o f t h e c o n t r o l s p r e s e n t e d e m b r y o l o g i c a l a b n o r m a l i -

t i e s . S t a t i s t i c a l a n a l y s i s d e m o n s t r a t e d t h e h i g h s i g n i f i c a n c e o f o u r r e s u l t s , a n d t h en o r m a l i t y o f e g g s e x p o s e d t o t h e l o w e s t ELMF ( 1 0 H z / 0 1 2 , u T ) i n c r e a s e d t h es i g n i f i c a n c e o f t h e s e f i n d i n g s . T h e c o n t r o l e g g o f t h e s e r i e s i n c u b a t e d u n d e r 1 0 H z /1 2 , T s h o w e d a m i l d , u n i f o r m a b n o r m a l i t y i n a l l o r g a n s a n d c o u l d h a v e b e e n

s p o n t a n e o u s l y d e f e c t i v e . W i t h r e s p e c t t o t h e a b n o r m a l c o n t r o l i n t h e 1 0 0 0 H z / 1 2 , u Ts e r i e s , t h e p o s s i b l e e f f e c t s o f v e r y w e a k ELMF c a n n o t b e d i s m i s s e d b e c a u s e t h e e g g

5 4 6




w a s o n l y 2 0 c m f r o m t h e c o i l . H o w e v e r , s i n c e t h e o t h e r c o n t r o l s w e r e n o r m a l , t h i sp o s s i b i l i t y i s c o n s i d e r e d r e m o t e .

Our r e s u l t s a r e d i f f i c u l t t o c o m p a r e w i t h o t h e r a v a i l a b l e r e p o r t s b e c a u s e o f

m e t h o d o l o g i c a l d i f f e r e n c e s . V e n e z i a n o ( 1 9 6 5 ) h a s d e s c r i b e d d i s t u r b a n c e s i n c h i c k

e m b r y o s e x p o s e d t o ELMF, b u t h e u s e d s t a t i c f i e l d s , f o u n d a l t e r a t i o n s i n o n l y 1 5 %o f t h e e x p o s e d e m b r y o s , a n d u s e d much h i g h e r i n t e n s i t i e s ( 3 1 G a u s s ) t h a n o u r s

( 1 ,T = 0 - 0 0 1 G a u s s ) . Kim ( 1 9 7 6 ) h a s r e v i e w e d t h e l i t e r a t u r e o n t h e e f f e c t s o f

s t a t i c m a g n e t i c f i e l d s o n g r o w t h r a t e s o f b a c t e r i a , d r o s o p h i l a , f r o g e m b r y o s , r a b b i t s ,c a t s a n d o t h e r a n i m a l s . I n t e n s i t i e s u s e d w e r e u p t o 1 2 0 0 0 0 Oe a n d r e s u l t s w e r e

v a r i a b l e a n d n o t c o m p a r a b l e t o o u r f i n d i n g s e x c e p t f o r t h e s t u d y b y K i y u s h k i n e t a l .( 1 9 6 6 ) who d e s c r i b e d r e t a r d e d d e v e l o p m e n t i n t h e p i g e o n e m b r y o u s i n g i n t e n s i t i e so f 4 - 7 O e .

T h e m a i n c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e p r e s e n t e x p e r i m e n t s w e r e t h e e f f e c t i v e n e s s o f v e r y

l o w i n t e n s i t i e s a n d t h e u s e o f p u l s a t i l e i n s t e a d o f s t a t i c m a g n e t i c f i e l d s . T h e r m a l

e f f e c t s w e r e t h e r e f o r e m i n i m a l a n d may b e d i s r e g a r d e d . T h e u s e o f p u l s e s p e r m i t t e d

a n a l y s i s o f f r e q u e n c y e f f e c t s . T e r a t o g e n i c r e s u l t s d i d n o t s e e m t o b e r e l a t e d t o t h e

a m o u n t o f a p p l i e d e n e r g y b e c a u s e l e v e l s w e r e v e r y l o w a n d a l s o b e c a u s e e q u i v a l e n tt o t a l a m o u n t s o f e n e r g y s u c h a s 1 0 H z / 1 2 , u T a n d 1 0 0 H z / 1 - 2 , u T p r o d u c e d v e r y

d i f f e r e n t e f f e c t s . A p a r a m e t r i c b i o l o g i c a l s e n s i t i v i t y a n d n o t a n u n s p e c i f i c e n e r g e t i cd i s t u r b a n c e t h e r e f o r e s e e m e d t o b e i n v o l v e d .

O u r r e s u l t s w e r e h o m o g e n e o u s w h e n p a r a m e t e r s o f 1 0 0 H z / 1 2 , u T a n d a l s o1 0 0 0 H z / 1 2 , u T w e r e u s e d ( s e e T a b l e 2 B ) , b u t e v e n i n t h e s e s e r i e s , h i s t o l o g i c a la b n o r m a l i t i e s v a r i e d , i n d i c a t i n g t h a t s o m e e m b r y o s w e r e m o r e s e n s i t i v e t o ELMFt h a n o t h e r s . H e t e r o g e n e i t y o f r e s u l t s w a s g r e a t e r w h e n o t h e r p a r a m e t e r s w e r e u s e d :

