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电磁辐射对儿童智力发育影响的研究进展

更新时间:2009-03-28

随着微波技术广泛应用于社会的各个领域,电磁辐射对人类健康的影响越来越受到人们的关注。研究表明电磁辐射可以同时作用于多个靶器官,导致多个组织器官的损伤。其中神经系统是高度敏感的靶部位,而主管学习和记忆的海马是最主要的靶标之一[1]。本文就电磁辐射对动物学习记忆的影响和儿童智力发育水平的研究进行综述,旨在探究电磁辐射对儿童智力发育的影响及其机制,阐述减轻电磁辐射致人类健康危害的应对措施,期望从根本上减少和预防电磁辐射对儿童智力发育乃至人类健康的损害。

1 电磁辐射致动物学习记忆障碍的研究

1.1 电磁辐射致神经系统信号通路的变化

由于海马是神经系统中与空间学习记忆功能密切相关的结构,近年来有不少实验研究电磁辐射致小鼠或大鼠海马神经元的损伤机制。

有研究表明,ERK信号通路的激活可能参与神经元退行性变[2]。近期有人研究电磁辐射后大鼠海马Raf/MEK/ERK通路的相关信号分子Raf-1、磷酸化Raf-1和磷酸化ERK的表达变化规律,发现Raf/MEK/ERK信号通路是电磁辐射致海马损伤机制中的主导通路,在海马神经元凋亡与坏死中起着重要作用[3]。TANG等近期研究发现,将SD雄性大鼠暴露于900 MHz电磁辐射中28 d,可激活其MKP-1/ERK信号通路,引起大鼠血脑屏障损伤和空间记忆能力削弱[4],更有力地佐证了以上论点。

JAK/STAT信号通路广泛参与脑内许多重要病理生理过程的信号转导过程。有研究人员离体培养N9小胶质细胞,用90 mW/cm2微波辐射N9小胶质细胞,在辐射前、后不同的时间采用细胞流式计数的方法检测N9小胶质细胞的CD11b表达情况,再应用蛋白质印迹法检测JAKs家族蛋白质磷酸化水平的变化,结果发现微波辐射可明显诱导小胶质细胞活化,使小胶质细胞的JAK1、JAK2、JAK3出现差别激活[5]。JAKs家族蛋白很可能参与了微波辐射诱导小胶质细胞的活化。

1.2 电磁辐射致大脑内酶活性的变化

电磁辐射后大脑海马区信号转导通路的变化显著,同时会出现一些酶活性的改变。乙酰胆碱酯酶通过水解乙酰胆碱为乙酸和胆碱来调控胆碱能突触间隙乙酰胆碱递质的浓度,胆碱能神经突触与机体的一些重要的功能相关,如学习、记忆和认知。近期周兢程等研究电磁辐射对大鼠脑组织胆碱能标志物的影响,发现微波辐射后,大鼠大脑内皮乙酰胆碱含量和乙酰胆碱转移酶活性明显降低。一定剂量的电磁辐射可使大鼠脑中的胆碱摄取量减少[6]。也有研究人员探究长期电磁辐射对大鼠学习记忆能力的影响,采用10 mW/cm2的功率对Wistar大鼠进行了2个月的电磁辐射和八臂迷宫实验,通过测定大鼠脑组织中乙酰胆碱酯酶的活力,以确定长期低频电磁辐射对大鼠学习记忆能力的影响。结果发现,电磁辐射导致了乙酰胆碱酯酶活性降低,由此表明电磁辐射对大鼠大脑内乙酰胆碱含量、乙酰胆碱酯酶和乙酰胆碱酯酶转移酶均有一定的影响。

1.3 电磁辐射致动物神经细胞基因表达的变化

目前,电磁辐射致动物海马神经元损伤机制的研究大多围绕着分子水平,利用基因表达谱研究电磁辐射致中枢神经损伤机制较少。而近期有实验应用cDNA微阵列技术观察电磁辐射后小鼠海马神经细胞基因表达谱的差异,对588个基因表达进行检测,发现电磁辐射可使小鼠海马脑区多个基因出现动态性的差异表达,表明电磁辐射导致小鼠海马脑区损伤机制是由多个基因的协同调控作用造成的。

