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Anomalie comportamentali derivanti da esposizione a campi a radiofrequenza

 

Numerosi studi sono stati effettuati su animali o su volontari al fine di verificare un eventuale effetto della esposizione acuta e cronica a campi a radiofrequenza sul comportamento e sulle funzioni cognitive.

La maggior parte degli studi su animali sono stati effettuati negli anni 90 partendo dall’evidenza che l’aumento di temperatura derivante dalla esposizione ai campi a radiofrequenza provoca negli animali una diminuzione del metabolismo energetico che si traduce in una minore necessità di cibo, effetto che si associa ad una spontanea diminuzione dell’attività motoria.

 

I primi studi sono partiti con l’obiettivo di indagare  effetti di tipo cognitivo o comportamentale diversi da quelli spontanei sopra descritti.

Indagini effettuate sia su ratti che su primati hanno messo in evidenza che la capacità di svolgere semplici compiti, come ad esempio riconoscere e premere un tasto, viene inficiata e in taluni casi azzerata qualora l’esposizione sia tale da indurre nell’animale ipertermia. Questo effetto si verifica esclusivamente per aumenti della temperatura rettale superiore al grado, che corrisponde a SAR applicati dell’ordine di 4 W/kg e dipende da una serie di fattori quali la frequenza del campo incidente, la specie e le dimensioni dell’animale, la temperatura e l’umidità dell’ambiente circostante.  Gli autori concordano sulla natura termica di questi effetti che sono comunque transitori e non costituiscono necessariamente un segnale di avvenuto danno.

Altri studi sono stati portati avanti anche di recente al fine di indagare eventuali effetti della esposizione ai campi a radiofrequenza sulla capacità di apprendimento e sulla memoria.

Le prime indagini di questo tipo, effettuate negli anni 90, hanno visto un peggioramento nella capacità di riconoscere oggetti da parte di animali sottoposti a campi a RF a 600 MHz con livelli di SAR tali da provocare un innalzamento della temperatura rettale di almeno un grado. Tali effetti sono stati inizialmente attribuiti ad un aumento del gene c-fos, un marker indiretto della attività neuronale che si esprime quando vengono evocati i potenziali di azione dei neuroni.

Altre indagini più complete sono state effettuate utilizzando campi pulsati a 2.45 GHz con SAR medio di 0.6 W/kg; in questi casi non si è verificato un aumento della temperatura rettale dell’animale ma le capacità di apprendimento sono risultate estremamente diminuite ed il numero di errori commessi nello svolgimento di semplici compiti è risultato maggiore. Come meccanismo alla base di questo effetto è stata ipotizzata una diminuzione della attività colinergica a livello dell’ippocampo.

Lo studio è stato replicato immergendo dei ratti, dopo averli sottoposti a campi a 2.45 GHz / SAR 1.2 W/kg, in una vasca dotata di una piattaforma sommersa non facilmente visibile. Gli animali esposti ai campi a radiofrequenza hanno impiegato un tempo maggiore rispetto ai controlli ad identificare la piattaforma ed utilizzarla; una volta rimossa la piattaforma, gli animali non esposti hanno nuotato a lungo in un intorno ristretto della zona in cui la piattaforma era stata posta, cosa che non è accaduta per gli animali esposti. Gli studiosi, sulla base di questo sono giunti alla conclusione che l’esposizione provochi alterazioni a livello di  memoria spaziale, costringendo l’animale ad utilizzare strategie di apprendimento meno efficaci.

Studi effettuati in tempi più recenti con i medesimi protocolli ed indagini svolte attraverso esposizione prolungata, fino a 45 minuti, della testa a frequenze tipiche della telefonia GSM, e SAR fino a 3.5 W/kg, non hanno replicato gli effetti descritti.

Altre indagini, ancora più recenti, sempre su segnali GSM hanno messo in evidenza che l’esposizione cronica a livelli di SAR molto bassi (dell’ordine dei mW/kg) può causare deficit nella capacità di riconoscere gli oggetti, senza però produrre una alterazione della memoria spaziale e delle capacità dell’animale di esplorare l’ambiente circostante. Per livelli di SAR superiori (da 0.3 a 3 W/kg) non sono stati trovati effetti sui parametri comportamentali e neppure sull’istologia del cervello.

