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进入新领域!施一公团队首次发现长期的手机等特定电磁辐射暴露会影响睡眠

2021/08/03

环境中电磁辐射 (EMR) 的稳步增加,尤其是无线信号,引起了公众对其潜在的健康负面影响的严重担忧。然而,由于相关的复杂问题,检查对人类受试者的这种影响具有挑战性。 4G 手机、蓝牙和微波炉也使用 2.4 GHz 左右的频率。世界主要城市的无线设备在过去 5 年中翻了一番,使公众面临尚未得到充分评估的潜在健康风险。



2021年8月3日(即将正式出版),清华大学结构生物学高精尖创新中心施一公团队在PNAS 在线发表题为“Specific electromagnetic radiation in the wireless signal range increases wakefulness in mice”的研究论文,该研究报告了无线范围 EMR 对小鼠睡眠的影响。 


长时间暴露于由 100-Hz 方脉冲调制的 2.4-GHz EMR 在非热输出水平会导致小鼠清醒时间显著增加。这些小鼠显示相应减少的非快速眼动 (NREM) 和快速眼动 (REM) 时间。相比之下,在相同时间平均输出水平下长时间暴露于未调制的 2.4 GHz EMR 对小鼠睡眠几乎没有影响。这些观察结果将小鼠睡眠结构的改变确定为对长期无线范围 EMR 暴露的特定生理反应。电磁辐射 (EMR) 在世界上无处不在。在过去的几十年中,环境中的 EMR 急剧增加。Wi-Fi 主要工作在 2.4 和 5 GHz左右的双频,在许多家庭中可以用于本地无线网络通信。4G 手机、蓝牙和微波炉也使用 2.4 GHz 左右的频率。世界主要城市的无线设备在过去 5 年中翻了一番,使公众面临尚未得到充分评估的潜在健康风险。


流行病学研究表明,某些健康状况在全球范围内呈上升趋势,例如睡眠障碍 、不孕症、精神障碍和癌症。上升通常归因于环境恶化,例如工作压力和空气或水污染。尽管尚不清楚 EMR 是否构成这些环境因素之一,但公众越来越关注 EMR 的安全性,尤其是在微波频率方面。不幸的是,对 EMR 影响的调查经常引起争议。


2011 年,世界卫生组织 (WHO) 授权的机构将 30-kHz 至 300-GHz EMR 列为可能致癌。然而,2014 年,世卫组织的一个项目发现使用手机没有对健康造成不利影响。最近,据报道,EMR 会对中枢神经系统产生不利影响,导致人类睡眠障碍和学习/记忆障碍、大鼠的压力和焦虑样行为以及身体/认知异常 。雄性大鼠恶性神经胶质瘤和神经鞘瘤的发病率增加似乎与长时间暴露于 900 MHz 和 1.8 GHz的调制 EMR 相关。


睡眠对于注意力和认知至关重要。睡眠障碍已成为全球性的健康挑战。哺乳动物的睡眠-觉醒周期分为三个阶段:清醒、快速眼动 (REM) 睡眠和非快速眼动 (NREM) 睡眠。对脉冲调制 900 MHz EMR 的几项研究表明,它对人类睡眠结构有潜在影响。手机 EMR 对睡眠 EEG 参数的影响被认为是可能的。


先前的研究报告了 EMR 对人类睡眠结构的不确定影响,部分原因是人类志愿者很容易受到环境因素(例如,咖啡/酒精/吸烟/药物/手机)的干扰,而这些研究可能缺乏足够的对照。此外,EMR 的影响可能取决于曝光时间、辐射强度、调制模式和其他参数。为了解决这些问题,该应激建立了一个实验系统来研究 EMR 对小鼠行为的影响。该应激证明长时间暴露于脉冲调制的 2.4 GHz EMR 会导致小鼠总清醒时间显著增加。


该研究发现,长时间暴露于由 100-Hz 方脉冲调制的 2.4-GHz EMR 在非热输出水平会导致小鼠清醒时间显著增加。 这些小鼠显示相应减少的非快速眼动 (NREM) 和快速眼动 (REM) 时间。 相比之下,在相同时间平均输出水平下长时间暴露于未调制的 2.4 GHz EMR 对小鼠睡眠几乎没有影响。 这些观察结果将小鼠睡眠结构的改变确定为对长期无线范围 EMR 暴露的特定生理反应。