Электромагнитные поля сотовой связи как факторы риска негативного воздействия на центральную нервную систему детей и подростков (обзор). Часть 1. Моделирование. Параметры электроэнцефалографии и сенсомоторных реакций

Автор: Хорсева Н.И., Григорьев П.Е.

Журнал: Анализ риска здоровью @journal-fcrisk

Статья в выпуске: 2 (46), 2024 года.

Бесплатный доступ

Исследования возможных последствий воздействия электромагнитного поля радиочастотного диапазона (ЭМП РЧ) актуальны, поскольку современное подрастающее поколение стало активными пользователями новейших технологий. Дети и подростки особенно уязвимы к факторам электромагнитной природы, поэтому необходимо понимать последствия такого воздействия на организм. Центральная нервная система (ЦНС) является одной из основных «мишеней» воздействия ЭМП РЧ. В большинстве случаев пользователи подносят мобильные телефоны (МТ) к голове, подвергая свой головной мозг непосредственному воздействия ЭМП РЧ. Как показал анализ литературных данных, количество исследований в данной области невелико, тем не менее предлагаемые варианты оценки воздействия ЭМП РЧ на организм детей и подростков весьма разнообразны. В данной части обзора рассмотрены различные виды моделирования. Это не только фантомные, воксельные модели, метод конечных разностей, но и новые подходы, такие как матрицы распределения, моделирование Монте-Карло и интегрированная радиочастотная модель, основанная на результатах магнитно-резонансной томографии головного мозга и другие методы. Представлены результаты исследования электроэнцефалографии при воздействии ЭМП РЧ устройств мобильной связи. Полученные результаты разноречивы, однако в большинстве случаев выявляются изменения биоэлектрической активности мозга, в частности снижение альфа-ритма. Поскольку характеристики сенсомоторных реакций достаточно четко отражают силовые отношения в коре головного мозга, сделан анализ изменений параметров простой слухомоторной и зрительно-моторной реакций у детей и подростков - пользователей мобильной связью. Кроме того, представлены результаты изменений работоспособности, утомления, длительности индивидуальной минуты и воспроизведения заданного ритма.

Еще

Электромагнитное поле радиочастотного диапазона, центральная нервная система, моделирование, электроэнцефалография, психофизиологические показатели, дети, подростки, фактор риска

Короткий адрес: https://sciup.org/142241684

IDR: 142241684 | DOI: 10.21668/health.risk/2024.2.15

Список литературы Электромагнитные поля сотовой связи как факторы риска негативного воздействия на центральную нервную систему детей и подростков (обзор). Часть 1. Моделирование. Параметры электроэнцефалографии и сенсомоторных реакций

