研究發(fā)現(xiàn),在非熱輸出水平下,暴露于100Hz方波調(diào)制的2.4GHz電磁輻射與小鼠清醒程度增加之間存在因果關(guān)系。這一結(jié)果表明,長(zhǎng)期處于無(wú)線環(huán)境可能潛在地導(dǎo)致睡眠結(jié)構(gòu)的改變。
電磁輻射由無(wú)線信號(hào)產(chǎn)生,對(duì)人類機(jī)體會(huì)產(chǎn)生一定的傷害。一方面,人體受到電磁波輻射后,體液中的極性分子會(huì)產(chǎn)生高頻振蕩從而消耗能量,導(dǎo)致機(jī)體發(fā)熱,這一過(guò)程稱為電磁輻射的熱效應(yīng)。
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另一方面當(dāng)人體中所存在微弱的電磁場(chǎng)受到外界電磁場(chǎng)的干擾時(shí),其平衡狀態(tài)將遭到破壞,對(duì)人體產(chǎn)生一定的損傷,這種傷害稱為非熱效應(yīng)。
近年來(lái),隨著信息社會(huì)的發(fā)展,無(wú)線設(shè)備的廣泛使用也導(dǎo)致環(huán)境中的電磁輻射不斷增加,而其潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)尚未得到充分評(píng)估。研究表明,人類患睡眠障礙、精神疾病、不孕、癌癥等疾病的數(shù)量呈上升趨勢(shì),這一趨勢(shì)通常被歸因于人類生活環(huán)境的惡化,如工作壓力、大氣污染、水污染等,目前尚不清楚電磁輻射是否構(gòu)成其中一個(gè)環(huán)境因素。
電磁波有不同頻率和波長(zhǎng),對(duì)人體的危害程度也不同,其產(chǎn)生的輻射有電離輻射和非電離輻射兩種。短波電磁波的電離輻射頻率高、能量高,可以使物質(zhì)產(chǎn)生電離,具有很強(qiáng)的穿透能力,能夠殺傷人體細(xì)胞、破壞DNA進(jìn)而造成機(jī)體損傷,甚至引發(fā)致癌風(fēng)險(xiǎn)。人們醫(yī)院拍的X光和CT以及β射線、γ射線都屬于電離輻射。長(zhǎng)波的非電離輻射相對(duì)頻率和能量較低,不會(huì)對(duì)細(xì)胞和DNA產(chǎn)生損傷。因此,通訊用的電磁波均為低頻長(zhǎng)波電磁波。許多家庭中普遍使用的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)WiFi,主要工作在2.4GHz和5GHz左右,4G手機(jī)、藍(lán)牙和微波爐的工作頻率也在2.4GHz左右。
2011年5月,國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)將100kHz至300GHz的電磁輻射定為可能對(duì)人類致癌。然而,2014年所報(bào)道的關(guān)于手機(jī)輻射影響人類健康的研究發(fā)現(xiàn),使用手機(jī)除了導(dǎo)致大腦或身體其他器官的輕微的升溫外,并沒(méi)有證據(jù)表明暴露于手機(jī)輻射會(huì)對(duì)健康產(chǎn)生不利的影響。
而近期的研究表明,電磁輻射會(huì)在一定程度上對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有影響,進(jìn)而影響人類的睡眠、學(xué)習(xí)和記憶能力,以及導(dǎo)致大鼠產(chǎn)生神經(jīng)壓力、焦慮樣行為、認(rèn)知障礙等。而長(zhǎng)時(shí)間暴露于900MHz和1.8GHz的調(diào)制電磁輻射的雄性大鼠似乎會(huì)增加惡性神經(jīng)膠質(zhì)瘤和神經(jīng)鞘瘤的發(fā)病率。
睡眠對(duì)于人類生活至關(guān)重要,但電磁輻射對(duì)人類睡眠的影響尚未有明確的結(jié)論。除清醒外,人類睡眠主要包括兩個(gè)重復(fù)的周期:非快速眼動(dòng)期和快速眼動(dòng)期。已有的幾項(xiàng)研究證明了脈沖調(diào)制的900MHz電磁輻射對(duì)睡眠結(jié)構(gòu)有潛在的影響,比如在特定頻段、或睡眠階段的腦電圖頻譜功率發(fā)生改變。手機(jī)電磁輻射也可能對(duì)腦電圖參數(shù)有輕微的影響。
已有的研究中,對(duì)于電磁輻射對(duì)人類睡眠的影響易受很多因素干擾,如志愿者的睡眠受到咖啡、酒精、藥物、手機(jī)等因素影響,而這些研究中可能對(duì)這些干擾因素缺乏足夠的控制。此外,電磁輻射的作用效果還取決于暴露時(shí)間、輻射強(qiáng)度、調(diào)制方式等參數(shù)。
針對(duì)電磁輻射對(duì)睡眠的影響在人類和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中的證據(jù)有限,且機(jī)制研究薄弱,該團(tuán)隊(duì)搭建了一套電磁輻射產(chǎn)生裝置和小鼠睡眠檢測(cè)系統(tǒng)用來(lái)監(jiān)測(cè)電磁輻射對(duì)睡眠的影響,這是該領(lǐng)域首次實(shí)現(xiàn)電磁輻射對(duì)小鼠睡眠影響的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,在鼠籠上方放置喇叭天線發(fā)射電磁輻射信號(hào),并在小鼠的頭部加上電極,同時(shí)記錄腦電圖)、肌電圖和局部場(chǎng)電位信號(hào)。通過(guò)各類信號(hào)與視頻信號(hào)綜合分析確定小鼠的睡眠狀態(tài)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間處于非熱輸出的100Hz方波調(diào)制的2.4GHz電磁輻射中的小鼠,其清醒時(shí)間顯著增加,且快速眼動(dòng)睡眠時(shí)間和非快速眼動(dòng)睡眠時(shí)間均顯著減少。但相應(yīng)的對(duì)照實(shí)驗(yàn)證明,在相同的平均輻射水平下,未調(diào)制的輻射對(duì)小鼠睡眠沒(méi)有顯著影響,這與先前的研究相一致,也表明脈沖調(diào)制是一個(gè)關(guān)鍵因素。
對(duì)小鼠睡眠的研究結(jié)果說(shuō)明長(zhǎng)時(shí)間處于無(wú)線環(huán)境會(huì)潛在地改變?nèi)祟惖乃呓Y(jié)構(gòu),與已經(jīng)報(bào)道的整夜暴露于WiFi改變?nèi)祟愃呶⒔Y(jié)構(gòu)的結(jié)果相一致。 (綜合整理報(bào)道) (編輯/華生)
海外星云 2022年1期