Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Stimulation of the brain with radiofrequency electromagnetic field pulses affects sleep-dependent performance improvement. med./bio.

[Stimulation des Gehirns mit hochfrequenten elektromagnetischen Feld-Pulsen beeinflusst die Schlaf-abhängige Leistungsverbesserung].

Veröffentlicht in: Brain Stimul 2013; 6 (5): 805-811

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die möglichen Mechanismen untersucht werden, wie hochfrequente elektromagnetische Felder die kortikale Aktivität während des Schlafs beeinflussen sowie getestet werden, ob solche Wirkungen auf die kortikale Aktivität während des Schlafs mit Veränderungen der Schlaf-abhängigen Leistung in Beziehung stehen.

Hintergrund/weitere Details

Schlaf-abhängige Leistungs-Verbesserungen scheinen eng mit den Schlafspindeln (12-15 Hz) und der Aktivität der langsamen Wellen (0,75-4,5 Hz) verbunden zu sein. In früheren Studien (siehe "Themenverwandte Artikel") waren pulsmodulierte hochfrequente elektromagnetische Felder (900 MHz) in der Lage, diese EEG-Charakteristika des Schlafs zu verändern. Eine Schlafspindel ist ein Burst oszillatorische Hirn-Aktivität im Schlafstadium 2, bestehend aus 12-14 Hz-Wellen, die für 0,5 Sek. auftreten.
16 männliche Testpersonen (18-21 Jahre) unterzogen sich zwei experimentellen Nächten (eine Expositions-Nacht, eine Kontroll-Nacht).

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 900 MHz
Modulationsart: gepulst
Expositionsdauer: intermittierend für 8 h (während des Schlafs; Exposition für 5 Min. "Intermittent 1" - 1 Min. ohne Exposition (AUS-Phase) - 5 Min. "Intermittent-2" - 7 Min. AUS-Phase; diese 18 Min.-Abfolge wurde während der ganzen Nacht wiederholt
  • SAR: 0,15 W/kg räumlicher Mittelwert (10 g) (Peak Spatial SAR während der gesamten Nacht)
  • SAR: 10 W/kg räumlicher Mittelwert (10 g) (Peak Spatial SAR während der 7,1 ms-Pulse)
  • SAR: 1 W/kg (500 ms-Burst-Durchschnitt)
  • SAR: 0,125 W/kg ("Intermittent-1"-Durchschnitt)
  • SAR: 0,4 W/kg ("Intermittent-2"-Durchschnitt)

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 900 MHz
Typ
Expositionsdauer intermittierend für 8 h (während des Schlafs; Exposition für 5 Min. "Intermittent 1" - 1 Min. ohne Exposition (AUS-Phase) - 5 Min. "Intermittent-2" - 7 Min. AUS-Phase; diese 18 Min.-Abfolge wurde während der ganzen Nacht wiederholt
Modulation
Modulationsart gepulst
Pulsbreite 7,1 ms
Zusatzinfo

7 consecutive 7.1 ms pulses forming one 500 ms burst; these 500 ms bursts were repeated every 4 s ("Intermittent-1" phase, 0.25 Hz, corresponding approximately to occurrence of sleep spindles), and every 1.25 s ("Intermittent-2" phase, 0.8 Hz, corresponding approximately to frequency of slow oscillations), respectively.

Expositionsaufbau
Expositionsquelle
  • circular-polarized antenna
Abstand zw. exponiertem Objekt und Expositionsquelle 415 mm
Aufbau circular-polarized antenna mounted on the wall at a height of 490 mm above the matress and facing down toward the volunteer's forehead
Scheinexposition Eine Scheinexposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
SAR 0,15 W/kg räumlicher Mittelwert - 10 g Peak Spatial SAR während der gesamten Nacht
SAR 10 W/kg räumlicher Mittelwert - 10 g Peak Spatial SAR während der 7,1 ms-Pulse
SAR 1 W/kg - - - 500 ms-Burst-Durchschnitt
SAR 0,125 W/kg - - - "Intermittent-1"-Durchschnitt
SAR 0,4 W/kg - - - "Intermittent-2"-Durchschnitt

Referenzartikel

  • Christ A et al. (2010): The Virtual Family--development of surface-based anatomical models of two adults and two children for dosimetric simulations.

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes Material:
Untersuchtes Organsystem:
Untersuchungszeitpunkt:
  • vor der Befeldung
  • während der Befeldung
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Unter beiden Bedingungen (Exposition und Schein-Exposition) wurde eine gute Schlaf-Qualität erzielt. Nach der gepulsten hochfrequenten elektromagnetischen Feld-Exposition wurde eine erhöhte langsame Wellen-Aktivität während der Exposition im Vergleich zur Schein-Exposition zum Ende der Schlaf-Phase gefunden. Die Spindel-Aktivität wurde nicht beeinflusst. Darüber hinaus zeigten die Testpersonen eine erhöhte elektromagnetische Feld-Burst-verbundene-Reaktion im Bereich der langsamen Wellen-Aktivität, was durch einen Anstieg des ereigniskorrelierten EEG-Leistungsspektrums (ERD/ERS) und durch Phasen-Veränderungen (ITC) im Bereich der langsamen Wellen-Aktivität angezeigt wurde.
Unter Exposition war die Schlaf-abhängige Leistungs-Verbesserung bei der motorischen Aufgabe im Vergleich zur Schein-Expositions-Bedingung vermindert.
Die Studie zeigte, dass eine hochfrequente elektromagnetische Feld-Exposition direkt die aktuelle Hirnaktivität während des Schlafs beeinflussen und als Folge die Schlaf-abhängige Leistungs-Verbesserung verändern könnte.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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