f o r e x a m p l e , i n t h e 1 0 0 H z / 1 2 , u T s e r i e s , t h r e e e m b r y o s w e r e n o r m a l w h e r e a s s i xw e r e a b n o r m a l i n t h e i r t r u n c a l n e r v o u s s y s t e m , h e a r t , v e s s e l s a n d s o m i t e s , a n d f i v eh a d a b n o r m a l v e s s e l s . T h i s f i n d i n g i n d i c a t e s a v a r i e d s e n s i t i v i t y o f t h e e m b r y o s t oELMF, p o s s i b l y r e l a t e d t o t h e i r l a c k o f g e n e t i c h o m o g e n e i t y . E v i d e n c e i n d i c a t e st h a t t h e r e m a y b e t w o t y p e s o f e m b r y o l o g i c a l s e n s i t i v i t y t o ELMF: ( a ) I n d i v i d u a l ,m e a n i n g t h a t t h e w h o l e e m b r y o may o r may n o t b e a f f e c t e d b y e x p o s u r e t o ELMF;a n d ( b ) o r g a n , r e l a t e d t o d i f f e r e n t i a l s e n s i t i v i t i e s w i t h i n t h e s a m e e m b r y o ; f o re x a m p l e , t h e g r e a t e r r e a c t i o n o f t h e c e p h a l i c n e r v o u s s y s t e m i n c o m p a r i s o n w i t h

t h a t o f t h e e m b r y o n i c h e a r t .E x p l a n a t i o n s o f t h e ELMF m e c h a n i s m s o f a c t i o n o n e m b r y o g e n e s i s a r e r a t h e r

d i f f i c u l t t o f o r m u l a t e . T h e p o s s i b l e c o o p e r a t i v i t y a t m e m b r a n e s u r f a c e s i n t h e s e n s i n go f w e a k f i e l d s i s a n a t t r a c t i v e t h e o r y . I n t h e m o d e l p r o p o s e d b y G r o d s k y ( 1 9 7 6 ) a n d

e v a l u a t e d b y A d e y ( 1 9 7 9 ) , t h e m e m b r a n e s c o u l d h a v e l i n e s o f e l e c t r i c s t r a i n c o m i n gf r o m t h e l i p i d b i l a y e r , w i t h g l y c o p r o t e i n s p l a y i n g a n e s s e n t i a l r o l e a n d w i t h d i p o l e sa r r a n g e d b a s i c a l l y i n a n a n t i f e r r o m a g n e t i c s t a t e . E n e r g y a d d e d i n a c o h e r e n t f a s h i o n

c o u l d c a u s e t h e d i p o l e s s c a t t e r e d a b o u t o n t h e s u r f a c e g l y c o p r o t e i n s t o c h a n g e t h e i ro r i e n t a t i o n f r o m t h e a n t i s t a t e t o t h e f l o p p h a s e .

T h e s h e e t a r r a n g e m e n t o f t h e m e m b r a n e may b e i n t e r r u p t e d b y p r o t r u d i n g s t r a n d so f g l y c o p r o t e i n s o r o f g l y c o s a m i n o g l y c a n s . T h e l a t t e r h a v e c h a r a c t e r i s t i c s a s p o l y -a n i o n s w i t h a c i d i c s u l p h a t e a n d / o r c a r b o x y l g r o u p s , p o s s e s s i n g a p o l y e l e c t r o l y t en a t u r e a n d f o r m i n g p r o t e o g l y c a n s i n w h i c h s e v e r a l c h a i n s a r e c o v a l e n t l y l i n k e d t o

p o l y s a c c h a r i d e u n i t s ( L i n d a h l & H o o k , 1 9 7 8 ) . T h e e l e c t r o s t a t i c p r o p e r t i e s o f t h e s e

p o l y s a c c h a r i d e s a r e e s s e n t i a l f o r t h e i r i n t e r a c t i o n s a n d f o r m t h e b a s i s o f t h e i r manyf u n c t i o n s , i n c l u d i n g i o n i c d i s t r i b u t i o n s , o s m o t i c p r e s s u r e a n d e l e c t r i c a l f i e l d s i nc e l l u l a r m e m b r a n e s , a n d c o o p e r a t i v e e l e c t r o s t a t i c b i n d i n g t o a v a r i e d n u m b e r o f




m a c r o m o l e c u l e s , f o r e x a m p l e c o l l a g e n a n d l i p o p r o t e i n s . E x p o s u r e t o ELMF c o u l d

c h a n g e t h e e l e c t r o s t a t i c p r o p e r t i e s o f g l y c o s a m i n o g l y c a n s , a l t e r i n g t h e i r e m b r y o -

g e n e t i c r o l e . T h e i r h i s t o l o g i c a l s t a i n i n g p r o p e r t i e s c o u l d a l s o b e m o d i f i e d . E s p e c i a l l yi n t e r e s t i n g i s t h e a c c u m u l a t i o n o f h y a l u r o n a t e i n t h e t i s s u e s a t a s t a g e c h a r a c t e r i z e db y e x t e n s i v e c e l l m i g r a t i o n a n d t h e s u b s e q u e n t e n z y m a t i c r e m o v a l o f h y a l u r o n a t e .T h e r o l e o f g l y c o s a m i n o g l y c a n s s e e m s w e l l e s t a b l i s h e d i n o r g a n o g e n e s i s ( B e r n f i e l d ,

Cohn & B a n e r j e e , 1 9 7 3 ; F i s h e r & S o l u r s h , 1 9 7 7 ; K o s h e r & L a s h , 1 9 7 5 ; S t r u d e l ,1 9 7 3 ) . G l y c o s a m i n o g l y c a n s a r e c o m p o n e n t s o f t h e e x t r a c e l l u l a r m a t r i x a n d a r e

a s s o c i a t e d w i t h c e l l u l a r m e m b r a n e s i n e m b r y o n i c a n d a l s o i n a d u l t t i s s u e s ( T o o l e ,1 9 7 6 ) . I n c h i c k e m b r y o s , h y a l u r o n i c a c i d i s p r e s e n t i n t h e c e l l u l a r m a t r i x o f t h e

m i g r a t i n g s c l e r o t o m e o f n e u r a l c r e s t a n d d e v e l o p i n g h e a r t a n d l i m b s ( s e e b i b l i o -g r a p h y i n F i s h e r & S o l u r s h , 1 9 7 7 ) . I t i s a c o n s t i t u e n t o f t h e e x t r a c e l l u l a r m a t r i x o f

t h e c h i c k p r i m a r y m e s e n c h y m e a n d i s n e c e s s a r y f o r m a i n t e n a n c e o f t h e e x t e n s i v ei n t e r c e l l u l a r s p a c e s w h i c h a r e c h a r a c t e r i s t i c o f t h e m e s e n c h y m e i n t h e h e a d r e g i o no f t h e e m b r y o , a n d f o r c e l l u l a r m i g r a t i o n .