Altri studi sono stati effettuati, su scimmie rhesus,  al fine di verificare gli effetti a livello comportamentale di impulsi di campo a radiofrequenza ad elevata intensità e brevissima durata (dell’ordine dei microsecondi), che gli animali sono in grado di percepire, sottoforma di ronzii,  come conseguenza di una repentina espansione termoelastica del tessuto cerebrale che genera un’onda sonora percepibile dalla coclea. Le indagini non hanno individuato variazioni nella capacità di svolgere compiti definiti da parte dell’animale in seguito ad esposizione a questa tipologia di campi.

Studi effettuati successivamente esponendo scimmie rhesus  ad campi a radiofrequenza pulsati (5.62 GHz – 100 impulsi al secondo della durata di 2.8 microsecondi) con SAR variabili tra 2.4 e 6 W/kg, hanno messo in evidenza una diminuzione dei tempi di reazione degli animali per valori di SAR a partire dai 4 W/kg; si ipotizza che alla base di questo peggioramento nelle prestazioni ci sia un effetto di tipo termico.

Lo stesso esperimento, effettuato su ratti con campi pulsati a 1.25 Gz (durata del singolo impulso 10 microsecondi) e SAR variabili tra 0.84 e 23 W/kg ha messo in evidenza comportamenti particolarissimi consistenti nella totale astensione dallo svolgimento di qualunque compito per un periodo di circa 15 minuti dal termine della esposizione per livelli di SAR in grado di causare un aumento della temperatura rettale di 2.5 °C. Al termine dei 15 minuti si assisteva ad una ripresa delle attività, sebbene con prestazioni ridotte. Questo comportamento non è stato evidenziato negli animali sottoposti a campi pulsati caratterizzati da livelli di SAR inferiori.

Sintetizzando, gli studi fin qui svolti hanno messo in evidenza che le capacità di apprendimento vengono ridotte a seguito di una esposizione in grado di causare aumenti della temperatura corporea dell’animale superiore al grado. Si tratta sicuramente di un effetto di natura termica, completamente reversibile una volta mutate le condizioni.

Riguardo alla memoria spaziale alcuni gruppi di ricercatori hanno riscontrato, sempre su ratti, una riduzione delle prestazioni susseguente alla esposizione, ma non sempre le repliche degli esperimenti hanno confermato i risultati che non possono  pertanto essere considerati esaustivi.

Negli ultimi anni sono state effettuate anche molteplici indagini su volontari focalizzate sui seguenti aspetti:

 

  • Anomalie comportamentali;
  • Apprendimento;
  • Parametri elettrofisiologici

 

e concentrati principalmente sulle frequenze utilizzate per la telefonia cellulare GSM e UMTS.

La maggior parte degli studi si sono svolti in doppio cieco, onde evitare il rischio di comportamenti autoindotti che potessero falsare i risultati.

La maggior parte di queste indagini non ha rilevato effetti particolari sull’uomo susseguenti alla esposizione a segnali UMTS e GSM, tranne un unico studio che ha rilevato, per SAR dell’ordine di 0.5 W/kg, una diminuzione dei tempi di reazione durante lo svolgimento di test coinvolgenti semplici movimenti delle mani come il tamburellare con le dita.

Sono stati fatti anche studi di carattere psicologico onde verificare se i campi emessi da stazioni radiobase GSM fossero in grado di provocare variazioni nell’umore della persona. I soggetti sono stati esposti ai campi prodotti da una stazione radiobase GSM con potenza emessa variabile tra 5.2 mW/cm2 (emissione minima) e 2126.8  5.2 mW/cm2 (emissione massima) ed il loro atteggiamento momentaneo è stato classificato in tre categorie: buon umore, stato di allerta, tranquillità.

