在现代社会，电磁辐射（EMR）无处不在，从无线网络到手机信号，它们已成为我们日常生活的一 部分。然而，这些无形的信号是否对我们的健康造成了影响，尤其是对我们的睡眠模式？
近日，西湖大学施一公团队在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表了一篇研究论文，研究发现，特定频率的电磁辐射能够显著影响小鼠的觉醒状态。
值得一提的是，在此之前施一公团队就针对长期的手机等特定电磁辐射暴露如 何影响睡眠及细胞生长等问题做了深入研究，并连续发表了多篇高质量文章。
《生命科学前沿》此前报道（点击下方链接进入阅读）：
本研究旨在解答以下关键问题：
方波脉冲调制的频率是否重要？
方波脉冲的尖锐边缘是否是影响睡眠/清醒状态改变的主要因素？
除了2.4 GHz之外， 其他载波频率是否也能引起睡眠/清醒状态的改变？
占空比是否重要？即辐射的周期性开/关模式是否会影响结果。
研究者们通过一系列精心设计的实验，使用了不同频率和模式的电磁辐射对小鼠进行照射，并观察了小鼠的睡眠结构变化。
调制频率对觉醒状态的影响
研究的核心之一是探讨不同调制频率的电磁辐射对小鼠觉醒状态的影响。在先前的研究中，100 Hz的方波脉冲调制已被证明可以增加小鼠的觉醒时间。本研究扩展了这一发现，测试了1,000 Hz和10 Hz的调制频率。
结果显示，1,000 Hz的调制频率能够显著增加小鼠的觉醒时间，而10 Hz的调制频率则没有明显影响。这一发现提示我们，觉醒状态的改变可能依赖于特定的调制频率。
调制频率对NREM和REM睡眠的影响
为了更全面地了解电磁辐射对睡眠结构的影响，研究者们还分析了非快速眼动（NREM）睡眠和快速眼动（REM）睡眠的数据。
结果显示，1,000 Hz和100 Hz的调制频率都导致了NREM和REM睡眠的显著减少，而10 Hz的调制频率则没有显著影响。这些结果进一步证实了电磁辐射对睡眠结构具有特定频率依赖性。
调制模式的影响
研究者们还探讨了调制模式对睡眠结构的影响。他们比较了方波脉冲调制（SPM）和正弦波脉冲调制（SAM）对小鼠睡眠的影响。结果显示，尽管SPM和SAM具有相同的时间平均辐射功率，但SPM能够显著增加小鼠的觉醒时间并减少NREM和REM睡眠，而SAM则没有显著影响。
这一发现表明，调制模式，特别是其在时间上的表现形式，可能在调节睡眠行为中起着重要作用。
连续调制对睡眠的影响
与SPM不同，SAM允许电磁辐射的连续暴露。研究者们评估了2.4 GHz电磁辐射采用SAM对睡眠结构的影响。结果表明，与对照组相比，SAM处理的组别在觉醒时间、NREM睡眠和REM睡眠方面都没有显著变化。
这一发现进一步强调了调制模式在电磁辐射影响睡眠中的重要作用。
935 MHz载波频率对睡眠的影响
研究者们还研究了935 MHz载波频率的电磁辐射对睡眠结构的影响。尽管935 MHz在2G电信中广泛使用，但研究发现，与2.4 GHz相比，935 MHz的电磁辐射对觉醒状态或NREM睡眠的影响要小得多。
然而，REM睡眠在暴露后显著减少，这与人类在接触脉冲调制的900 MHz电磁辐射后REM睡眠减少的观察结果一致。
这项研究的发现揭示了电磁辐射对小鼠觉醒状态和睡眠结构的特定影响，这些影响依赖于电磁辐射的载波频率、调制频率和调制模式。尽管这些发现为我们理解电磁辐射如何影响生物体提供了宝贵的信息，但背后的具体机制仍然不清楚。
这项研究为我们提供了关于电磁辐射如何影响小鼠睡眠行为的深刻见解。通过精确控制电磁辐射的参数，研究者们能够揭示出特定频率和模式的电磁辐射对觉醒状态和睡眠结构的显著影响。
参考资料：
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2313903121
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