I t i s a l s o known t h a t g l y c o s a m i n o g l y c a n s p r o m o t e c e r t a i n t y p e s o f m o r p h o -

g e n e s i s a n d c e l l d i f f e r e n t i a t i o n ( H a y & M e i e r , 1 9 7 4 , 1 9 7 6 ) a n d t h a t , i n t h e a b s e n c eo f g l y c o s a m i n o g l y c a n s , t h e r e i s n o e m b r y o n i c d e v e l o p m e n t ( T r i l l o , C u e v a s & L e a l ,i n p r e p a r a t i o n ) .

T h e m e c h a n i s m o f d e l a y s a n d m a l f o r m a t i o n s o f e m b r y o g e n e s i s c o u l d b e r e l a t e dt o t h e d i s r u p t i o n o r a b s e n c e o f g l y c o s a m i n o g l y c a n s i n e m b r y o s t r e a t e d w i t h 1 0 0 H z /1 2 , u T , a s r e v e a l e d b y a l c i a n b l u e s t a i n . G r a n u l a r a n d p o o r l y o r g a n i z e d p a t c h e s o f

g l y c o s a m i n o g l y c a n s a r e v e r y c l e a r i n F i g u r e S B a n d c o n t r a s t w i t h t h e n e a t f i b r i l l a ro r g a n i z a t i o n i n t h e n o r m a l e m b r y o s h o w n i n F i g u r e S C . I n t h e m o s t a f f e c t e de m b r y o s ( e x p o s e d t o 1 0 0 H z / 1 2 , u T ) , g l y c o s a m i n o g l y c a n s w e r e a b s e n t ; i n l e s sa f f e c t e d e m b r y o s ( e x p o s e d t o 1 0 Hz a t d i f f e r e n t i n t e n s i t i e s ) w h e r e m o r p h o g e n e s i s

o c c u r r e d ( a l t h o u g h w i t h s o m e d e l a y ) t h e y w e r e p r e s e n t ( a l t h o u g h m o d i f i e d ) i n t h e

a c e l l u l a r s p a c e s . E m b r y o s e x p o s e d t o 1 0 0 H z / 1 2 , u T h a d t r a c e s o f g l y c o s a m i n o -g l y c a n s i n t h e i r c e l l u l a r s u r f a c e s a n d c o n t a i n e d i n d i c a t i o n s o f i n c i p i e n t d e v e l o p m e n to f n e r v o u s s y s t e m a n d o t h e r o r g a n s . B e c a u s e t h i s g r o w t h r e q u i r e s s o me s y n t h e s i sa n d e x c r e t i o n o f g l y c o s a m i n o g l y c a n s , c e l l u l a r m e t a b o l i s m was e v i d e n t l y l e s s d i s -t u r b e d w i t h 1 2 ,T t h a n w i t h 1 2 , T .

I n t h e s e r i e s e x p o s e d t o 1 0 0 0 H z / 1 2 , u T , g l y c o s a m i n o g l y c a n s w e r e m ore a b u n d a n t

t h a n i n e m b r y o s e x p o s e d t o 1 0 0 H z , b u t t h e i r a p p e a r a n c e was a b n o r m a l l y g r a n u l a r .T h e f a c t t h a t , i n t h e s e e m b r y o s , t h e n e u r a l c r e s t c e l l s w e r e g r o u p e d t o g e t h e r , s t i c k i n gt o t h e n e u r a l t u b e ( F i g . S A ) , i n d i c a t e s a n i n t r i n s i c l a c k o f m o b i l i t y p o s s i b l y r e l a t e d

t o a l t e r a t i o n s o f g l y c o s a m i n o g l y c a n s ( P r a t t , L a r s e n & J o h n s t o n , 1 9 7 5 ) .T h e t e r a t o g e n i c e f f e c t s o f 1 2 H z / 1 2 , u T w e r e m i l d e r , a n d m a l f o r m a t i o n s were

l i m i t e d t o t h e c e p h a l i c n e r v o u s s y s t e m a n d n o t o c h o r d . T h e a b n o r m a l t h i c k e n i n g o f

t h e c e p h a l i c n e r v o u s s y s t e m w a s p r o b a b l y d u e t o a n i n c r e a s e o f m i t o t i c c e l l s a n d t h e

d i s o r d e r l y d i s p o s i t i o n o f m e t a p h a s i c p l a q u e s . T h e s e d i s t u r b a n c e s may a l s o b e

a s s o c i a t e d w i t h a l t e r a t i o n s o f g l y c o s a m i n o g l y c a n s , m o d i f y i n g t h e i r r o l e i n c e l l

p r o l i f e r a t i o n ( O h n i s h i , O s h i m a & O h t s u k a , 1 9 7 5 ) .T h e g r e a t e r ELMF s e n s i t i v i t y o f t h e c e p h a l i c n e r v o u s s y s t e m c o u l d n o t b e a t t r i -

b u t e d t o n e u r o n a l e l e c t r i c a l a c t i v i t y b e c a u s e , a t t h e s e e a r l y s t a g e s o f d e v e l o p m e n t ,t h e n e u r o b l a s t s h a v e n o t y e t a c q u i r e d t h e p o l a r i z i n g a n d d e p o l a r i z i n g c a p a b i l i t yn e c e s s a r y f o r n e u r a l t r a n s m i s s i o n e x i s t i n g i n t h e more m a t u r e n e u r a l t i s s u e .

