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

[単離神経の機能に対するミリ波放射の周波数特異的影響の探索] med./bio.

Search for frequency-specific effects of millimeter-wave radiation on isolated nerve function.

掲載誌: Bioelectromagnetics 1997; 18 (4): 324-334

この研究は、単離したカエル坐骨神経調製物における複合活動電位(CAP)の伝導に対するミリ波連続波、40-52 GHz, 0.24-3.0 mW/cm2)の短期ばく露の影響を調べた。CAPは、神経の低頻度電気刺激(4対パルス/秒)または高頻度電気刺激(20対パルス/秒)のどちらかで誘発された。低頻度電気刺激の場合、神経の機能状態に変化はなく、CAPの振幅潜時、およびピーク潜時は数時間にわたって実質的に安定している。様々な一定周波数、または段階的な周波数変化(0.1 または0.01 GHz/分)を用いて、0.24-1.5 mW/cm2で、10〜60分間のマイクロ波照射を行なっても、CAP伝導または神経不応性に検出可能な変化はなかった。2-3 mW/cm2の電界強度照射では、テストCAP振幅の上昇と共に、CAP潜時およびピーク潜時のわずかで一時的な減少が見られた。これらの変化は、ばく露の停止の直後に反転し、また定性的にも定量的にも従来の加熱法(0.3-0.4℃)による効果と同じであった。高頻度電気刺激の場合、条件付けCAPおよびテストCAPの振幅の漸進的かつ可逆的な減少が起き、潜時とピーク潜時が増加する。これらの変化は、ミリ波照射の有無にかかわらず同じであった。これらの知見を報告している。

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研究目的(著者による)

The aim of the study was to verify the existence of specific effects of millimeter waves on excitable tissues. The effects of a short-term exposure to millimeter waves on the compound action potential conduction in an isolated frog sciatic nerve preparation were investigated. Compound action potentials were evoked by either a low-rate or a high-rate electrical stimulation of the nerve (4 and 20 paired pulses/s, respectively).

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 41.15–51.7 GHz
Modulation type: CW
ばく露時間: 30 min
ばく露2: 40.5–51.8 GHz
Modulation type: CW
ばく露時間: 10 - 60 min

ばく露1

主たる特性
周波数 41.15–51.7 GHz
タイプ
  • electromagnetic field
ばく露時間 30 min
Modulation
Modulation type CW
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
Distance between exposed object and exposure source 0.052 m
ばく露装置の詳細 sciatic nerves were laid in the slot of the exposure chamber and exposed under thin layer of mineral oil; the nerve was aligned with the E-field.
Sham exposure A sham exposure was conducted.
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
電力密度 0.26 mW/cm² minimum 測定値 - -
電力密度 2.6 mW/cm² maximum 測定値 - -

ばく露2

主たる特性
周波数 40.5–51.8 GHz
タイプ
  • electromagnetic field
ばく露時間 10 - 60 min
Additional information frequency changed in steps of 0.01 GHz/min or 0.1 GHz/min
Modulation
Modulation type CW
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • E1と同じ装置
Sham exposure A sham exposure was conducted.
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
電力密度 0.23 mW/cm² minimum 測定値 - -
電力密度 3 mW/cm² maximum 測定値 - -

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:
調査の時期:
  • ばく露中

研究の主なアウトカム(著者による)

The low-rate stimulation (field 1-9) did not change the functional state of the nerve, and the amplitude, latency, and peak latency of compound action potentials could stay virtually stable for hours. Microwave exposure for 10-60 min at 0.24-1.5 mW/cm², either at various constant frequencies or with a stepwise frequency change, did not cause any detectable alterations in compound action potential conduction.
The high-rate electrical stimulation produced gradual and reversible decrease of the amplitude of test compound action potentials and increased their latencies and peak latencies. These changes were essentially the same with and without irradiation, except for attenuation of the decrease of the test compound action potential amplitude. This effect was revealed at both field intensities, but was statistically significant only for certain frequencies of the irradiation. Within the studied limits, this effect appeared to be dependent on the frequency rather than on the intensity of the irradiation, but this observation requires additional experimental confirmation.

研究の種別:

研究助成

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