Mobilfunk-relevante Arbeiten sind solche mit Mobilfunk-Exposition, d.h.
Bitte beachten Sie, dass eine Publikation mehreren Endpunkten zugeordnet sein kann, d.h. die Summe der Publikationen aus den einzelnen thematischen Punkten und Unterpunkten kann größer als die Gesamtsumme der tatsächlichen Publikationen sein.
Das menschliche Gehirn besteht aus Netzwerken von Nerven, welche sich in unterschiedlichen Aktivierungszuständen befinden können (z.B. Erregungsleitung auf chemischem oder elektrischem Weg oder funktionelle Aktivität durch metabolische Prozesse). Die Hirnaktivität kann dabei über verschiedene Indikatoren gemessen werden, z.B. durch:
Für jeden dieser Indikatoren der Hirnaktivität existieren entsprechende Messverfahren, z.B.:
Das EEG stellt die durch Schädelknochen und Kopfhaut gedämpfte elektrische Summenfunktion der Nervenzellen von der Hirnoberfläche dar. Mit Hilfe von mehreren auf der Kopfhaut aufgesetzten Elektroden werden die elektrischen Spannungsunterschiede (Potenzial-Schwankungen) zwischen jeweils zwei Elektroden gemessen, verstärkt und als Hirnstromwellen aufgezeichnet. Bei der Auswertung wird die Frequenzverteilung der Hirnstromwellen analysiert, wobei das spontan im Schlaf- oder Wachzustand gemessene EEG einen Frequenzbereich von 0-50 Hz umfasst. Für klinische Analysen wird dieser in mehrere Unterbereiche aufgeteilt, die mit unterschiedlichen Bewusstseinszuständen einhergehen:
Der Bereich von 27-50 Hz (Gammawellen) ist bisher noch wenig erforscht und steht wahrscheinlich im Zusammenhang mit Hyperaktivität, Angst-Zuständen und Anspannung.
Eine weitere Wellenform im EEG sind die ereigniskorrelierten Potentiale. Anders als beim spontan gemessenen EEG (das von einem bestimmten "Ereignis" unabhängig auftritt) werden diese Wellenformen entweder durch Sinneswahrnehmungen (z.B. visuelle, akustische, motorische oder somatosensorische Reize) ausgelöst (evoziert) oder sie sind mit kognitiven Prozessen (z. B. Aufmerksamkeit, Gedächtnis) korreliert (ereigniskorreliert). Evozierte Potenziale zeigen also die Verarbeitung des physikalischen Reizes, während die ereigniskorrelierten Potenziale durch "höhere Prozesse" verursacht werden. Für die Auswertung beider werden kurze EEG-Abschnitte analysiert, die auf das dargebotene Ereignis folgen. Meistens werden die Ereignisse wiederholt präsentiert, um Schwankungen in den Messungen auszumitteln. Die Amplitude der Potenziale beträgt nur einige µV und ist unter den Signalen des spontanen EEG versteckt. Es sind selektive Analyseverfahren notwendig, um die Potenziale aus dem Hintergrund des EEG zu extrahieren.
Darüber hinaus gibt es bestimmte Strukturelemente in den Kurvenformen des EEG und Störungen in der rhythmischen Eigentätigkeit des Gehirns, die auf bestimmte Störungen schließen lassen (z.B. Anfallsleiden, Tumoren, Trauma, Vergiftungen). Diese können anhand visueller Auswertung von auffallenden Unregelmäßigkeiten im EEG bestimmt werden.