O r g a n o g e n e s i s o f e a c h t i s s u e i s c l o s e l y r e l a t e d t o t h e l o c a l e n v i r o n m e n t a n d a r r e s t

i n d e v e l o p m e n t m a y b e c a u s e d b y ELMF i n f l u e n c e s on t h e f u n c t i o n a l p r o p e r t i e s o f

5 4 8




t h e e n v i r o n m e n t o r , a l t e r n a t i v e l y , o n e f f e c t s u p o n i n d u c t o r s a n d p r o g r a m m e d

m e c h a n i s m s . F o r e x a m p l e , d e l a y s i n h e a r t f o r m a t i o n may b e d u e t o a l t e r a t i o n s i nt h e f l o o r o f t h e p r i m i t i v e p h a r y n x w h i c h i s t h e i n d u c t o r o f c a r d i a c d e v e l o p m e n t .

E x p o s u r e t o ELMF s e e m s t o b e a n e x c e l l e n t m e t h o d f o r i n v e s t i g a t i o n o f t h e s ee m b r y o g e n e t i c m e c h a n i s m s .

As s h o w n b y J a f f e & S t e r n ( 1 9 7 9 ) , i n t h e e a r l y s t a g e s o f c h i c k d e v e l o p m e n t , t h e

p r i m i t i v e s t r e a k h a s a s t e a d y c u r r e n t , w i t h e x i t d e n s i t y o f a p p r o x i m a t e l y 1 0 0 , u A /c m 2 , w h i c h p o u r s o u t o f t h e w h o l e s t r e a k a n d r e t u r n s t h r o u g h t h e e p i b l a s t . T h e e p i -c e n t r e o f t h e s e c u r r e n t s l i e s n e a r H e n s e n ' s n o d e a n d s o m e o f t h e m may r e a c t i n w a y s

t h a t a f f e c t e m b r y o n i c d e v e l o p m e n t ( R o b i n s o n & C o n e , 1 9 8 0 ) . A p p l i c a t i o n o f e x t e r n a lm a g n e t i c f i e l d s t o e m b r y o s p r o b a b l y i n f l u e n c e s t h e s t e a d y c u r r e n t s o f t h e p r i m i t i v es t r e a k , a n d t h i s c o u l d b e a m e c h a n i s m f o r i t s d i s t u r b i n g e f f e c t i n e m b r y o g e n e s i s

s h o w n i n t h i s p a p e r . T h i s w o r k i n g h y p o t h e s i s i s a t p r e s e n t b e i n g t e s t e d e x p e r i -m e n t a l l y .

SUMMARY

F e r t i l i z e d c h i c k e n e g g s w e r e i n c u b a t e d f o r 4 8 h o u r s w h i l e e x p o s e d t o e x t r e m e l y

l o w f r e q u e n c y m a g n e t i c f i e l d s (ELMF) o f 1 0 H z , 1 0 0 Hz a n d 1 0 0 0 Hz w i t h i n t e n s i -t i e s o f 0 ' 1 2 , 1 2 a n d 1 2 , T .

G r o s s m o r p h o l o g i c a l a n d h i s t o l o g i c a l a n a l y s i s o f t h e e x p o s e d e m b r y o s r e v e a l e dt h e f o l l o w i n g e f f e c t s :

( 1 ) ELMF o f 1 0 0 H z / 1 - 2 # s T h a d t h e m o s t c o n s i s t e n t a n d p o w e r f u l i n h i b i t o r ye f f e c t o n e m b r y o g e n e s i s . D e v e l o p m e n t o f e m b r y o s w a s r e d u c e d t o t h e f o r m a t i o n o f

t h e t h r e e p r i m i t i v e l a y e r s . B r a i n v e s i c l e s , a u d i t o r y p i t , n e u r a l t u b e , f o r e g u t , h e a r t ,v e s s e l s , a n d s o m i t e s w e r e n o t d e v e l o pe d . G l y c o s a m i n o g l y c a n s w e r e a l m o s t a b s e n t .

( 2 ) T h e a b o v e r e s u l t s d e m o n s t r a t e a w i n d o w e f f e c t b e c a u s e e m b r y o s e x p o s e d t o

1 O O H z / 1 2 , u T w e r e l e s s d e v e l o p e d t h a n e m b r y o s e x p o s e d a t l o w e r a n d h i g h e r

i n t e n s i t i e s a n d f r e q u e n c i e s .( 3 ) D e v e l o p i n g o r g a n s r e a c t e d w i t h d i f f e r e n t s e n s i t i v i t y t o ELMF o f s p e c i f i c

f r e q u e n c i e s a n d i n t e n s i t i e s . T h e c e p h a l i c n e r v o u s s y s t e m w a s t h e m o s t a n d t h e h e a r tt h e l e a s t s e n s i t i v e . S o m i t e s w e r e n o t d i s t u r b e d b y e x p o s u r e t o 1 0 Hz w i t h a n y o f t h e

i n t e n s i t i e s u s e d . F o r m a t i o n o f b l o o d v e s s e l s w a s c o m p l e t e l y b l o c k e d b y ELMF o f

1 0 0 0 H z / 1 2,T w h i l e t r a c e s o f o t h e r o r g a n s w e r e p r e s e n t .( 4 ) T h e d r a s t i c e m b r y o l o g i c a l d i s t u r b a n c e s d e s c r i b e d w e r e o b t a i n e d w i t h much

l o w e r i n t e n s i t i e s ( 1 / A T = 0 0 1 G a u s s ) t h a n t h o s e u s e d i n s t u d i e s b y o t h e r i n v e s t i g a -t o r s .

