BackgroundTranscranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive neural control technology that has become a research hotspot. To facilitate further research of tDCS, the biosafety of 500 μA cathodal tDCS, a controversial parameter in rats was evaluated.Results24 animals were randomly divided into two groups: a cathodal tDCS group (tDCS, n = 12) and control group (control, n = 12). Animals in the tDCS group received 5 consecutive days of cathodal tDCS (500 μA, 15 min, once per day) followed by a tDCS-free interval of 2 days and 5 additional days of stimulation, totally two treatments of tDCS for a total of 10 days. Computational 3D rat model was adopted to calculate the current density distributions in brain during tDCS treatment. Essential brain functions including motor function and learning and memory ability were evaluated. Additionally, to estimate the neurotoxicity of tDCS, the brain morphology, neurotransmitter levels and cerebral temperature were investigated. Our results showed that the current density inside the brain was less than 20 A/m2 during tDCS treatment in computational model. tDCS did not affect motor functions and learning and memory ability after tDCS treatment. In addition, no significant differences were found for the tDCS group in hematology, serum biochemical markers or the morphology of major organs. Moreover, tDCS treatment had no effect on the brain morphology, neural structures, neurotransmitter levels or cerebral temperature.Conclusion500 μA cathodal tDCS as performed in the present study was safe for rodents.

中文翻译：

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500 μA 阴极经颅直流电刺激对大鼠的安全性研究

背景经颅直流电刺激（tDCS）是一种无创的神经控制技术，已成为研究热点。为了促进 tDCS 的进一步研究，评估了 500 μA 阴极 tDCS 的生物安全性，这是一个有争议的大鼠参数。 结果 24 只动物随机分为两组：阴极 tDCS 组（tDCS，n = 12）和对照组（对照组，n = 12）。tDCS 组的动物连续 5 天接受阴极 tDCS（500 μA，15 分钟，每天一次），然后是 2 天的无 tDCS 间隔和另外 5 天的刺激，总共两次 tDCS 治疗，总共 10天。采用计算 3D 大鼠模型计算 tDCS 治疗期间脑中的电流密度分布。评估了基本的大脑功能，包括运动功能和学习记忆能力。此外，为了估计 tDCS 的神经毒性，研究了大脑形态、神经递质水平和大脑温度。我们的结果表明，在计算模型中，tDCS 治疗期间脑内的电流密度小于 20 A/m2。tDCS 治疗后，tDCS 不影响运动功能和学习记忆能力。此外，tDCS组在血液学、血清生化标志物或主要器官的形态学方面没有发现显着差异。此外，tDCS 治疗对大脑形态、神经结构、神经递质水平或大脑温度没有影响。结论 本研究中进行的 500 μA 阴极 tDCS 对啮齿动物是安全的。我们的结果表明，在计算模型中，tDCS 治疗期间脑内的电流密度小于 20 A/m2。tDCS 治疗后，tDCS 不影响运动功能和学习记忆能力。此外，tDCS组在血液学、血清生化标志物或主要器官的形态学方面没有发现显着差异。此外，tDCS 治疗对大脑形态、神经结构、神经递质水平或大脑温度没有影响。结论 本研究中进行的 500 μA 阴极 tDCS 对啮齿动物是安全的。我们的结果表明，在计算模型中，tDCS 治疗期间脑内的电流密度小于 20 A/m2。tDCS 治疗后，tDCS 不影响运动功能和学习记忆能力。此外，tDCS组在血液学、血清生化标志物或主要器官的形态学方面没有发现显着差异。此外，tDCS 治疗对大脑形态、神经结构、神经递质水平或大脑温度没有影响。结论 本研究中进行的 500 μA 阴极 tDCS 对啮齿动物是安全的。tDCS组在血液学、血清生化标志物或主要器官的形态学方面没有发现显着差异。此外，tDCS 治疗对大脑形态、神经结构、神经递质水平或大脑温度没有影响。结论 本研究中进行的 500 μA 阴极 tDCS 对啮齿动物是安全的。tDCS组在血液学、血清生化标志物或主要器官的形态学方面没有发现显着差异。此外，tDCS 治疗对大脑形态、神经结构、神经递质水平或大脑温度没有影响。结论 本研究中进行的 500 μA 阴极 tDCS 对啮齿动物是安全的。