Controversies on electromagnetic field exposure and the nervous systems of children / A.A. Warille, M.E. Onger, A.P. Turkmen, O.G. Deniz, G. Altun, K.K. Yurt, B.Z. Altunkaynak, S. Kaplan // Histol. Histopathol. - 2016. - Vol. 31, № 5. -P. 461-468. DOI: 10.14670/HH-11-707
Григорьев Ю.Г., Григорьев О.А. Сотовая связь и здоровье: электромагнитная обстановка, радиобиологические и гигиенические проблемы, прогноз опасности. - М.: Экономика, 2016. - 574 с.
Григорьев Ю.Г., Хорсева, Н.И. Мобильная связь и здоровье детей. Оценка опасности применения мобильной связи детьми и подростками. Рекомендации детям и родителям. - М.: Экономика, 2014. - 230 с.
Grigoriev Y.G., Khorseva N.I. A Longitudinal Study of Psychophysiological Indicators in Pupils Users of Mobile Communications in Russia (2006-2017) // In book: Mobile Communications and Public Health / ed. by M. Markov. - Boca Raton: CRC Press, 2018. - P. 237-253. DOI: 10.1201/b22486-10
Exposure and Use of Mobile Media Devices by Young Children / H.K. Kabali, M.M. Irigoyen, R. Nunez-Davis, J.G. Budacki, S.H. Mohanty, K.P. Leister, R.L. Bonner Jr. // Pediatrics. - 2015. - Vol. 136, № 6. - P. 1044-1050. DOI: 10.1542/peds.2015-2151
Exposure to and use of mobile devices in children aged 1-60 months / A.O. Kilif, E. Sari, H. Yucel, M.M. Oguz, E. Polat, E.A. Acoglu, S. Senel // Eur. J. Pediatr. - 2019. - Vol. 178, № 2. - P. 221-227. DOI: 10.1007/s00431-018-3284-x
Dimbylow P., Bolch W. Whole-body-averaged SAR from 50 MHz to 4 GHz in the University of Florida child voxel phantoms // Phys. Med. Biol. - 2007. - Vol. 52, № 22. - P. 6639-6649. DOI: 10.1088/0031-9155/52/22/006
Beard B.B., Kainz W. Review and standardization of cell phone exposure calculations using the SAM phantom and anatomically correct head models Meta-Analysis // Biomed. Eng. Online. - 2004. - Vol. 3, № 1. - P. 34. DOI: 10.1186/1475-925X-3-34
Dimbylow P., Bolch W., Lee C. SAR calculations from 20 MHz to 6 GHz in the University of Florida newborn voxel phantom and their implications for dosimetry // Phys. Med. Biol. - 2010. - Vol. 55, № 5. - P. 1519-1530. DOI: 10.1088/0031-9155/55/5/017
Findlay R.P., Dimbylow P.J. SAR in a child voxel phantom from exposure to wireless computer networks (Wi-Fi) // Phys. Med. Biol. - 2010. - Vol. 55, № 15. - P. N405-N411. DOI: 10.1088/0031-9155/55/15/N01
Gandhi O.P., Kang G. Calculation of induced current densities for humans by magnetic fields from electronic article surveillance devices // Phys. Med. Biol. - 2001. - Vol. 46, № 11. - P. 2759-2771. DOI: 10.1088/0031-9155/46/11/301
Gandhi O.P. Electromagnetic fields: human safety issues // Annu. Rev. Biomed. Eng. - 2002. - Vol. 4. - P. 211-234. DOI: 10.1146/annurev.bioeng.4.020702.153447
Exposure limits: the underestimation of absorbed cell phone radiation, especially in children / O.P. Gandhi, L.L. Morgan, A.A. de Salles, Y.-Y. Han, R.B. Herberman, D.L. Davis // Electromagn. Biol. Med. - 2012. - Vol. 31, № 1. - P. 34-51. DOI: 10.3109/15368378.2011.622827
Gandhi O.P., Kang G. Some present problems and a proposed experimental phantom for SAR compliance testing of cellular telephones at 835 and 1900 MHz // Phys. Med. Biol. - 2002. - Vol. 47, № 9. - P. 1501-1518. DOI: 10.1088/0031-9155/47/9/306
Keshvari J., Lang S. Comparison of radio frequency energy absorption in ear and eye region of children and adults at 900, 1800 and 2450 MHz // Phys. Med. Biol. - 2005. - Vol. 50, № 18. - P. 4355-4369. DOI: 10.1088/0031-9155/50/18/008
Keshvari J., Keshvari R., Lang S. The effect of increase in dielectric values on specific absorption rate (SAR) in eye and head tissues following 900, 1800 and 2450 MHz radio frequency (RF) exposure // Phys. Med. Biol. - 2006. -Vol. 51, № 6. - P. 1463-1477. DOI: 10.1088/0031-9155/51/6/007