( 5 ) E m b r y o l o g i c a l a l t e r a t i o n s i n d u c e d b y ELMF may d e p e n d o n d i s t u r b a n c e s i nt h e p r e s e n c e a n d s t r u c t u r e o f g l y c o s a m i n o g l y c a n s w h i c h a r e e s s e n t i a l e l e m e n t s i nc e l l u l a r a c t i v i t i e s , i n c l u d i n g c e l l m i g r a t i o n .

( 6 ) T h e u s e o f ELMF o f l o w i n t e n s i t y may b e a p o w e r f u l m e t h o d t o i n v e s t i g a t ee m b r y o g e n e t i c m e c h a n i s m s a n d may a l s o b e a u s e f u l t e c h n i q u e f o r i n v e s t i g a t i o n o f

o t h e r b i o l o g i c a l s y s t e m s .

T h e a u t h o r s w i s h t o t h a n k R a f a e l L o p e z P o r t o l e s , E d u a r d o R a m i r e z G o n z a l e s

a n d M a r i a A n g e l e s T r i l l o f o r t h e i r e x c e l l e n t t e c h n i c a l a s s i s t a n c e a n d C a r o l i n e S .D e l g a d o f o r h e r e d i t o r i a l h e l p .

ADDENDUM

A f t e r p r e p a r a t i o n o f t h i s p a p e r w e h a d t h e o p p o r t u n i t y t o c o n t a c t P r o f e s s o r C .



J . M . R . DELGADO AN D OTHERS

A n d r e w L . B a s s e t t a n d h i s g r o u p a t C o l u m b i a U n i v e r s i t y , N e w Y o r k C i t y , a n d

r e f e r e n c e m u s t b e made t o t h i s e x c e l l e n t w o r k . S e e , f o r e x a m p l e : P u l s i n g e l e c t r o -

m a g n e t i c f i e l d s : A n e w a p p r o a c h t o s u r g i c a l p r o b l e m s ( C . A . L . B a s s e t t ) . I n M e t a -

b o l i c S u r g e r y ( e d . H . B u c h w a l d & R . L . V a r c o ) , p p . 2 5 5 - 3 0 5 . N e w Y o r k : G r u n e &

S t r a t t o n . 1 9 7 8 .

REFERENCES

A D E Y , W. R . ( 1 9 7 9 ) . L o n g - r a n g e e l e c t r o m a g n e t i c f i e l d i n t e r a c t i o n s a t b r a i n c e l l s u r f a c e s . I n M a g n e t i c

F i e l d E f f e c t s o n B i o l o g i c a l S y s t e m s ( e d . T . S . T e n f o r d e ) , p p . 5 7 - 8 0 . New Y o r k : P l e n u m P r e s s .A R V A N I T A K I , A . ( 1 9 4 2 ) . E f f e c t s e v o k e d i n a n a x o n b y t h e e l e c t r i c a c t i v i t y o f a c o n t i g u o u s o n e . J o u r n a l o f

N e u r o p h y s i o l o g y 5 , 8 9 - 1 0 8 .

B A R N O T H Y , M. F . ( 1 9 6 3 ) . B i o l o g i c a l e f f e c t s o f m a g n e t i c f i e l d s o n s m a l l m a m m a l s . B i o m e d i c a l S c i e n t i f i cI n s t r u m e n t a t i o n 1 , 1 2 7 .

B A R N O T H Y , M. F . ( 1 9 6 4 ) . R e j e c t i o n o f t r a n s p l a n t e d t u m o r s i n m i c e . I n B i o l o g i c a l E f f e c t s o f M a g n e t i c

F i e l d s , v o l . 1 ( e d . M. R . B a r n o t h y ) . N e w Y o r k : P l e n u m P r e s s .B A W I N , S . M. & A D E Y , W . R . ( 1 9 7 6 ) . S e n s i t i v i t y o f c a l c i u m b i n d i n g i n c e r e b r a l t i s s u e t o w e a k e n v i r o n -

m e n t a l e l e c t r i c f i e l d s o s c i l l a t i n g a t l o w f r e q u e n c y . P r o c e e d i n g s o f t h e N a t i o n a l A c a d e m y o f S c i e n c e so f t h e US A 7 3 , 1 9 9 9 .

B A W I N , S . M . , K A C Z M A R E K , L . K . & A D E Y , W . R . ( 1 9 7 5 ) . E f f e c t s o f m o d u l a t e d V H F f i e l d o n t h e c e n t r a ln e r v o u s s y s t e m . A n n a l s o f t h e New Y o r k A c a d e m y o f S c i e n c e s 2 4 7 , 7 4 - 8 1 .

B A W I N , S . M . , S H A P P A R D , A . R . & A D E Y , W. R . ( 1 9 7 8 ) . P o s s i b l e m e c h a n i s m s o f w e a k e l e c t r o m a g n e t i cf i e l d c o u p l i n g i n b r a i n t i s s u e . B i o e l e c t r o c h e m i s t r y a n d B i o e n e r g e t i c s 5 , 6 7 - 7 6 .

