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Gesundheit – Schlafverhalten

Studie im Schlaflabor zum Einfluss elektromagnetischer Felder auf den Schlaf. Quelle: http://www.pharma.uzh.ch
Im 90-Minuten-Rhythmus durchläuft der Mensch die verschiedenen Schlafphasen. Zwischendurch „erwacht“ er häufig ohne es zu merken. Im REM-Schlaf träumt der Mensch – die Augen bewegen sich dabei hin und her (REM=Rapid Eye Movement). Grün: Ideale Weckzeiten. Quelle: FSM (Basisbild: wikimedia commons)

Der Schlaf  ist ein komplexer biologischer Prozess, der vom zentralen Nervensystem gesteuert wird. Er dient dem Menschen zur Aufrechterhaltung der körperlichen und geistigen Leistungsfähigkeit und lässt sich grob in drei Phasen unterteilen:

  • der Leichtschlaf
  • der Tiefschlaf
  • der REM-Schlaf (Traumschlaf)

Diese Phasen sind durch unterschiedliche Hirnaktivitäten geprägt. Durch die Aufzeichnung der Hirnströme mit Hilfe eines Elektroenzephalogramms (Elektroenzephalogramm (EEG)), können die Schlafarchitektur, die Schlafqualität und die Schlafregulation erfasst, überwacht und beurteilt werden.

Schlafstörungen haben in den letzten Jahrzehnten deutlich zugenommen. Sie können durch vielfältige Ursachen wie Stress, falsche Ernährung oder Lärm zustande kommen. Häufig werden sie auch auf den Einfluss elektromagnetischer Felder, insbesondere des Mobilfunks, zurückgeführt. 

Der Einfluss elektromagnetsicher Felder

Der Einfluss elektromagnetischer Felder auf den Schlaf wird entweder in Laborstudien, in denen das Elektroenzephalogramm (EEG) ausgewertet wird, untersucht oder mit Hilfe von Befragungen zum Auftreten von Schlafstörungen, etwa im Zusammenhang mit Umwelteinflüssen wie Lärm, studiert.

Die bisherige Forschung konnte zeigen, dass elektromagnetische Felder von Handys und Basisstationen die Schlafarchitektur (Abfolge und Länge der Schlafphasen), die subjektiv empfundene Schlafqualität und die Gesundheit nicht beeinträchtigten. Aus mehreren Studien geht sodann hervor, dass elektromagnetische Felder von Mobiltelefonen mit gepulster Strahlung eine Wirkung auf das Schlaf-Elektroenzephalogramm (EEG) haben. Die Wirkung ist auch nachweisbar, wenn das Feld bereits wieder abgeschaltet ist. Gesundheitliche Auswirkungen dieses Effekts konnten keine festgestellt werden. Auch niederfrequente Magnetfelder können das Schlaf-Elektroenzephalogramm (EEG) beeinflussen. Eine gesundheitlich negative Wirkung dieses Einflusses konnte aber nicht gefunden werden.

Es ist unbestritten, dass es Menschen gibt, die in der Umgebung von Sendeanlagen oder hausinternen Funkanlagen (DECT-Telefone, WLAN, etc.) schlecht schlafen. Es scheint aber, dass die Ursache dieser Sensibilität nicht die elektromagnetischen Felder sind, sondern dass psychologische Faktoren eine Rolle spielen (siehe dazu die Ausführungen zu Befindlichkeitsstörungen).

Dass psychologische Effekte wichtig sind, zeigten auch die Untersuchungen zur Schlafqualität in der Umgebung des Kurzwellensenders Schwarzenburg (Schweiz). Obwohl ein Zusammenhang zwischen Feldstärke und Häufigkeit von Schlafstörungen beobachtet wurde, konnte kein direkter ursächlicher Zusammenhang belegt werden.

Schlussfolgerung

Es gibt mehrfache Hinweise darauf, dass elektromagnetische Felder im Bereich des Mobilfunks die Hirnaktivität während des Schlafes beeinflussen. Davon ist die Schlafqualität nicht betroffen. Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass hochfrequente elektromagnetische Felder keinen gesundheitlich relevanten Einfluss auf den Schlaf haben. Das Wissen um das Vorhandensein eines Senders kann sich aber psychologisch über Sorgen oder Angst auf die Schlafqualität auswirken.