Modeling of RF head exposure in children / J. Wiart, A. Hadjem, N. Gadi, I. Bloch, M.F. Wong, A. Pradier, D. Lautru, V.F. Hanna, C. Dale // Bioelectromagnetics. - 2005. - Suppl. 7. - P. S19-S30. DOI: 10.1002/bem.20155
Analysis of RF exposure in the head tissues of children and adults / J. Wiart, A. Hadjem, M.F. Wong, I. Bloch // Phys. Med. Biol. - 2008. - Vol. 53, № 13. - P. 3681-3695. DOI: 10.1088/0031-9155/53/13/019
Numerical Analysis of Electromagnetic Field Exposure from 5G Mobile Communications at 28 GHZ in Adults and Children Users for Real-World Exposure Scenarios / M.S. Morelli, S. Gallucci, B. Siervo, V. Hartwig // Int. J. Environ. Res. Public Health. - 2021. - Vol. 18, № 3. - P. 1073. DOI: 10.3390/ijerph18031073
Оценка интенсивности электромагнитного излучения мобильных телефонов, воздействующего на голову человека / Н.И. Вторникова, А.В. Бабалян, А.О. Карелин, В.А. Иванов // Ученые записки СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова. - 2017. - Т. 24, № 4. - С. 75-81. DOI: 10.24884/1607-4181-2017-24-4-75-81
Uncertainty Analysis of Mobile Phone Use and Its Effect on Cognitive Function: The Application of Monte Carlo Simulation in a Cohort of Australian Primary School Children / C. Brzozek, K.K. Benke, B.M. Zeleke, R.J. Croft, A. Dalecki, C. Dimitriadis, J. Kaufman, M.R. Sim [et al.] // Int. J. Environ. Res. Public Health. - 2019. - Vol. 16, № 13. - P. 2428. DOI: 10.3390/ijerph16132428
Estimated whole-brain and lobe-specific radiofrequency electromagnetic fields doses and brain volumes in preadolescents / A. Cabre-Riera, H. El Marroun, R. Muetzel, L. van Wel, I. Liorni, A. Thielens, L.E. Birks, L. Pierotti [et al.] // Environ. Int. - 2020. - Vol. 142. - P. 105808. DOI: 10.1016/j.envint.2020.105808
Radiofrequency electromagnetic fields from mobile communication: Description of modeled dose in brain regions and the body in European children and adolescents / L.E. Birks, L. van Wel, I. Liorni, L. Pierotti, M. Guxens, A. Huss, M. Foer-ster, M. Capstick [et al.] // Environ. Res. - 2021. - Vol. 193. - P. 110505. DOI: 10.1016/j.envres.2020.110505
Modelling of daily radiofrequency electromagnetic field dose for a prospective adolescent cohort / M. Eeftens, C. Shen, J. Sonksen, C. Schmutz, L. van Wel, I. Liorni, R. Vermeulen, E. Cardis [et al.] // Environ. Int. - 2023. - Vol. 172. -P. 107737. DOI: 10.1016/j.envint.2023.107737
Association between estimated whole-brain radiofrequency electromagnetic fields dose and cognitive function in preadolescents and adolescents / A. Cabre-Riera, L. van Wel, I. Liorni, A. Thielens, L.E. Birks, L. Pierotti, W. Joseph, L. Gonzalez-Safont [et al.] // Int. J. Hyg. Environ. Health. - 2021. - Vol. 231. - P. 113659. DOI: 10.1016/j.ijheh.2020.113659
Sacco G., Pisa S., Zhadobov M. Age-dependence of electromagnetic power and heat deposition in near-surface tissues in emerging 5G bands // Sci. Rep. - 2021. - Vol. 11, № 1. - P. 3983. DOI: 10.1038/s41598-021-82458-z
Effects of 2G and 3G mobile phones on human alpha rhythms: Resting EEG in adolescents, young adults, and the elderly / R.J. Croft, S. Leung, R.J. McKenzie, S.P. Loughran, S. Iskra, D.L. Hamblin, N.R. Cooper // Bioelectromagnetics. -2010. - Vol. 31, № 6. - P. 434-444. DOI: 10.1002/bem.20583
Effects of 2G and 3G mobile phones on performance and electrophysiology in adolescents, young adults and older adults / S. Leung, R.J. Croft, R.J. McKenzie, S. Iskra, B. Silber, N.R. Cooper, B. O'Neill, V. Cropley [et al.] // Clin. Neuro-physiol. - 2011. - Vol. 122, № 11. - P. 2203-2216. DOI: 10.1016/j.clinph.2011.04.006