B E R N F I E L D , M. R . , C O H N , R . H . & B A N E R J E E , S . D . ( 1 9 7 3 ) . G l y c o s a m i n o g l y c a n s a n d e p i t h e l i a l o r g a n

f o r m a t i o n . A m e r i c a n Z o o l o g y 1 3 , 1 0 6 7 - 1 0 8 3 .

B i G G s , M. W. ( 1 9 7 9 ) . S t u d i e s o n b i o m a g n e t i c e f f e c t s i n m i c e . I n M a g n e t i c F i e l d E f f e c t s o n B i o l o g i c a lS y s t e m s ( e d . T . S . T e n f o r d e ) , p . 4 0 . Ne w Y o r k : P l e n u m P r e s s .

B L A C K M A N , C . S . , E L D E R , J . A . , B A N N A N E , S . G . , W E I L , C . M. & E I C H I N G E R , D . C . ( 1 9 7 7 ) . Tw o f a c t o r sa f f e c t i n g t h e r a d i a t i o n - i n d u c e d c a l c i u m e f f l u x f r o m b r a i n t i s s u e . S y m p o s i u m o n t h e B i o l o g i c a l E f f e c t so f E l e c t r o m a g n e t i c W a v e s , , A i r l i e , V a . , O c t . 3 0 - N o v . 4 .

C A B A N E S , J . ( 1 9 8 0 ) . L e s c h a m p s e l e c t r i q u e s e t m a g n 6 t i q u e s o n t - i l s u n e f f e t s u r l ' h o m m e . R e v u e g e n e ' r a l ed e l ' e l e c t r i c i t e 8 9 , 1 6 - 2 2 .

C O O K , E . S . , F A R D O N , J . C . & N U - I T I N I , L . G . ( 1 9 6 9 ) . E f f e c t s o f m a g n e t i c f i e l d s o n c e l l u l a r r e s p i r a t i o n .

I n B i o l o g i c a l E f f e c t s o f M a g n e t i c F i e l d s , v o l . 2 ( e d . M. F . B a r n o t h y ) . New Y o r k : P l e n u m P r e s s .D E L O R G E , J . ( 1 9 7 2 ) . O p e r a n t b e h a v i o r o f r h e s u s m o n k e y s i n t h e p r e s e n c e o f e x t r e m e l y l o w f r e q u e n c y - l o w

i n t e n s i t y m a g n e t i c a n d e l e c t r i c f i e l d s : E x p e r i m e n t 1 . N a v a l A e r o s p a c e M e d i c a l R e s e a r c h L a b . , P e n s a -

c o l a , F l a . , R e p t . NAMRL-1155. ( A v a i l a b l e f r o m NTIS a s AD 7 5 4 0 5 8 . )

D E L O R G E , J . ( 1 9 7 3 a ) . O p e r a n t b e h a v i o r o f r h e s u s m o n k e y s i n t h e p r e s e n c e o f e x t r e m e l y l o w f r e q u e n c y -

l o w i n t e n s i t y m a g n e t i c a n d e l e c t r i c f i e l d s : E x p e r i m e n t 2 . N a v a l A e r o s p a c e M e d i c a l R e s e a r c h L a b . ,

P e n s a c o l a , F l a . , R e p t . NAMRL-1 1 7 9 . ( A v a i l a b l e f r o m NTIS a s AD 7 6 4 5 3 2 . )

D E L O R G E , J . ( 1 9 7 3 b ) . O p e r a n t b e h a v i o r o f r h e s u s m o n k e y s i n t h e p r e s e n c e o f e x t r e m e l y l o w f r e q u e n c y -

l o w i n t e n s i t y m a g n e t i c a n d e l e c t r i c f i e l d s : E x p e r i m e n t 3 . N a v a l A e r o s p a c e M e d i c a l R e s e a r c h L a b . ,P e n s a c o l a , F l a . , R e p t . NAMRL-1 1 9 6 . ( A v a i l a b l e f r o m NTIS a s AS 0 0 0 0 7 8 . )

D ' S o u z A , L . , R E N O , V . R . , N U T r I N i , L . G . & C O O K , E . S . ( 1 9 6 9 ) . T h e e f f e c t s o f a m a g n e t i c f i e l d o n DNA

s y n t h e s i s b y a s c i t e s s a r c o m a . I n B i o l o g i c a l E f f e c t s o f M a g n e t i c F i e l d s , v o l . 2 ( e d . M. F . B a r n o t h y ) .

N e w Y o r k : P l e n u m P r e s s .F I S H E R , M. & S O L U R S H , M. ( 1 9 7 7 ) . G l y c o s a m i n o g l y c a n l o c a l i z a t i o n a n d r o l e i n m a i n t e n a n c e o f t i s s u e

s p a c e s i n t h e e a r l y c h i c k e m b r y o . J o u r n a l o f E m b r y o l o g y a n d E x p e r i m e n t a l M o r p h o l o g y 4 2 , 1 9 5 - 2 0 7 .F U R U K A W A , T . & F U R S H P A N , E . J . ( 1 9 6 3 ) . Two i n h i b i t o r y m e c h a n i s m s i n t h e M a u t h n e r n e u r o n s o f

g o l d f i s h . J o u r n a l o f N e u r o p h y s i o l o g y 2 6 , 1 4 1 - 1 7 6 .G A B E , M. ( 1 9 6 8 ) . T e c h n i q u e s H i s t o l o g i q u e s . P a r i s : M a s s o n .

G R I S S E T r , J . D . ( 1 9 8 0 ) . B i o l o g i c a l e f f e c t s o f e l e c t r i c a n d m a g n e t i c f i e l d s a s s o c i a t e d w i t h ELF c o m m u n i c a -

t i o n s s y s t e m s . P r o c e e d i n g s o f t h e I n s t i t u t e o f E l e c t r i c a l a n d E l e c t r o n i c E n g i n e e r s 6 8 , 9 8 - 1 0 4 .