Dagegen scheint es, dass niederfrequente EMF den Schlaf beeinflussen kann. Der Einfluss zeigt sich primär elektrophysiologisch im Schlaf-Elektroenzephalogramm (EEG). Es ist unklar, ob die Beobachtungen eine (und wenn ja welche) gesundheitliche Bedeutung haben. Hinsichtlich der subjektiven Schlafqualität sind die Resultate uneinheitlich. Ein Gesamturteil ist gegenwärtig kaum möglich.

Ausgewählte Literatur (Übersichtsarbeiten)

Altpeter, E.S., Röösli, M., Battagli, M., Pfluge, D., Minder, C.E., Abelin, T. (2006): Effect of short-wave (6-22 MHz) magnetic fields on sleep quality and melatonin cycle in humans: the Schwarzenburg shut-down study. Bioelectromagnetics, 27, 2, 142-150. 

Bundesamt für Umwelt (BAFU) (2007). Hochfrequente Strahlung und Gesundheit. Bewertung von wissenschaftlichen Studien im Niedrigdosisbereich. Bern: BAFU.

Danker-Hopfe, H., Dorn, H. (2005). Biological Effects of Electromagnetic Fields at Mobile Phone Frequencies on Sleep: Current State of Knowledge from Laboratory Studies. Somnologie (Somnology), 9, 4, 192-198.

Independent Advisory Group on Non-Ionising Radiation (AGNIR) (2012). Health effects from radiofrequency electromagnetic fields.  U.K. Health Protection Agency, Oxfordshire. Chapter 5.1.2, 208-216.

International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection ICNIRP (2009). Exposure to high frequency electromagnetic fields, bilogical effects and health consequences (100 kHz-300 GHz). Chapter II.5.1, 223-257.

SCENIHR (Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health Risks) (2015). Opinion on Potential Health Effects of Exposure to Electromagnetic Fields (EMF). Brussels: European Commission. Sections 3.6.2.2.

Schweizerischer Nationalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (2011). Nichtionisierende Strahlung - Umwelt und Gesundheit. Programmsynthese. Nationales Forschungsprogramm NFP 57. Bern: SNF.

Van Rongen E, Croft R, Juutilainen J, Lagroye I, Miyakoshi J, Saunders R, de Seze R, Tenforde T, Verschaeve L, Veyret B, Xu Z (2009). Effects of radiofrequency electromagnetic fields on the human nervous system. Journal of Toxicology and Environmental Health, Part B: Critical Reviews, 12, 8, 572-597.

FSM-Forschungsprojekte zum Thema Schlafverhalten

Ursachen unterschiedlicher individueller Reaktionen auf elektromagnetische Felder

Prof. Dr. Reto Huber, Prof. Dr. Peter Achermann
Kinderspital Zürich, Universitäts-Kinderklinik Eleonorenstiftung

Grundlagenforschung (Abgeschlossen)

Das Projekt versucht mit bildgebenden Verfahren (MRI) anatomische Merkmale im Gehirn aufdecken, die für individuelle Unterschiede in der Elektroenzephalogramm (EEG)-Antwort auf Exposition gegenüber pulsmodulierten Hochfrequenzfeldern zuständig sind.

Publikation/en:
Lustenberger, C., O’Gorman, R.,  Pugin, F., Tüshaus, L., Wehrle, F., Achermann, P., and Huber, R. (2014). Sleep Spindles Are Related to Schizotypal Personality Traits and Thalamic Glutamine/Glutamate in Healthy Subjects. Schizophrenia Bulletin July 29, 2014 Download

Lustenberger, C., Murbach, M., Tüshaus, L., Wehrle, F., Kuster, N., Achermann, P., and Huber, R. (2015). Inter-individual and Intra-individual Variation of the Effects of Pulsed RFEMF Exposure on the Human Sleep Elektroenzephalogramm (EEG), Bioelectromagnetics 36, 3, 169-177. Download  Peer reviewed

Lustenberger, C., Wehrle, F., Tüshaus, L., Achermann, P., and Huber, R. (2015). The multidimensional aspects of sleep spindles and their relationship to word-pair memory consolidation. Sleep 2015, 38, 7, 1093-103.  Peer reviewed

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Mobiltelefon: Schlaf und kognitive Leistungen

Prof. Dr. Reto Huber
Kinderspital Zürich, Universitäts-Kinderklinik Eleonorenstiftung

Grundlagenforschung (Abgeschlossen)

Das Projekt untersucht bei Jugendlichen Wirkmechanismen von gepulster EMF auf Aktivitäten der Hirnrinde während des Schlafs und wie sich solche Veränderungen auf die kognitive Leistungsfähigkeit auswirken.