Вятлева О.А., Текшева Л.М., Курганский А.М. Физиолого-гигиеническая оценка влияния мобильных телефонов различной интенсивности излучения на функциональное состояние головного мозга детей и подростков методом электроэнцефалографии // Гигиена и санитария. - 2016. - Т. 95, № 10. - С. 965-968. DOI: 10.18821/0016-9900-2016-95-10-965-968
Вятлева О.А., Курганский А.М. Уровень излучения мобильных телефонов, используемых современными школьниками, и его влияние на биоэлектрическую активность мозга и вегетативную регуляцию сердечного ритма детей // Экологические проблемы современности: выявление и предупреждение неблагоприятного воздействия антропогенно детерминированных факторов и климатических изменений на окружающую среду и здоровье населения: материалы Международного форума Научного совета Российской Федерации по экологии человека и гигиене окружающей среды. - М., 2017. - С. 93-94.
Вятлева О.А. Влияние длительного использования мобильного телефона у правого уха на межполушарную асимметрию альфа-ритма и слуховую память младших школьников // Асимметрия. - 2019. - Т. 13, № 3. - С. 28-39. DOI: 10.25692/ASY.2019.13.3.003
No increased sensitivity in brain activity of adolescents exposed to mobile phone-like emissions / S.P. Loughran, D.C. Benz, M.R. Schmid, M. Murbach, N. Kuster, P. Achermann // Clin. Neurophysiol. - 2013. - Vol. 124, № 7. - P. 1303-1308. DOI: 10.1016/j.clinph.2013.01.010
Radiofrequency Electromagnetic Field Exposure and the Resting EEG: Exploring the Thermal Mechanism Hypothesis / S.P. Loughran, A. Verrender, A. Dalecki, C.A. Burdon, K. Tagami, J. Park, N.A.S. Taylor, R.J. Croft // Int. J. Environ. Res. Public Health. - 2019. - Vol. 16, № 9. - P. 1505. DOI: 10.3390/ijerph16091505
Гилев А.В., Гилева О.Б. Влияние ИКТ технологий обучения на биоэлектрическую активность головного мозга школьников // Вестник психофизиологии. - 2022. - № 2. - С. 59-73. DOI: 10.34985/h7833-6875-6818-z
Шутова С.В., Муравьева И.В. Сенсомоторные реакции как характеристика функционального состояния ЦНС // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. - 2013. - Т. 18, № 5-3. - С. 2831-2840.
Нехорошкова А.Н., Грибанов А.В., Депутат И.С. Сенсомоторные реакции в психофизиологических исследованиях (обзор) // Вестник Северного (Арктического) федерального университета. Серия: Медико-биологические науки. - 2015. - № 1. - С. 38-48.
Motor Skills and Exercise Capacity Are Associated with Objective Measures of Cognitive Functions and Academic Performance in Preadolescent Children / S.S. Geertsen, R. Thomas, M.N. Larsen, I.M. Dahn, J.N. Andersen, M. Krause-Jensen, V. Korup, C.M. Nielsen [et al.] // PLoS One. - 2016. - Vol. 11, № 8. - P. e0161960. DOI: 10.1371/journal.pone.0161960
Режим пользования мобильным телефоном и изменения времени простой слухомоторной реакции. Возрастные особенности проявления ипси- и контралатеральных эффектов / Н.И. Хорсева, О.Р. Аль-Курди, П.Е. Григорьев, Р.Н. Ислямов, Н.Ю. Шульженко // Биомедицинская радиоэлектроника. - 2021. - T. 24, № 1. - С. 35-41. DOI: 10.18127/j15604136-202101-05
Хорсева Н.И., Аль-Курди О.Р., Шульженко Н.Ю. Сенсомоторные реакции и длительность индивидуальной минуты у детей-пользователей мобильной связью // Вестник Физико-технического института Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского. - 2017. - Т. 1 (67-69), № 1. - С. 66-85.
Калинина Л.П., Кузьмин А.Г. Взаимосвязь показателей зрительно-моторной реакции и когнитивных зрительных вызванных потенциалов у школьников-северян // Журнал медико-биологических исследований. - 2019. -Т. 7, № 4. - С. 487-490. DOI: 10.17238/issn2542-1298.2019.7.4.487
Козлова П.И., Джос Ю.С. Характеристика зрительных когнитивных вызванных потенциалов у школьников 13-18 лет в зависимости от пола // Вестник Северного (Арктического) федерального университета. Серия: Естественные науки. - 2014. - № 1. - С. 64-71.

Еще

Статья обзорная