Mit der rasanten Verbreitung und ständigen Entwicklung neuer Mobilfunk-Technologien wächst die öffentliche Sorge um mögliche Gesundheits-Beeinträchtigungen. Aufgrund der Nähe des Mobiltelefons zum Kopf ist das Gehirn, im Vergleich zum restlichen Körper, relativ hohen sogenannten spezifischen Absorptionsraten (SARs) ausgesetzt (siehe Hossmann et al. 2003). Dabei wird ein gewisser Betrag an hochfrequenter Strahlung durch die Schädeldecke absorbiert und erreicht das Gehirn. Dies könnte zu einer möglichen Wechselwirkung zwischen hochfrequenten elektromagnetischen Feldern und der Hirnaktivität führen (siehe Valentini et al. 2007), die nicht ausschließlich auf thermische Wirkungen zurückzuführen ist. Da viele Funktionen des Gehirns (z.B. Aufmerksamkeit, Reaktionszeit, Gedächtnis) auf chemischen und elektrischen Vorgängen basieren, können mit Hilfe des EEG sowohl Leistungen als auch Störungen der Gehirn-Funktionen geprüft werden (siehe Gehlen et al. 1996).
Es ist derzeit schwierig zu sagen, ob Expositions-abhängige Veränderungen (z.B. Alphawellen-Aktivität des EEG) kognitive Funktionen erleichtern oder erschweren, da man nicht genau weiß, wofür diese Veränderungen stehen (Croft et al. 2008). Bessere Einblicke in verschiedene Stufen der Informationsverarbeitung bietet daher die Messung ereigniskorrelierter Potenziale im EEG, da hier spezifische Reize präsentiert werden, die als Teil neuropsychologischer Testverfahren (z.B. Oddball-Paradigma) genauere Aussagen über kognitive Leistungsveränderungen zulassen (siehe Hamblin et al. 2006). Die meisten Studien untersuchen die Wirkungen akuter Mobilfunk-Expositionen auf die Gehirn-Tätigkeit beim Menschen. Seltener werden Studien an Tieren, z.B. Ratten oder Mäusen, durchgeführt. Der Vorteil von Tierstudien ist, neben der Möglichkeit, eine große Stichprobenzahl unter definierten Bedingungen zu untersuchen, dass u.a. die Wechselwirkungen bestimmter Psychopharmaka mit einer Hochfrequenz-Befeldung auf die Gehirnaktivität untersucht werden können (z.B. Lopez-Martin et al. 2009; Lopez-Martin et al. 2006).
Die Ergebnisse aus diversen Studien zu den Wirkungen von Mobilfunk-relevanten hochfrequenten elektromagnetischen Feldern auf die Hirnaktivität, das EEG und evozierte Potenziale sind schwer miteinander vergleichbar, da sie teilweise inkonsistent und widersprüchlich sind. Dies kann verschiedene Ursachen haben, z.B. unterschiedliche Expositions-Dauern und Ausgangsleistungen der verwendeten Mobiltelefone, Testzeitpunkt der Probanden während der Exposition oder danach (Zeitpunkt der EEG-Aufzeichnung), Stichproben-Merkmale (Umfang, demographische Unterschiede), sowie variable Testverfahren zur Erfassung der Wirkungen auf die Hirnaktivität. Aber auch verschiedene Auswertungs- und Analyseverfahren der Hirnaktivität können zu verschiedenen Ergebnissen führen.
