Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Sleep EEG alterations: effects of pulsed magnetic fields versus pulse-modulated radio frequency electromagnetic fields. med./bio.

[Schlaf-EEG-Veränderungen: Wirkungen gepulster Magnetfelder gegenüber pulsmodulierten hochfrequenten elektromagnetischen Feldern].

Veröffentlicht in: J Sleep Res 2012; 21 (6): 620-629

Ziel der Studie (lt. Autor)

Das Ziel der Studie bestand darin, zu testen, ob ein Signal ohne signifikante Harmonische über 20 Hz ausreichend ist, das EEG zu beeinflussen. Zusätzlich (Teil 2) wollten die Autoren untersuchen, ob das Anlegen eines Magnetfelds mit derselben Puls-Abfolge wie bei der pulsmodulierten Hochfrequenz-Exposition, zu ähnlichen Änderungen im EEG führen würde.

Hintergrund/weitere Details

Teil 2 bestand aus dem Versuch, die Demodulations-Hypothese zu testen, d.h. dass die Wirkungen durch das demodulierte Hochfrequenz-Signal über eine nicht-lineare Struktur innerhalb des menschlichen Gehirns induziert werden (was mit der Niederfrequenz-Hüllkurve des Übertragungssignals korrespondiert). Demodulation im Gehirn wird als ein möglicher Mechanismus für die Wirkungen von pulsmodulierten hochfrequenten elektromagnetischen Feldern vorgeschlagen.
25 junge gesunde Männer wurden im Abstand von einer Woche bei drei verschiedenen Bedingungen für 30 Minuten vor dem Schlaf exponiert bzw. schein-exponiert

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 900 MHz
Modulationsart: gepulst
Expositionsdauer: kontinuierlich für 30 Min.
  • SAR: 2 W/kg (räumlicher Durchschnittswert des Kopfgewebes)
Exposition 2: 2 Hz
Expositionsdauer: kontinuierlich für 30 Min.

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 900 MHz
Typ
Expositionsdauer kontinuierlich für 30 Min.
Modulation
Modulationsart gepulst
Folgefrequenz 2,08 Hz
Zusatzinfo

Pulsed signals had a basic modulation frequency of 2 Hz and a peak-to-average ratio of 4 in pulse amplitude. In order to reduce the higher harmonics the pulse structures were smoothened by applying a Gaussian low-pass filter (-3 dB at 20 Hz), reducing the spectral power above 20 Hz by more than a factor of 10 and by approx. 10 000 at 50 Hz.

Expositionsaufbau
Expositionsquelle
  • patch antennas
Abstand zw. Messgerät und exponiertem Objekt 115 mm
Aufbau patch antenna 42 mm vertically above ear canal, 115 mm from left side of head (unilateral exposure)
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
SAR 2 W/kg - - - räumlicher Durchschnittswert des Kopfgewebes

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz 2 Hz
Typ
Signalform
Expositionsdauer kontinuierlich für 30 Min.
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Aufbau rectangular shaped coils (33 x 39 cm, 2 x 23 windings) on each side of the head separated by 25.7 ± 0.5 cm, depending on the participant's anatomy
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
magnetische Flussdichte 0,176 mT s. Bemerkungen berechnet - Durchschnitt über Raum und Zeit (Gesamt-Hirn)
magnetische Flussdichte 0,7 mT Spitzenwert - - -

Referenzartikel

  • Schmid MR et al. (2012): Sleep EEG alterations: effects of different pulse-modulated radio frequency electromagnetic fields.
  • Boutry CM et al. (2008): Dosimetric evaluation and comparison of different RF exposure apparatuses used in human volunteer studies.
  • Huber R et al. (2003): Radio frequency electromagnetic field exposure in humans: Estimation of SAR distribution in the brain, effects on sleep and heart rate.
  • Huber R et al. (2002): Electromagnetic fields, such as those from mobile phones, alter regional cerebral blood flow and sleep and waking EEG.

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchtes Organsystem:
Untersuchungszeitpunkt:
  • während der Befeldung
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Hochfrequenz-Exposition erhöhte die EEG-Leistung im Schlafspindel-Frequenz-Bereich. Darüber hinaus wurde nach beiden Expositions-Bedingungen die Aktivität der Deltawellen und Thetawellen (Nicht-REM-Schlaf) sowie der Alphawellen und Deltawellen (REM-Schlaf) beeinflusst. Es wurde keine Wirkung auf die Schlaf-Architektur und kein klarer Einfluss der Exposition auf die Kognition beobachtet.
Die Ergebnisse zeigten, dass sowohl pulsmodulierte hochfrequente als auch gepulste magnetische Felder die Hirn-Physiologie beeinflussten und dass das Vorhandensein signifikanter Frequenz-Komponenten oberhalb von 20 Hz nicht für das Auftreten dieser Wirkungen entscheidend war. Da die Reaktionen nicht für alle Expositionen identisch waren, unterstützt die Studie nicht die Hypothese, dass die Wirkungen der Hochfrequenz-Exposition allein auf der Demodulation des Signals basieren.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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