也有从基因多态性方面研究微波辐射后大鼠认知功能的改变,例如5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)系统,5-HT通过与不同的受体亚型结合发挥着多种生理作用。5-HT受体(5-hydroxytryptamine receptor,5-HTR)家族至少包括7类(5-HT1~7R)15种亚型。5-HT及其受体在大脑发育及认知中发挥着重要作用[7]。一些细胞实验表明大鼠5-HT1AR启动子区SNP位点rs198585630不同等位基因转录活性有显著差异,且微波辐射对不同等位基因的转录活性影响也不同。表明rs198585630是功能性位点,可调节5-HT1AR表达水平[8]

还有研究探索出纳米Fe3O4协同增强石墨烯/水性聚氨酯复合膜[19]来屏蔽电磁辐射,系统研究石墨烯负载纳米Fe3O4复合粒子加入量对膜微观结构、机械性能、热稳定性、电学性能、磁性及电磁屏蔽性能的影响[20],对电磁防护膜进行了更高要求的改善。

NR2A亚单位是N-甲基-D-天冬氨酸受体(N-methyl-D-aspartate receptor,NMDAR)复合物的重要调节亚单位,而NMDAR为神经系统中重要的兴奋性氨基酸受体,在细胞凋亡、信号转导和学习记忆机制中均起着重要的作用[9]。李玉红等从海马组织NR2A亚单位及其mRNA水平的表达变化入手,探讨电磁辐射对大鼠学习记忆功能的影响机制[10]。研究表明,2 mW/cm2连续微波电磁辐射后大鼠海马组织NR2A蛋白和mRNA水平表达均降低,大鼠的空间学习记忆能力下降。可能是由于NR2A亚单位C末端受损,由NR2A亚单位组成的NMDA受体功能降低,突触可塑性改变,致使大鼠海马LTP诱导减弱,进而导致大鼠空间学习记忆能力受到损害。而WANG等将80只Wistar大鼠在0 mW/cm2和50 mW/cm2功率密度下暴露于2.856 GHz高功率微波源中6 min,分别于辐照后1、3、6、9、12和18个月后测定大鼠空间记忆能力以及NR2A和NR2B的表达。结果发现受微波辐照后的小鼠均有空间记忆能力不足的表现,海马区出现不同程度的神经元退行性变[11]。此外,NR2A和NR2B的表达也明显下降,NR2B尤甚。这一研究表明微波辐射后海马结构改变,氨基酸神经递质含量和NMDA受体亚单位表达的下降导致了长期的认知障碍。

2 电磁辐射对儿童智力发育水平影响的研究

随着电磁辐射对人类健康影响的研究越来越多,电磁辐射的危害也越来越受到社会和人群的关注。人们在提高认知的同时也在积极寻求防治电磁辐射的应对措施,物理防护是最直接的应对措施。例如通过减少接触电视、电脑、手机等家电的接触时间和增大与之接触的距离来减少辐射暴露剂量[16]

首先,从地方高校领导层面看,大多数地方高校领导对服务地方经济社会发展重视不够,对高校科学研究、人才培养和社会服务三大职能认识不够全面,较少关注社会服务职能的发挥,导致在服务地方经济社会发展方面缺乏具体可行的政策和措施保障,经常停留在理论或口号上。

SCHOENI等对439名青少年进行预期性群体研究,采取问卷调查和手机使用记录查询的方式筛选出234名无线设备使用者,给予其语言和图形记忆任务。一年后通过认知测试系统检测,发现青少年使用无线设备的时间越长,所受到的电磁辐射剂量越大,记忆能力下降程度越大[12]。这一研究证实了电磁辐射导致记忆力的改变。

手机通常发放900 MHz射频辐射。MOWAHEDI等通过抽查Shiraz市某学校部分小学生,使其暴露于手机辐射中10 min,而后被要求进行计算机标准化的视觉反应时间和短期记忆测试。结果发现短期的手机辐射暴露使参与者短期记忆有所提高[13]

张琦等对山西省广电局幼儿园的96名儿童及对照组某幼儿园的116名儿童进行研究。用韦氏学龄前儿童智力量表和世界卫生组织推荐的核心行为测试方法对这些儿童进行智力测试和神经行为测试[14],通过检测山西省广电局幼儿园儿童神经系统的发育情况,反应周边环境中的电磁辐射对学龄前儿童的影响。最后得出结论,环境电磁辐射是影响学龄前儿童智力发育的一个重要因素。

近期有研究人员研制出吸波混凝土。在原有基础上,依据电磁波辐射的吸收原理,设计出具有吸波功能的集料,结合水泥混凝土材料自身特征,提出既有高效的吸波性能又有力学性能的吸波功能集料混凝土的设计方法。通过掺膨胀珍珠岩改善混凝土表面的阻抗匹配,损耗层中吸收辐射波功能集料均匀地分布在混凝土中起到吸波和承重的作用,与掺吸波剂的水泥浆体形成完整吸波功能的混凝土[21]

鲍老师的研究方向是教育财政问题,说得简单一点,就是研究国家财政在教育上的投入,在公立大学和民办大学以及农村教育和城市教育在资源上的分配问题,实际上这也是教育的公平问题,它关系到我们每一个人的切身利益。

(1)如图3,平面斜截圆柱得到的交线,它是椭圆.在圆柱内放置一个与圆柱底面等半径小球,且与椭圆所在平面相切,共有几个切点呢?

