2.3 Esperimenti alle MW

Prima di tentare di chiarire il dubbio sopra esposto, si soffermi l’attenzione su un esperimento di tipo diverso, alle microonde.

L’approccio relativo al considerare esperimenti differenti tra loro, giustifica il tentativo di rispondere alle problematiche che stanno dietro al bioelettromagnetismo di tipo non termico, visto nella sua complessità.

L’esperimento in questione riguarda l’interazione tra campo elettromagnetico alle microonde e neuroni. Il circuito impiegato, riportato in figura 7, è costituito da una sorgente a microonde eventualmente modulata, da un accoppiatore direzionale che valuta la potenza effettivamente entrante nel sistema, e da una piccola cella TEM che consente una esposizione controllata dei neuroni.

Nella figura 8 è mostrata la sezione della cella TEM nella quale è presente il campione. Si può notare che sia il campione sia i microelettrodi ad esso collegati sono immersi in acqua di mare. Un foro nella parte bassa della cella (non mostrato in figura) permette di illuminare il campione. Non è neanche mostrato il cavo in Ag-AgCl usato come microelettrodo per la messa a terra, che è immerso in acqua di mare.

Figura 8

E' noto, dal modello di Hodgkin e Huxley, che stimoli chimici o elettrici possono determinare un impulso (potenziale d’azione) in grado di propagarsi attraverso il neurone; tale segnale si può misurare introducendo un elettrodo nel neurone, ed un altro nel bagno in cui è immerso. E’ inoltre possibile controllare la temperatura. Le registrazioni dell’attività del neurone, riportate in figura 9, evidenziano la presenza dei già citati potenziali d’azione.

Si nota un’alterazione nella frequenza di funzionamento ad opera del campo elettromagnetico applicato. La determinazione della soglia di potenza è fatta valutando il cambiamento di picco in intervallo di interspike (ISI: interval interspike). P₀ è la potenza di ingresso. In questo esperimento la potenza assorbita è pari a P_aT = 148P₀. In alto per P₀ pari a 0.1 non si nota nessun cambiamento. Al centro, si ha un lieve superamento della soglia. In basso, si ha un superamento della soglia. Perciò in questo caso, la soglia della potenza assorbita è pari a 30mW/cc. Questo valore è tra i più alti valori osservati ma è utile per illustrare come determinare la soglia.

La frequenza normalizzata in funzione della potenza fornita è graficata in figura 10, dove i triangoli rappresentano la risposta del neurone al segnale tra 10 e 20 sec., mentre i cerchietti, tra 20 e 30 sec.. Si noti come il neurone tenda, col tempo, a adattarsi alla presenza del segnale a microonde.

Ma l’aspetto più interessante è evidenziato dalla figura 11.

La prima registrazione riguarda l’applicazione di un segnale a 2.45 Ghz della potenza di 0.5 Watt; è evidente la completa interruzione di attività soltanto in corrispondenza dell’irradiazione. Nella seconda registrazione, in cui il neurone è sottoposto ad un fenomeno di riscaldamento, si verifica l’effetto opposto ossia un incremento netto di attività. Ciò evidenzia come l’azione del campo elettromagnetico, almeno a livello di neuroni, prescinda dalla termicità del fenomeno.