Magnetofosfeeni sinänsä lie vaaraton

MAGNETOFOSFEENI

STUK Sähkömagneettiset kentät Sivu 175- 178 (2006)

Hyvin voimakas päähän kohdistuva pientaajuinen magneettikenttä aiheuttaa näkökentän reunamilla esiintyviä epämääräisiä välähteleviä valoilmiöitä eli magnetofosfeeneja. Fosfeenien vaarallisuudesta ei ole todisteita. ( KOMMENTTI -paitsi että ne voivat olla oire verkkokalvon irtoamasta, sanotaan sahalaitaisiksi valoilmiöiksi näkökentän periferiassa)

Ne ovat kuitenkin selvä osoitus siitä, että kudoksiin indusoitunut sähkökenttä vaikuttaa sähköisesti ärsyyntyviin soluihin pienemmällä tasolla kuin mitä tuntohermojen stimuloitumisesta voisi päätellä.

Kirjan kuvassa 4.18 on käyrinä esitetty miten fosfeenikynnys muuttuu (a) magneettikentän tiheytenä B(T) magneettikentän taajuuden (Hz) funktiona

ja (b) magneettivuon tiheyden muutosnopeutena (dB/dt) ( T/s) magneettikentän taajuudeen (Hz) funktiona.

Minimikynnys 10 mT (rms) (mA/m2) esiintyy 20 Hz taajuudella. (Sähkökenttä Ei = 0.05- 0.1 V/M).

Eräissä muissa tutkimuksissa on minimitasoksi saatu noin 5 mT. Minimitason jälkeen kynnystaso nousee voimakkaasti. Muutosnopeus on suoraan verrannollinen päähän indusoituneeseen sähkökenttään ja virrantiheyteen.

Yli 100 Hz taajuuksilla ei fosfeeneja ole havaittu. Se, että fosfeenit aiheutuvat selvästi indusoituneesta sähkökentästä ja virrantiheydestä eikä suoraan magneettikentästä, käy ilmi siitä, että fosfeeneja on saatu aikaan myös syöttämällä galvaanisesti vaihtovirtaa päähän.

Eläinkokeiden perusteella voidaan pitää todennäköisenä, että fosfeenit paikallistuvat verkkokalvolle eikä aivojen näkökeskuksiin. Fosfeeneja

esiintyy myös sellaisilla henkilöillä, jotka sairastavat verkkokalvon valoherkkiä sauva- ja tappisoluja rappeuttavaa sairautta (retinitis pigmentosa). Se viittaa vahvasti siihen, että fosfeenit eivät synny tappi- ja sauvasoluissa, vaan niihin kytkeytyvissä hermosoluissa, jotka keräävät ja prosessoivat verkkokalvolla näkösignaaleja.

Fosfeenistimulaation kynnys on epätavallisen pieni, lähes satakertaa pienempi kuin tuntohermojen stimuloitumiskynnys. Fosfeenikynnys voi ylittyä, kun verkkokalvolla vaikuttava sinimuotoinen virrantiheys

ylittää tason 0,01 A/m2, jota vastaava sähkökentän voimakkuus on 0,05–0,08 V/m. Näin pienillä altistumistasoilla solukalvon yli indusoituva jännite voi olla alle 0,1 mV, joten kyseessä ei voi olla kalvon suo-

raan depolarisoitumiseen liittyvä ilmiö.

Fosfeenien taajuus- ja pulssivasteetkin ovat aivan poikkeuksellisia. Rajataajuus, jonka yläpuolella virrantiheyskynnys alkaa nousta, on noin 20 Hz, kun taas tavanomaisessa tuntohermojen stimulaatiossa se on huomattavasti suurempi, tyypillisesti 500–1 000 Hz.

Myös aikavakio τe on niinkin pieni kuin noin 25 ms (vertaa 0,1–0,4 ms hermokudoksella).

Fosfeenien selittämiseksi on huomio kiinnitettävä sellaisiin sähkökentän vaikutuksiin, joilla kentänvoimakkuus ei riitä aiheuttamaan solukalvojen depolarisoitumisesta aiheutuvaa suoraa stimulaatiota. On saatu hyvää tutkimustietoa siitä, että fosfeenit aiheutuvat pienistä potentiaalimuutoksista verkkokalvon hermosolujen ja reseptorisolujen synapseissa. Synapsin pääteosassa on pienten, jopa alle 0,1 mV potentiaalimuutosten havaittu aiheuttavan huomattavasti suurempia

potentiaalimuutoksia kohdesolun kalvolla, jossa vielä eri synapseista tulevat jännitemuutokset summautuvat keskenään. Näin pienet jännitemuutokset, jotka voivat olla yli 200 kertaa pienempiä kuin suoraan stimulaatioon tarvittava jännitemuutos, voivat vahvistua synapseissa ja muuttaa hermosolun herkkyyttä siihen kytkeytyvien synapsien tuomille impulsseille. Keskeinen tekijä näyttää olevan se, että verkkokalvon hermosolut muodostavat verkoston, jonka herkkyys sähkökentälle on huomattavasti suurempi kuin yksittäisen hermosolun. On todennäköistä, että tämän tyyppisiä ilmiöitä voi esiintyä keskushermostossa (aivot, selkäydin), jossa on suuri määrä synapseja ja solut muodostavat monimutkaisia verkostoja.

Saundersin ja Jefferysin vuonna 2002 koehenkilöillä tehdyissä tutkimuksissa on havaittu pientä heikentymistä henkistä suorituskykyä mittaavissa testeissä, joissa aivoihin on johdettu sähkövirtaa 2– 40 mA/m2 altistumistasolla. Ulkoisen sähkökentän on myös havaittu aiheuttaneen muutoksia aivosoluviljelmissä rekisteröityjen solujen sähköisessä toiminnassa ilman, että kyseessä olisi stimulaation välittyminen viereiseen soluun. Nykyisen käsityksen mukaan aivo- ja muiden sähköisesti ärsyyntyvien solujen tuottamat endogeeniset eli sisäsyntyiset kentät pystyvät vaikuttamaan viereisten solujen toimintaan. Tyypilliset endogeeniset virrantiheydet keskushermostossa ja sydänlihaksessa ovat noin 10 mA/m2 alle 1 kHz taajuuksilla.

ICNIRP onkin katsonut tarpeelliseksi, että ulkoisen kentän vaikutuksesta keskushermostoon ja selkäytimeen indusoitunut pientaajuinen sähkökenttä on syytä rajoittaa pienemmäksi kuin endogeeniset sähkökentät. Sillä varmistetaan, että magnetofosfeeneja ja haitallisia keskuhermostovaikutuksia ei pääse syntymään.

Kuvasta 4.15 on nähtävissä, että SENN-mallilla lasketut stimulaatiokäyrät (Myeliinipeitteisen hermosolun stimulaatiokynnys taajuuuden 8Hz9 funktiona, Jokela 2000) ovat pienillä taajuuksilla kertoimella 140 korkeammalla kuin virrantiheyden perusrajoitus, mutta suurilla taajuuksilla, joilla edelleenkin pyritään rajoittamaan klassista stimulaatiota, ero on vain noin kolmekymmentäkertainen. Toistaiseksi on epäselvää esiintyykö synapsivaikutuksia taajuusalueella 50 Hz – 1 kHz.

Fosfeenien häviämisestä yli 100 Hz taajuuksilla ei kuitenkaan voi tehdä sitä johtopäätöstä, etteikö samantyyppisiä ilmiöitä voisi esiintyä aina 1 kHz taajuuksiin asti. Näitä ei voi välttämättä tietoisesti aistia.

Muistiin 30.3. 2015