3 减轻电磁辐射危害的应对措施

3.1 物理防护电磁辐射损害

有专家认为,我们身边的电视、电脑、手机、微波炉等均可发射不同频率的电磁辐射。儿童时期神经系统的发育最为关键,幼儿期和学龄期是神经系统发育的高峰期。发育期的神经系统电生理活动对电磁辐射非常敏感,所以即使是低频电磁辐射也会干扰儿童活跃的电生理活动,从而导致神经元损伤。

全A地区17座高速公路服务区有16座提供免费亲子厕所和哺乳室。内部基本配备有沙发、饮水机、洗手台、卫生纸、吹风机、对讲机及婴儿床。服务台还提供免费尿不湿及婴儿推车可借用。如泰安服务区亲子厕所共有三间,另有儿童游戏区,除基本设施外还增加了冷热水龙头、电暖器(冬天);西螺服务区提供轻音乐令妈妈们更放松;仁德服务区免费提供沐浴乳、湿纸巾、爽身粉,亲子旅游厕所除了常见的大小马桶、尿布台及儿童座椅外,还增加了儿童版的小便斗及洗手台;清水服务区以豪华邮轮为设计主题,打造全方位服务,尤其以“清水缸生态水族馆”受到亲子喜爱,并设置了“船长体验室”大小朋友可以在游戏中身历其境驾驭船只,享受乘风破浪的真实感受。

最近,ZAROUSHANI等研制出7% 4 mm的复合材料可以作为合适的替代微波屏蔽材料引入到辐射防护领域。其具有适当的屏蔽效能和其他优选性能,如低成本和重量,耐腐蚀性等,在未来制备复合材料的研究领域中有很大的开发潜力[17]

进行电磁屏蔽是物理防护的关键。广播、电视发射台是强大的辐射源,其建设之前应进行辐射评估,建立有效的防护带。当电磁辐射的传播形式是导线时,可以通过在射频设备的控制线路引入和输出处安装滤波器进行防护。除此之外还可以采用吸收材料进行吸收防护。

近期有研究发现一种平面螺旋超材料吸波体结构。电磁波能量主要被双层螺旋结构转化为热能耗散掉了,介质损耗是超材料吸波体最重要的耗损来源。其双层螺旋结构的吸波机理是由于激发了双层螺旋结构的磁谐振效应,从而达到了对电磁波的高效吸收[18]

当发动机重新启动时(图10),N485电磁阀断电,启动解锁过程。松开磁铁芯,锁止器在弹簧压力下向活塞移动。锁止球进入锁止器中的锁销中(凹槽中),松开活塞。活塞在弹簧弹力下移动,释放ATF容量。单向节流阀完全打开,以允许ATF从蓄能器汽缸畅通地流至变速器壳体,该过程在300~350ms间完成。一旦启动发动机,ATF泵产生液流和压力,尽快使变速器换挡元件尽快实现无缝啮合。

智力发育障碍不仅由后天因素引起,还可由于孕期母亲受多种因素影响而导致。有研究表明妊娠期孕鼠接受一定强度的手机辐射对仔鼠学习记忆能力会产生损害。有文献报道母亲孕期居住地靠近电磁辐射等都是致畸的可能因素[15]

也有进行镀银纤维抗电磁辐射多功能织物试制与性能的研究。其借鉴金属丝网模型对抗辐射波织物进行理论模型分析,在镀银纤维的结构和物理性能测试研究的基础上,设计了多个织物,并进行抗电磁辐射、抗静电和抗菌多种功能性测试与分析研究,进而开发了两款具有较好抗电磁辐射和抗静电的织物,以满足市场对功能性高档服用面料的发展要求[22]

