Fabrizio Tappi
Via E. Albanese, 51- 00149 Roma
Tel.++39 0655266245; E-Mail: [email protected]
Laurea in Ingegneria, Università degli Studi di Roma “La Sapienza”
Dipartimento di Ingegneria Elettrica - Relatore Prof. G.Sacerdoti
RILEVAMENTI DELL'INTERFERENZA ELETTROMAGNETICA IN ALTA
FREQUENZA SULL'ATTIVITÀ BIOELETTRICA CEREBRALE
Dalla dosimetria sperimentale alla tecnica magnetoencefalografica per
il rilevamento della risposta uditiva evocata
(RECORDING OF ELETTROMAGNETIC FIELDS INTERACTION WITH
Sommario: Questo lavoro si propone di
individuare una metodologia di approccio al
problema dell’interazione tra il campo elettromagnetico ed i sistemi biologici in grado di
valutare gli effetti del EMF emesso da una particolare sorgente sulla testa umana con particolare attenzione alle reazioni del sistema nervoso e del cervello. Il metodo utilizzato è quello
di studiare la reattività della corteccia uditiva
attraverso la magnetoencefalografia, MEG,
utilizzando il “PARADIGMA ODDBALL” per
generare il Mismactch Field (MMFs) ed il
dipolo equivalente di corrente espresso dalla
deflessione N100 nella corteccia uditiva.
Abstract: Purpose of this work was to
identify the possibility to approach the problem
of electromagnetic fields interaction with
biological system by means of the
methodology able to relate the
electromagnetic field of a specific source with
the observed effects on the human head,
expecially on the nervous system and the
brain. The way to obtain such results is to
study the reactivity of the human brain, in
auditory cortex, by M.E.G.. I have used an
“ODDBALL PARADIGM” in which different
types of deviations within a sound sequence
evoked strong magnetical responses, so called
Mismatch Fields (MMFs) and the equivalent
current dipoles, in the auditory cortex,
employed to explain qualitatively the scalp
distribution of the electric 100-msec
deflection, N100, with maxmum signals
recorded.
1. INTRODUZIONE
Ogni organismo si trova immerso in campi
EM endogeni generati dall’organismo dovuti agli
impulsi elettrici nel sistema nervoso e nei muscoli, ed in campi esogeni, naturalmente esistenti, quali
il campo magnetico terrestre, il complicato equilibrio che esiste in natura tra i due tipi di campi
elettromagnetici regola la sopravvivenza di ogni
organismo biologico.
L’aumento
delle
applicazioni
in
radiofrequenza dei campi elettromagnetici, legato
alla larga diffusione della comunicazione mobile,
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41
NOTE
EVOKED MAGNETIC FIELDS OF THE AUDITORY CORTEX)
Fabrizio Tappi
ha portato in questi ultimi 30 anni ad una esposizione della popolazione a campi EM sempre più
intensi, come mostra il grafico spingendo i ricercatori di tutto il mondo ad interrogarsi sui limiti
biologici di una tale esposizione.
NOTE
2. METODOLOGIA DI STUDIO
Lo studio, svolto in questo lavoro, ha utilizzato un approccio teorico-sperimentale applicato
all’indagine dell’interferenza elettromagnetica tra
il campo EM generato dai telefoni cellulari GSM
e DCS ed il campo neuromagnetico generato dall’attività cerebrale in risposta ad uno stimolo sonoro, al fine di mettere a punto un metodo in grado di rilevare possibili effetti secolari conseguenza di un uso quotidiano del telefono cellulare GSM
e DCS.
Per inquadrare correttamente il problema si
è arricchita la conoscenza sulla ricerca svolta in
vivo ed in vitro, mettendo in evidenza che il sito
maggiormente colpito dall’energia EM è la cellula, con alterazione della permeabilità della membrana cellulare, danni al DNA ed ai cromosomi;
si è poi approfondita la conoscenza sulle due sorgenti di campo interessate all’interazione elettromagnetica:
1.Sorgente GSM (900MHz) e DCS
(1800MHz)
2.Sorgente neuroelettrica e neuromagnetica
Acquisendo nozioni utili sull’emissione, trasmissione livelli di potenza e modellizzazione
della prima e sui processi di generazione della
seconda che vede il neurone ed i suoi collegamenti sinaptici come sede di campo neuroelettrico
e neuromagnetico.
La conoscenza e l’uso della dosimetria sperimentale hanno poi permesso di valutare la zona
della testa maggiormente interessata dall’assorbimento di energia elettromagnetica limitando l’indagine alla sola parte della corteccia cerebrale adibita alla percezione e riconoscimento degli stimoli
sonori, sita nella zona della corteccia cerebrale
subito al di sopra dell’orecchio.