Von den 55 vorliegenden Studien (siehe Tabelle Stand August 2009) wurden 48 Studien mit Menschen durchgeführt und 7 Studien mit Tieren. Insgesamt untersuchten 30 Studien die spontane EEG-Aktivität, 10 Studien untersuchten ereigniskorrelierte Potenziale und 10 Studien untersuchten evozierte Potenziale. In 3 Studien wurde die Anfallsneigung mittels EEG erfasst. Bei Betrachtung der verschiedenen Endpunkte muss berücksichtigt werden, dass eine Studie mehrere Endpunkte beinhalten kann. Die verbleibenden Studien untersuchten andere Parameter der Gehirnaktivität, z.B. Neuronen-Feuerrate, Bindungseigenschaften von Neurotransmittern, magnetische Feldänderungen (mittels MEG), Gehirnstamm-Aktivität, Aktivität des sympathischen Nervensystems und elektrische Potenziale an der freigelegten Großhirnrinde (mittels Elektrokortikogramm). Insgesamt konnte bei 16 Studien keine signifikante Wirkung einer Hochfrequenz-Befeldung nachgewiesen werden. In 10 Studien zum Spontan-EEG konnten Wirkungen auf die Alphawellen-Aktivität nachgewiesen werden, wobei diese unter Hochfrequenz-Befeldung sowohl erhöht (z.B. Bardasano et al. 2007; Regel et al. 2007; De Seze et al. 2001) als auch erniedrigt (Perentos et al. 2008; Maby et al. 2006) war. Drei EEG-Studien wiesen einen spezifischen Geschlechter-Unterschied für die Exposition nach (Nanou et al. 2009; Nanou et al. 2005; Papageorgiou et al. 2004). Eine Studie, die Erwachsene und Kinder verglich (Kramarenko et al. 2003), beobachtete in beiden Gruppen eine langsame Deltawellen-Aktivität im Wachzustand, was als schädlich anzusehen ist. Da diese bei Kindern stärker ausgeprägt war, vermuten die Autoren, dass Kinder anfälliger für schädliche Expositions-Wirkungen sein könnten. Bei zwei Studien zu ereignisbezogenen Potenzialen konnten frühere signifikante Ergebnisse in neueren Replikationsstudien nicht bestätigt werden (Hamblin et al. 2006 vs. Hamblin et al. 2004; Krause et al. 2004 vs. Krause et al. 2000), was für eine mögliche Instabilität von Befunden zu ereigniskorrelierten Potenzialen spricht.
Ingesamt bleibt, unter den aufgeführten Bedingungen und aufgrund der Inkonsistenz der Ergebnisse, eine abschließende Bewertung von Einflüssen der Mobilfunk-relevanten hochfrequenten elektromagnetischen Felder auf die Hirnaktivität, das EEG und die evozierten Potenziale ein zeitaufwendiger und schwieriger Prozess, der nur von entsprechenden Expertengremien durchgeführt werden kann. Im Laufe eines solchen Prozesses müssten alle Publikationen eines bestimmten Frequenzbereiches gesammelt und im Hinblick auf ihre individuelle Qualität (z.B. Dosimetrie, Studiendesign, Stichprobengröße, Statistik), Reproduzierbarkeit der Ergebnisse und Vergleichbarkeit mit anderen Studien bewertet werden.
Auf internationaler Ebene ist insbesondere die WHO dafür verantwortlich, Stellung zu den Wirkungen elektromagnetischer Felder zu beziehen. Für Fragen zur öffentlichen Gesundheit liegen entsprechende Stellungsnahmen vor. Auf nationaler deutscher Ebene ist die entsprechende Behörde das Bundesamt für Strahlenschutz BfS. Zum Thema "Gehirn, Kognition und Schlaf" (BfS 2009) erstellte das Bundesamt für Strahlenschutz 2009 eine zusammenfassende Literaturübersicht. Das Schweizer Bundesamt für Umwelt (BAFU) zog in einer umfangreichen Bewertung zu hochfrequenter Befeldung und deren gesundheitlichen Wirkungen (BAFU 2006) im Teilbereich Gehirnphysiologie (Hirnströme und ereignisbezogene Potenziale) folgendes Fazit: "Insgesamt wird die Evidenz für einen Effekt der Mobiltelefon-Exposition auf das Spontan-EEG in Ruhe oder während des Schlafs sowie auf die Reaktion des Gehirns auf Reize anhand der vorliegenden Resultate weiterhin als wahrscheinlich beurteilt. Die Art der Beeinflussung und die Bedeutung der Effekte für die Gesundheit lassen sich noch nicht abschätzen."
Weiterhin haben folgende Autoren in Reviews mögliche Wirkungen elektromagnetischer Felder im Frequenzbereich des Mobilfunks, insbesondere in Hinblick auf die Hirnaktivität, das EEG und evozierte Potenziale bewertet:
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