3.2 中药对电磁辐射损害的防护和治疗

近年来,一些中草药成为研究的热点,目前已有实验证明抗辐灵对微波辐射所致脑损伤具有保护作用。抗辐灵是一种新型抗微波辐射损伤的中药,按照“君臣佐使”原则由赤芍、红萍、女贞子、丹参和绿茶等原料制成[23],是一种很有前景的纯天然混合物,可以减轻氧化应激,发挥抗高功率微波辐射的作用。

语言和文化相互影响,文化接触导致语言接触,语言接触的结果必然出现语言影响,语言影响则必然导致语言变化。当代大学生作为最具活力的青年群体,其文化接触形式相对多样,语言使用形式最为丰富,英汉语码混杂现象在大学生群体中也最为多见。本研究以某理工科高校本科生为研究对象,发放问卷240份,删除含缺失值、异常值的样本后共计回收有效问卷201份,问卷有效率83.75%。

复方四物汤制剂也具有防辐射的功能。复方四物汤制剂中的川芎嗪单体可抑制照射后AHH-1细胞凋亡,提高AHH-1细胞的存活率,且剂量呈依赖性。川芎嗪与凋亡相关因子活性的下降、促凋亡因子表达的降低和凋亡抑制因子表达的升高密切相关[24]

也有研究发现芩丹扶正胶囊对微波辐射导致大鼠心肌和肝超微结构损伤有保护作用。其机制可能与抑制脂质过氧化、改善心肌和肝细胞的代谢有关[25]

巴戟天水提液有效萃取成分能促进微波辐射后雄性大鼠生殖系统损伤的修复[26]。五味子多糖也对微波致生精障碍小鼠的生精功能有明显的治疗作用,其作用机制可能与下丘脑-垂体-性腺轴的调控功能有关[27]。金匮肾气丸可以提高精子活率,降低精子畸形率,对微波辐射损伤的睾丸,具有修复作用[28]。四海护精方能够有效治疗微波辐射性男性生殖功能障碍。木耳多糖在微波辐射条件下,对卵巢和子宫具有保护修复作用[29]。玉米肽对微波辐射引起的肝细胞形态变化和肝组织抗氧化系统损伤有较好的治疗效果[30]。也有研究表明山楂黄酮对微波辐射损伤大鼠肾脏细胞有治疗作用,使微波辐射的大鼠总超氧化物歧化酶含量升高。山楂黄酮的抗氧化作用对微波辐射致大鼠脑损伤也有一定的治疗作用。安多霖对微波辐射所致的损伤如大脑海马、心脏及睾丸组织实质细胞变性、间质血液循环障碍有较明显治疗作用,主要脏器病理变化明显恢复[31]

3.3 其他防护措施

除了一些中药的治疗,髙压氧也可以通过改善微波辖射所致的海马线粒体能量代谢障碍、抑制HIF-1a表达起到脑保护作用[32]。另外,国家还出台一些强制性的法律文件,制约电磁辐射的制造者。不允许任何人在居民区建设电磁辐射设施;任何可发放电磁辐射的设备应配备有电磁辐射检测仪;限制家电以及通讯设备的辐射剂量;因电磁辐射污染而导致人身伤害者有权要求赔偿。并且加大电磁辐射防护的科学宣传,普及相关法律法规知识,以抵制电磁辐射的人身伤害。

初中数学有一些抽象性、复杂性、生活性以及空间性较突出的部分,传统的板书及讲解虽也可以完成教学任务,但是费时费力,生涩艰难,学生容易陷入抽象困境,不一定能够灵活掌握。这些情况之下,便适宜展开信息化的教学。为此,教师要善于运用现代信息技术,灵活地变换教学形式,化抽象为形象、变静态为动态,提升教学的趣味性,以灵活解构相关课题,化解数学教学疑难点。

4 结论与展望

随着社会的进步与发展,现代科技的广泛应用扮演着十分重要的角色,然而其潜藏的电磁辐射危害也不容忽视。电磁辐射对儿童神经行为、学习和记忆能力的影响是国内外学者关注的焦点。海马作为神经系统中主管学习和记忆的结构,是电磁辐射的重要靶器官[33]。关于电磁辐射致海马损伤的研究日益增多,旨在了解电磁辐射的损伤机制,为从根本上防治电磁辐射损伤提供实验基础,对提高儿童的智力水平和改善人们身心健康具有重要意义。电磁辐射可致机体多器官多系统不同程度的结构与功能的损害,严重威胁着人类的身心健康,因此预防、诊断和治疗电磁辐射性损伤是我们急需解决的问题。

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刘洋,侯建成,魏雪苗,吕士杰
《吉林医药学院学报》2018年第03期文献

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