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Successivamente con uno studio sulla struttura della porzione di corteccia cerebrale di interesse si è formulato un protocollo di misura che,
utilizzando pacchetti di stimoli sonori opportunamente dimensionati, permette di rilevare gli effetti dell’esposizione a campo EM in alta frequenza
e bassa potenza relativamente a:
· Percezione dello stimolo sonoro, nella
deflessione N100M
· Reattività cerebrale a stimoli sonori devianti, nel Campo di Mismatch
Nelle foto sono messi in evidenza la
deflessione N100M ed il Campo di Mismatch
Registrazione frontotemporale
100
100
0
Mmsec
Zona di registrazione
Mmsec
Registrazione parietotemporale
La Comunicazione - numero unico 2001
MODELLI DI CALCOLO DELL'INQUINAMENTO ELETTROMAGNETICO
PRODOTTO DA SORGENTI IN ALTA FREQUENZA
(RECORDING OF ELETTROMAGNETIC FIELDS INTERACTION WITH EVOKED MAGNETIC FIELDS OF THE AUDITORY CORTEX)
nata con GSM o DCS della durata di 30 minuti
La misura è stata svolta sul lobo destro, posizionando il soggetto sdraiato sul fianco sinistro
per tutta la durata della prova, come mostrato in
figura con in dettaglio la posizione esatta della
Meg sulla testa ed i tubicini necessari per portare
ad entrambe le orecchie la sequenza dei toni.
La sequenza dei due toni vede:
· stimolo standard a 1000Hz con una presenza nella sequenza pari al 91% del totale
· stimolo deviante a 2000Hz con una presenza casuale nella sequenza per il 9% del totale
La misura si è svolta in due prove successi
ve su tre soggetti:
1.Nella prima prova il soggetto non ha usato
il cellulare ma si è trovato esposto al campo
elettromagnetico esistente nella zona dell'ospedale.
2.Nella seconda prova il soggetto è stato
esposto, prima della misura, ad una telefo-
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3. LE REGISTRAZIONI
Per rendere più facilmente valutabile la validità del metodo utilizzato verranno di seguito
riportati i risultati integrali della densità di energia misurata, prima e dopo l’esposizione al campo EM, in tutta la zona di indagine e non le registrazioni dei singoli sensori magnetici di non immediata interpretabilità.
Dalla valutazione integrale della densità di
energia si evidenzia:
1.Nella deflessione N100m una corrispondenza di valori tra la registrazione prima e dopo
l'esposizione diretta al campo emesso dal cellulare
GSM; il valore massimo di energia è raggiunto in
entrambe le registrazioni all'istante t=100ms, non
evidenziando così nessun cambiamento nella percezione dello stimolo sonoro.
2.Nel campo di mismatch la densità di energia generata nell'intervallo 150-184msec risulta
43
NOTE
Per la valutazione della risposta allo stimolo
si sono monitorati i cambiamenti temporali e
spaziali delle aree corticali attive tramite l'uso dalla tecnica magnetoencefalografica, MEG, che permette di studiare in dettaglio la reattività a stimoli
sensoriali (uditivi, acustici, somatosensoriali) e la
modalità di risposta alla variazione della sequenza degli stimoli o all'interazione tra questi, caratterizzare l'attività di fondo e classificarla in relazione alle diverse aree; tutto questo sia in presenza di campo elettromagnetico esterno, sia in assenza di campo esterno.
La misura è stata svolta con una stimolazione
acustica bilaterale in paradigma "odd-ball" in frequenza (Levanen et al., 1993), generando un pacchetto di impulsi della durata di 240 secondi (4
minuti) composti da due diversi toni di durata di
100ms, con un ISI di 1991ms (2sec) ed intensità
di 60 dB SPL generati dalla scheda sonora di un
computer,per ottenere una risposta evocata con
campo di mismatch.
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1,2
Ener gia
1
N100m
0,8
0,6
0,4
0,2
0
-96 -68 -40 -12
16
44
72 100 128 156 184 212 240
Tempo (ms)
Valutazione integrale dell’energia della N100m:
- prima dell’esposizione al CEM
- dopo l’esposizione al CEM
1,2
1
15 6
NOTE
13
8
2
3
9
12
0,6
0,4
4
5
Ene rgia
16
0,8
7
11
0,2
240
212
184
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128
72
100
44
16
-12
-40
-68
-96
0
Tempo (ms)
B2
Energia 2
B max
maggiore rispetto al valore registrato prima dell'esposizione al campo EM.
Conclusioni
Lo scopo di questo studio è quello di valutare se la metodologia utilizzata può essere applicata in modo valido per una indagine più approfondita; da questo punto di vista il risultato è
stato ottimo in quanto l’indagine integrale ha dato
una misura dell’interazione bioelettromagnetica
rilevata nella variazione dell’intensità del dipolo
di corrente che genera il campo e del quale si è
valutata la densità di energia. Solo un numero esi-
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Valutazione integrale dell’energia del MMF:
- prima dell’esposizione al CEM
- dopo l’esposizione al CEM
guo di registrazioni e di soggetti esaminati non ha permesso di collegare il comportamento delle porzioni di
corteccia cerebrale monitorate, nelle diverse condizioni di esposizione, al tipo di emissione, GSM e DCS
ed alla struttura del cellulare, case ed antenna
ricetrasmittente.
Tesi premiata con “il Grifo d’Oro INPRAT”
2002 e con la targa offerta dall’ISCTI Istituto Superiore delle Comunicazioni e delle Tecnologie
dell’Infomazione del Ministero delle Comunicazioni.
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