In nessun caso si è verificata una variazione dell’atteggiamento e dell’umore in risposta alle varie situazioni espositive, non sono state rilevate particolari condizioni di allerta; è stato invece registrato uno stato di maggiore tranquillità durante le esposizioni caratterizzate da potenze medio alte.

Altri studi sono stati effettuati sui parametri elettrofisiologici attraverso l’elettroencefalogramma e nel tentativo di replicare uno studio del 2002 nel corso del quale erano state registrate variazioni, nello specifico un aumento, a carico delle onde alpha cerebrali. Indagini successive finalizzate alla replica di questo primo esperimento hanno fornito risultati contrastanti: in alcuni casi non è stata registrata nessuna variazione delle onde alfa come conseguenza della esposizione del soggetto a campi a 900 e 1800 MHz, sia modulati sia in onda continua. In altri casi invece è stato registrato un aumento delle onde alpha che tendeva a scomparire al termine della esposizione, accompagnato anche da un miglioramento delle interconnessioni tra emisferi cerebrali. Nessun effetto è stato invece registrato a livello di potenziali evocati a livello corticale da segnali tipici della telefonia mobile. A conferma di questo, studi in vitro, effettuati su neuroni corticali di ratto, non hanno messo in evidenza alterazioni  a livello di apertura dei canali calcio che potessero spiegare eventuali squilibri nei potenziali evocati per effetto della esposizione ai campi a radiofrequenza.

Infine sono stati fatti studi, sempre tramite l’utilizzo dell’elettroencefalogramma, con la finalità di determinare se l’esposizione a campi a radiofrequenza fosse in grado di influenzare la qualità del sonno e i processi cognitivi.

Per quanto riguarda i processi cognitivi e la capacità di portare a termine una serie di attività codificate , non sono stati rilevati effetti sostanziali, né a breve, né a lungo termine derivanti dalla esposizione a campi a radiofrequenza.

Per quanto concerne la qualità del sonno, sono stati fatti studi esponendo per 30 minuti volontari a varie tipologie di segnali GSM a differente modulazione durante il sonno. In alcuni casi sono state registrate variazioni a livello di tracciato EEG con dipendenza dal SAR del segnale somministrato. Altri studi invece hanno messo in evidenza un ritardo nell’arrivo del sonno causato dalla esposizione a segnali GSM ma esclusivamente per quanto riguarda la modulazione “talk mode”.

 

Conclusioni

 

Si definiscono cambiamenti comportamentali alterazioni che vanno da semplici perturbazioni del comportamento fino all’arresto subitaneo di qualsiasi attività in corso da parte del soggetto, cambiamenti di reattività, di attività motorie ed effetti cognitivi, quali attenzione, apprendimento e memoria. Nelle situazioni di esposizione cronica, soprattutto negli animali i cambiamenti comportamentali possono coinvolgere meccanismi di percezione, termoregolazione ed acclimatazione. Nella maggior parte degli studi effettuati esponendo in modo acuto (esposizione intensa per brevi periodi) e cronico (bassa esposizione protratta nel tempo) animali a campi a RF, i cambiamenti comportamentali maggiormente evidenti sono risultati essere una diminuzione della performance nello svolgimento di semplici compiti in seguito ad un aumento della temperatura rettale di almeno 1°C, una diminuzione delle capacità di apprendimento associata ad un maggior numero di errori commessi nello svolgimento di semplici attività, una alterazione della memoria spaziale e deficit nella capacità di riconoscere oggetti. Questi effetti risultano essere sempre di natura transitoria e reversibile. Altri esperimenti su animali sono stati fatti utilizzando campi pulsati che gli animali stessi, contrariamente all’uomo, sono in grado di percepire a livello uditivo. In questi casi non sono state messe in evidenza alterazioni comportamentali, tranne un peggioramento delle prestazioni, fino alla totale sospensione dell’attività in corso, solo per livelli di SAR in grado di aumentare la temperatura rettale da 1 a 2.5°C ed oltre. Anche in questo caso gli effetti si sono dimostrati di natura transitoria; l’animale, trascorsi 15 minuti dal termine della esposizione ha lentamente ripreso la sua attività.