G R O D S K Y , 1 . 1 . ( 1 9 7 6 ) . N e u r o n a l m e m b r a n e : A p h y s i c a l s y n t h e s i s . M a t h e m a t i c a l B i o s c i e n c e s 2 8 , 1 9 1 - 2 2 0 .H A L L , E . J . , B E L F O R D , J . S . & L E A S H , M. J . ( 1 9 6 4 ) . Some n e g a t i v e r e s u l t s i n t h e s e a r c h f o r l e t h a l e f f e c t o f

m a g n e t i c f i e l d s o n b i o l o g i c a l m a t e r i a l s . N a t u r e 2 0 3 , 1 0 8 6 .H A L P E R N , M. H . & G R E E N , A . E . ( 1 9 6 4 ) . E f f e c t s o f m a g n e t i c f i e l d s o n g r o w t h o f H e l a c e l l s i n t i s s u e

c u l t u r e . N a t u r e 2 0 2 , 7 1 7 .H A M B U R G E R , V . & H A M I L T O N , H . L . ( 1 9 5 1 ) . A s e r i e s o f n o r m a l s t a g e s i n t h e d e v e l o p m e n t o f t h e c h i c k

e m b r y o . J o u r n a l o f M o r p h o l o g y 8 8 , 4 9 - 9 2 .

H A Y , E . D . & M E I E R , S . ( 1 9 7 4 ) . G l y c o s a m i n o g l y c a n s y n t h e s i s b y e m b r y o n i c i n d u c t o r s : n e u r a l t u b e ,n o t c c h o r d , a n d l e n s . J o u r n a l o f C e l l B i o l o g y 6 2 , 8 8 9 - 8 9 8 .

H A Y , E . D . & M E I E R , S . ( 1 9 7 6 ) . S t i m u l a t i o n o f c o r n e a l d i f f e r e n t i a t i o n b y i n t e r a c t i o n b e t w e e n c e l l s u r f a c ea n d e x t r a c e l l u l a r m a t r i x . D e v e l o p m e n t a l B i o l o g y 5 2 , 1 4 1 - 1 5 7 .

5 5 0




J A F F E , L . F . & S T E R N , C . D . ( 1 9 7 9 ) . S t r o n g e l e c t r i c a l c u r r e n t s l e a v e t h e p r i m i t i v e s t r e a k o f c h i c k e m b r y o s .

S c i e n c e 2 0 6 , 5 6 9 - 5 7 1 .K I Y U S H K I N E T A L . ( 1 9 6 6 ) : c i t e d i n K I M ( 1 9 7 6 ) .K I M , Y . S . ( 1 9 7 6 ) . Some p o s s i b l e e f f e c t s o f s t a t i c m a g n e t i c f i e l d s o n c a n c e r . T o w e r I n t e r n a t i o n a l T e c h n o -

m e d i c a l I n s t i t u t e J o u r n a l o f L i f e S c i e n c e s 6 , 1 1 - 2 8 .K O R N , H . & F A B E R , D . S . ( 1 9 8 0 ) . E l e c t r i c a l f i e l d e f f e c t i n t e r a c t i o n s i n t h e v e r t e b r a t e b r a i n . T r e n d s i n

N e u r o s c i e n c e J a n . , 6 - 8 .K O S H E R , R . A . & L A S H , J . W. ( 1 9 7 5 ) . N o t o c h o r d a l s t i m u l a t i o n o f ' i n v i t r o ' c h o n d r o g e n e s i s b e f o r e a n d

a f t e r e n z y m a t i c r e m o v a l o f p e r i n o t o c h o r d a l m a t e r i a l s . D e v e l o p m e n t a l B i o l o g y 4 2 , 3 6 2 - 3 7 8 .

L I N D A H L , U . & H O O K , M. ( 1 9 7 8 ) . G l y c o s a m i n o g l y c a n s a n d t h e i r b i n d i n g t o b i o l o g i c a l m a c r o m o l e c u l e s .

A n n u a l R e v i e w o f B i o c h e m i s t r y 4 7 , 3 8 5 4 1 7 .L U N A , L . G . ( e d . ) ( 1 9 6 8 ) . M a n u a l o f H i s t o l o g i c S t a i n i n g M e t h o d s o f t h e Armed F o r c e s I n s t i t u t e o f P a t h o -

l o g y . N e w Y o r k : B l a k e s t o n D i v i s i o n , M c G r a w - H i l l .M A L I N I N , G . I . , G R E G O R Y , W. D . , M O R E L L I , L . & E B E R T , P . S . ( 1 9 7 9 ) . E f f e c t s o n c e l l f u n c t i o n r e s u l t i n g

f r o m e x p o s u r e t o s t r o n g m a g n e t i c f i e l d s a t 4 ' K . I n M a g n e t i c F i e l d E f f e c t s o n B i o l o g i c a l S y s t e m s

( e d . T . S . T e n f o r d e ) , p p . 5 0 - 5 1 . N e w Y o r k : P l e n u m P r e s s .M E R I C L E , R . P . , M E R I C L E , L . W . , S M I TH , A . F . , C A M P B E L L , W. F . & M O N T G O M E R Y , D . J . ( 1 9 6 4 ) . P l a n t

g r o w t h r e s p o n s e s . I n B i o l o g i c a l E f f e c t s o f M a g n e t i c F i e l d s , v o l . 1 ( e d . M. F . B a r n o t h y ) . N e w Y o r k :P l e n u m P r e s s .

