Das Leben in heutiger Infrastruktur ins untrennbar mit hochfrequenten elektromagnetischen Feldern verbunden, welche als Träger von Informationen genutzt werden. Einige Studien zeigen, dass diese elektromagnetischen Felder bei bestimmten Frequenzen schädliche Auswirkungen auf das Gehirn bzw. zentrale Nervensystem haben, wie z. B. Schäden an der Großhirnrinde oder Manipulation der Blut-Hirn-Schranke. Außerdem wurde herausgefunden, dass Hochfrequenz Wirkungen auf Emotionen hat und beispielsweise Angst oder Depressionen auslösen kann. Es existieren jedoch nur wenige Studien, welche die Wirkung von Hochfrequenz verschiedener Wellenlängen untersuchen. Eine Störung der Neurotransmitter-Homöostase kann zur Manifestation emotionaler Störungen wie Angst oder Depressionen führen. Darüber hinaus hat die Forschung gezeigt, dass Hochfrequenzbefeldung in Veränderungen von Neurotransmitterspiegeln in verschiedenen Gehirnregionen resultieren kann. Der CREB-BDNF-TrkB-Signalweg ist einer der am besten untersuchten Signalwege in der Erforschung des emotionalen Zustandes Angst. BDNF (brain-derived neurotrophic factor) und sein spezifischer Rezeptor TrkB (Tyrosinkinase B) regulieren die neuronale Entwicklung sowie synaptische Formierung und Plastizität. Bei bestimmten neurologischen Erkrankungen wie Alzheimer oder Angststörungen sind die Konzentrationen des Transkriptionsfaktors CREB (cAMP response element-binding protein) und BDNF verringert. Die Autoren der vorliegenden Studie untersuchten die emotionalen Veränderungen bei Mäusen, welche unterschiedlichen Hochfrequenz-Wellenlängen ausgesetzt waren. Außerdem wurden mögliche zugrundeliegende Mechanismen (Neurotransmitter, CREB-BDNF-TrkB-Signalweg, entzündliche Reaktionen) erforscht.
Insgesamt 20 männliche Mäuse (n = 10) wurden mit 0,9/1,5/2,65 GHz täglich für jeweils 40 Minuten befeldet bzw. scheinbefeldet, was sich auf eine Gesamtbefeldungsdauer von 2 h pro Tag aufsummiert. Die Befeldungsperiode betrug 4 Wochen und der Ganzkörper SAR-Wert 4,0 W/kg. Die Kontrollen wurden scheinbefeldet. Angst- bzw. depressionsähnliches Verhalten wurden mittels offenem Feldtest (OFT), erhöhtem Plus-Labyrinth (EMP) und Schwanz-Aufhängungstest (TST) untersucht. Die Neurotransmitter-Konzentrationen in der Großhirnrinde wurden über einen ELISA (enzyme-linked immuno sorbent assay) bestimmt. Die Analyse der Signalwegskomponenten CREB, BDNF, TrkB sowie die des Entzündungsmarkers NF-κB erfolgte mittels Protein-Immunoblot. Abschließend wurden entzündliche Prozesse histochemisch und eine Reihe von Entzündungsmarkern über quantitative PCR untersucht.
Im Vergleich zu den scheinbefeldeten Kontrollen zeigten die Multifrequenz-befeldeten Tiere signifikant gesteigertes angstähnliches Verhalten beim OFT und EPM. Es wurde jedoch kein depressionsähnliches Verhalten im TST beobachtet. Drei von vier in der Großhirnrinde analysierten Neurotransmitter wiesen signifikante Konzentrationsverringerungen auf, nämlich GABA (Gamma-Aminobuttersäure), Dopamin und Serotonin. Der Acetylcholin-Spiegel hingegen wies keine signifikanten Veränderungen auf. CREB, BDNF und TrkB wiesen im Vergleich zu den scheinbefeldeten Kontrollen eine signifikant verminderte Expression auf, während das NF-κB-Level signifikant gesteigert war. Die histologische Untersuchung des Gewebes zeigte eine signifikant gesteigerte Anzahl an inflammatorischen Zellen. Damit übereinstimmend war die Expression der pro-entzündlichen Faktoren IL-6, IL-1ß und TNF-α signifikant erhöht, während das anti-inflammatorische Cytokin IL-4 signifikant herunterreguliert war. Die Expression des anti-inflammatorischen IL-10 war nicht signifikant verändert.
Zusammenfassend weisen die Ergebnisse darauf hin, dass Hochfrequenzbefeldung mit verschiedenen Frequenzen eine angstähnliche Reaktion bei Mäusen auslösen kann. Diese Reaktion könnte durch eine Störung der Neurotransmitter-Homöostase und das Auslösen einer entzündlichen Reaktion über den CREB-BDNF-TrkB-Signalweg hervorgerufen werden. Es scheinen insbesondere Aminosäure-Neurotransmitter von der Befeldung betroffen. Die Autoren vermuten, dass die Reduktion von BDNF und TrkB durch das verringerte CREB-Level ausgelöst wird und dadurch die Regeneration der Synapsen eingeschränkt wird. Des Weiteren scheint die Befeldung mit multiplen Hochfrequenzen pro-inflammatorische Signale anzuregen, während anti-inflammatorische gehemmt werden, was wiederum zu einer milden aber signifikanten Entzündung der Großhirnrinde führt. (RH)