Riguardo all’uomo, la maggior parte degli studi sono stati effettuati su volontari con esposizioni a campi con caratteristiche identiche a quelli utilizzati per la telefonia cellulare (900 – 1800 KHz). A livello comportamentale non sono state rilevate anomalie particolari in seguito alla esposizione, se si esclude una diminuzione dei tempi di reazione nello svolgimento di semplici movimenti delle mani per i soggetti esposti.

Studi più complessi effettuati con l’ausilio dell’elettroencefalogramma hanno messo in evidenza transitorie variazioni, non associate a stati patologici, nelle onde alfa del tracciato per esposizioni a campi a 900 e 1800 MHz, sia modulati che in onda continua.

Altre indagini, effettuate allo scopo di valutare la qualità del sonno hanno messo in evidenza piccole variazioni nel tracciato dell’encefalogramma in condizioni di esposizione, con dipendenza dal SAR,, una latenza nell’arrivo del sonno ed una riduzione della durata percentuale della fase REM, associata ad esposizione a segnali GSM con esclusivo riferimento alle condizioni “talk mode”.

Anche in questo caso si tratta sempre di effetti transitori e non associabili a condizioni patologiche. Le evidenze in ogni caso sono contraddittorie e pochi sono gli studi effettuati fino a questo momento a livello cellulare con lo scopo di indagare in modo sostanziale sui meccanismi. Pertanto, si ritiene che ulteriori approfondimenti siano necessari.

 

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Glossario

 

acetilcolina: neurotrasmettitore responsabile delle trasmissioni degli impulsi sia a livello di sistema nervoso centrale che periferico.

 

Attività colinergica: mediazione della trasmissione dell’impulso nervoso da parte dell’acetilcolina

 

c-fos: marker per l’attività neuronale. Viene espresso in presenza di variazioni dei potenziali di azione. Presenza di c-fos nell’RNA messaggero neuronale sono un sintomo di attività recente.

 

coclea: parte dell’orecchio interno la cui funzionalità consiste essenzialmente nel trasmettere al nervo uditivo, attraverso il liquido in essa contenuto (perilinfa) vibrazioni proporzionali alla pressione sonora captata dal padiglione uditivo. Tali vibrazioni vengono successivamente tradotte in suono dal cervello.

 

espansione termoelastica: Dilatazione di un materiale o di sostanza biologica dovuta all’aumento di temperatura. Questo fenomeno viene chiamato in causa per spiegare la sensazione uditiva provocata dall’irraggiamento della testa con impulsi a microonde o a radiofrequenza. Infatti si pensa che l’esposizione a impulsi a microonde sufficientemente intensi provochi surriscaldamenti, seppure piccoli e rapidi, dei tessuti della testa; questi surriscaldamenti generano, per espansione termoelastica, onde acustiche che raggiungono la coclea (parte dell’orecchio interno), dove eccitano i ricettori acustici.

 

fase REM: fase attiva del sonno caratterizzata da rapidi movimenti oculari (da cui l’acronimo REM – Rapid Eye Movement) che corrispondono ad una intensa attività cerebrale simile a quella caratterizzante le fasi di veglia. Questa fase del sonno è associata ad intensa attività onirica e muscolare.

 

ippocampo: area del cervello localizzata nella zona mediale del lobo temporale, svolge un ruolo importante nella memoria a lungo termine e nella memoria spaziale, oltre ad essere coinvolto nelle funzioni olfattive.

 

Onde alpha cerebrali: onde a frequenza compresa tra 8 e 14 Hz emesse dal cervello, tipiche della veglia ad occhi chiusi e degli istanti precedenti l’addormentamento.

 

Potenziale d’azione: rapide variazioni nel potenziale della membrana che in condizioni di riposo è caricata positivamente all’esterno e negativamente all’interno.   La differenza di potenziale misurabile ai due estremi di una membrana cellulare è generalmente negativa. Il potenziale d'azione comporta una rapida inversione della differenza di potenziale, in risposta all'ingresso nella cellula di ioni positivi attraverso specifiche proteine che fungono da canale.

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