研究のタイプ: 医学／生物学の研究 (experimental study)

[人の脳に対するマイクロ波照射の非熱効果] med./bio.

Non-Thermal Effect of Microwave Radiation on Human Brain

著者: Hinrikus H, Bachmann M, Tomson R, Lass J
掲載誌: Environmentalist 2005; 25 (2-4): 187-194
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この研究は、マイクロ波放射と神経系との準熱的効果の相互作用メカニズムの根源に焦点を当てた検討を行った。マイクロ波電磁界は、生体組織内の荷電粒子および膜のゆらぎや振動を引き起こす可能性があると考える著者の立てた仮説は、「この現象は、温度により開始されるブラウン運動が引き起こす効果と類似し、かつ温度上昇なしで同じ効果をもたらす」というもので、著者はこれをマイクロ波効果と呼ぶ。1 V / cmの電界は、半径10 µmの細胞内部の熱平衡に乱れをもたらす可能性があり、これは、1 Kの温度上昇によって生じる乱れに相当する。仮説では、このようなマイクロ波効果はマイクロ波変調周波数に依存し、一方、マイクロ波加熱は、マイクロ波変調周波数に依存しないはずであるという。このことを実験で調べた。7、14、21 Hzの周波数で変調された450 MHzのマイクロ波放射（皮膚での電力密度0.16 mW / cm2）を用い、実験プロトコルは、固定の変調周波数での繰り返しマイクロ波ばく露5サイクルからなる2つのシリーズで構成された。この実験プロトコルを受けた13人の健康なボランティアの脳電図（EEG）のシータ、アルファおよびベータリズムの相対的変化を分析した。その結果、EEGリズムの統計的に有意な変化は、マイクロ波の変調周波数に依存した；マイクロ波効果は、EEGエネルギーレベルの増加を引き起こし、ベータ1リズムおよびそれより高い変調周波数でその効果は最も強くなった；これらの知見は、平均的加熱とは異なり、マイクロ波効果の準熱的な根本原因を示している、と報告している。

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研究目的（著者による）

This study focused on the comparison of 450 MHz microwave exposure effect at different frequency modulations on human EEG.

詳細情報

Thirteen healthy subjects (4 male and 9 female) in the age of 21-30 years participated. During the experiments the participants were lying in a relaxed position in dark room, eyes closed and ears blocked.
Frequency modulations were selected from the EEG frequency spectrum: 7, 14, and 21 Hz.

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 450 MHz
Modulation type: pulsed
ばく露時間: intermittent, 1 min off/1 min on, for 10 min per frequency

ばく露1

主たる特性
周波数 450 MHz
タイプ
  • electromagnetic field
ばく露時間 intermittent, 1 min off/1 min on, for 10 min per frequency
Modulation
Modulation type pulsed
Duty cycle 50 %
Additional information

pulse rates of 7, 14, and 21 Hz
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
  • quarter-wave antenna (13 cm)
Distance between exposed object and exposure source 10 cm
ばく露装置の詳細 The antenna was located at 10 cm from the skin on the left side of the head.
Sham exposure A sham exposure was conducted.
Additional information During each 30-min test session (one only per day), the exposure conditions and the succession of the modulation frequencies were double-blind and randomly assigned by a computer. All subjects passed the exposure and sham protocols twice.
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
電力密度 0.16 mW/cm² - 測定値 - at the skin
SAR 0.0095 W/kg - 計算値 - in the brain
測定および計算の詳細

The power density at the skin was estimated from calibration curves depending on distance obtained under real experimental conditions using a field strength meter, and the stability of the MW level was monitored during the experiments. The SAR inside the brain was calculated based on the power density at the skin on the left side of the head. The results of numerical calculations based on the digital anatomical model taking into account the frequency dependence and possible variations of tissue dielectric value and conductivity yielded a more reliable estimation of the whole body and localized SAR than the initially used formula SAR = σE²/2ρ [Hurt et al., 2000; Gajsek et al., 2001]. The levels of power density and SAR calculated by both methods were so low that thermal effects are unlikely.

Reference articles

ばく露を受けた生物:

方法 影響評価項目／測定パラメータ／方法

研究対象とした生物試料:
研究対象とした臓器系:
調査の時期:
  • ばく露前
  • ばく露中
  • ばく露後

研究の主なアウトカム（著者による）

The microwave exposure at 14 Hz and 21 Hz frequency modulation caused significant increase in beta1 waves and alpha waves. It can be noticed that the microwave exposure caused significant effect when the frequency modulation was higher or comparable with EEG rhythm frequency.

研究の種別:

研究助成

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