M U L A Y , I . L . & M U L A Y , L . N . ( 1 9 6 1 ) . E f f e c t s o f a m a g n e t i c f i e l d o n s a r c o m a 3 7 a s c i t e s t u m o r c e l l s .N a t u r e 1 9 0 , 1 0 1 9 .

N E U R A T H , P . W. ( 1 9 6 8 ) . H i g h g r a d i e n t m a g n e t i c f i e l d s i n h i b i t e m b r y o n i c d e v e l o p m e n t o f f r o g s . N a t u r e2 1 9 , 1 3 5 8 .

N E U R A T H , P . W. ( 1 9 6 9 ) . T h e e f f e c t o f ' h i g h g r a d i e n t h i g h s t r e n g t h m a g n e t i c f i e l d s o n t h e e a r l y e m b r y o n i c

d e v e l o p m e n t o f f r o g s . I n B i o l o g i c a l E f f e c t s o f M a g n e t i c F i e l d s , v o l . 2 ( e d . M. F . B a r n o t h y ) . N e w Y o r k :

P l e n u m P r e s s .N o v I T S K I I , YU I . ( 1 9 6 6 ) . E f f e c t s o f a m a g n e t i c f i e l d o n t h e d r y s e e d s o f s o m e c e r e a l s . I n P r o c e e d i n g s o f

t h e C o n f e r e n c e o n E f f e c t s o f M a g n e t i c F i e l d s o n B i o l o g i c a l O b j e c t s . M o s c o w .

O H N I S H I , T . , O S H I M A , E . & O H T S U K A , M. ( 1 9 7 5 ) . E f f e c t o f l i v e r c e l l c o a t a c i d m y c o p o l y s a c c h a r i d e o n t h ea p p e a r a n c e o f d e n s i t y d e p e n d e n t i n h i b i t i o n i n h e p a t o m a c e l l g r o w t h . E x p e r i m e n t a l C e l l R e s e a r c h 9 3 ,1 3 6 - 1 4 2 .

P R A T T , R . M . , L A R S E N , M. A . & J O H N S T O N , M. C . ( 1 9 7 5 ) . M i g r a t i o n o f c r a n i a l n e u r a l c r e s t c e l l s i n a

c e l l - f r e e h y a l u r o n a t e r i c h m a t r i x . D e v e l o p m e n t a l B i o l o g y 4 4 , 2 9 8 - 3 0 5 .

R O B I N S O N , K . R . & C O N E , R . ( 1 9 8 0 ) . P o l a r i z a t i o n o f f u c o i d e g g s b y a c a l c i u m i o n o p h o r e g r a d i e n t .

S c i e n c e 2 0 7 ,7 7 - 7 8 .

S C H A E F E R , H . ( 1 9 8 0 ) . T h e e f f e c t s o f e l e c t r i c a l t e r n a t i o n f i e l d s o f h i g h f i e l d i n t e n s i t i e s o n m a n . A b s t r a c t so f t h e R e p o r t s , 6 t h I n t e r n a t i o n a l C o l l o q u i u m o n T h e P r e v e n t i o n o f O c c u p a t i o n a l R i s k s Due t o E l e c t r i c i t y ,p p . 1 - 3 . V i e n n a , S e p t . 3 0 - O c t . 2 .

S H T E R N B E R G , 1 . B . ( 1 9 6 6 ) . T h e e f f e c t o f a c o n s t a n t m a g n e t i c f i e l d o n t h e p r o d u c t i o n o f s p e c i f i e d a n t i -b o d i e s . I n P r o c e e d i n g s o f t h e C o n f e r e n c e o n E f f e c t s o f M a g n e t i c F i e l d s o n B i o l o g i c a l O b j e c t s . M o s c o w .

S S A W A S T I N , P . W. ( 1 9 3 0 ) . M a g n e t i c g r o w t h r e a c t i o n s i n p l a n t s . P l a n t a 1 2 , 3 2 7 .S T R U D E L , G . ( 1 9 7 3 ) . M a t e r i e l e x t r a c e l l u l a i r e p e r i a x i a l e t c h o n d r o g e n e s e v e r t e b r a l e . A n n e e b i o l o g i e 1 2 ,

4 0 1 4 1 6 .T A B R A H , F . L . , G U E R N S E Y , D . L . , C H O U , S . C . & B A T K I N , S . ( 1 9 7 8 ) . E f f e c t o f a l t e r n a t i n g m a g n e t i c f i e l d s

( 6 0 - 1 0 0 g a u s s , 6 0 H z ) o n T e t r a h y m e n a p y r i f o r m i s . T o w e r I n t e r n a t i o n a l T e c h n o m e d i c a l I n s t i t u t e J o u r n a lo f L i f e S c i e n c e s 8 , 7 3 - 7 7 .

T O O L E , B . P . ( 1 9 7 6 ) . M o r p h o g e n e t i c r o l e o f g l y c o s a m i n o g l y c a n s ( a c i d m u c o p o l y s a c c h a r i d e s ) i n b r a i na n d o t h e r t i s s u e s . I n N e u r o n a l R e c o g n i t i o n ( e d . S . H . B a r o n d e s ) , p p . 2 7 5 - 3 2 9 . N e w Y o r k : P l e n u m

P r e s s .V E N E Z I A N O , P . P . ( 1 9 6 5 ) . T h e e f f e c t o f l o w i n t e n s i t y m a g n e t o s t a t i c f i e l d s o n t h e g r o w t h a n d o r i e n t a t i o n

o f t h e e a r l y e m b r y o o f G a l l u s d o m e s t i c u s . Z o o l o g y 2 5 , 4 3 1 9 .

dr. jose delgado - embryological changes induced by weak elf electromagnetic fields (1982)

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