Publikation/en:
Lustenberger, C., Maric, A., Dürr, R., Achermann, P., Huber, R. (2012). Triangular Relationship between Sleep Spindle Activity, General Cognitive Ability and the Efficiency of Declarative Learning. PLoS ONE 7(11): e49561. doi: 10.1371/Journal.pone.0049561. Download  Peer reviewed

Lustenberger C., Murbach M., Dürr R., Schmid M.R., Kuster N., Achermann P., Huber R. (2013). Stimulation of the brain with radiofrequency electromagnetic field pulses affects sleep-dependent performance improvement. Brain Stimulation 6 (2013) 805-811 Download  Peer reviewed

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Dosis-Wirkung Beziehung von GSM-Feldern (Typ Handy) auf Schlaf und Schlaf-EEG

PD Dr. Peter Achermann, Prof. Dr. Niels Kuster
Universität Zürich, Institut für Pharmakologie und Toxikologie

Grundlagenforschung (Abgeschlossen)

Wir beobachteten, dass die Hirnaktivitäten im nicht-REM Schlaf nach Exposition mit gepulster Strahlung im Vergleich zur Exposition mit kontinuierlichen Wellen deutlich höher waren. Ziel dieses Projektes ist es, den Dosis-Wirkungs-Nachweis zu erbringen.

Publikation/en:
Regel, S.J., Tinguely, G., Schuderer, R., Adam, M., Kuster, N., Landolt, H-P., Achermann, P. (2007). Pulsed radio-frequency electromagnetic fields: dose-dependent effects on sleep, the sleep Elektroenzephalogramm (EEG) and cognitive performance. Journal of Sleep Research, 16, 253-258.  Peer reviewed

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Auswirkungen elektromagnetischer Felder des Typs GSM auf Schlaf, Schlaf-EEG und regionale Hirndurchblutung

PD Dr. Peter Achermann
Universität Zürich, Institut für Pharmakologie und Toxikologie

Grundlagenforschung (Abgeschlossen)

Das Projekt klärt ab, ob eine Exposition des Gehirns gegenüber Handystrahlung vor dem Schlaf ähnliche Auswirkungen hat wie Exposition während des Schlafs. Zudem wird mit einer PET-Studie untersucht, welche Hirnregionen durch lokale EMF-Bestrahlung beeinflusst werden.

Publikation/en:
Huber, R., Treyer, V., Schuderer, J., Buck, A., Kuster, N., Landolt, H.P., Achermann, P. (2005) Exposure to pulse-modulated radio frequency electromagnetic fields affects regional cerebral blood flow, in: European Journal of Neuroscience, 21:1000-1006.

Huber, R., Schuderer, J., Graf, T., Jütz, K., Borbély, A.A., Kuster, N., Achermann, P. (2003) Radiofrequency electromagnetic field exposure in humans: estimation of SAR distribution in the brain, effects on sleep and heart rate, in: Bioelectromagnetics, 24, 262-276.  Peer reviewed

Achermann, P., Huber, R., Schuderer, J., et al.   Effects of exposure to electromagnetic fields of type GSM on sleep Elektroenzephalogramm (EEG) and regional cerebral blood flow, in: 15th International Zurich Symposium and Technical Exhibition on Electromagnetic Compatibility 2003, Zurich, February 18-20, 2003, 289-292.

Huber, R., Treyer, V., Borbély, A.A., Schuderer, J., Gottselig, J.M.; Landolt, H.-P., Werth, E., Berthold, T. Kuster, N., Buck, A. Achermann, P. (2002) Electromagnetic fields, such as those from mobile phones, alter regional cerebral blood flow and sleep and waking Elektroenzephalogramm (EEG), in: J. Sleep Res. 2002, 11, 289-295.  Peer reviewed

Achermann, P., Graf, T., Huber, R., Kuster, N., Borbély, A.A. (2001) Effects of exposure to pulsed 900 MHz electromagnetic fields on sleep and the sleep electroencephalogram, in: 14th International Zurich Symposium on Electromagnetic Compatibility 2001, Zurich, February 20-22, 2001, 175.

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