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Article de recherche original

De face. Neurosciences, 04 avril 2018 | https://doi.org/10.3389/fnins.2018.00190

Les puces de téléphone portable réduisent l'augmentation de l'activité cérébrale EEG induite par les champs électromagnétiques émis par les téléphones portables

Diana Henz * , Wolfgang I. Schöllhorn 1 et Burkhard Poeggeler 2

  • 1 Institut des sciences du sport, Université Johannes Gutenberg de Mayence, Mayence, Allemagne
  • 2 Johann-Friedrich-Blumenbach-Institut de zoologie et d'anthropologie, Faculté de biologie et de psychologie, Georg-August-University Göttingen, Göttingen, Allemagne


Des études neurophysiologiques récentes indiquent que l'exposition aux champs électromagnétiques (CEM) générés par le rayonnement des téléphones portables peut avoir des effets sur l'activité cérébrale. Une solution technique pour réduire les effets des champs électromagnétiques dans l'utilisation des téléphones portables est fournie dans les puces de téléphone portable qui sont appliquées aux téléphones portables ou attachées à leurs surfaces.

À ce jour, il n'y a pas d'études systématiques sur les effets de l'application de puces de téléphones portables sur l'activité cérébrale et les mécanismes neuronaux sous-jacents. La présente étude a examiné si les puces de téléphone portable appliquées aux téléphones portables réduisaient les effets des champs électromagnétiques émis par le rayonnement du téléphone portable sur l'activité cérébrale électroencéphalographique (EEG) dans une étude en laboratoire.

Trente participants se sont portés volontaires pour la présente étude. Conditions expérimentales (puce de téléphone portable, puce placebo, pas de puce) ont été mis en place dans une conception randomisée intra-sujets.

L'EEG spontané a été enregistré avant et après l'exposition au téléphone portable pendant deux séquences de 2 minutes dans des conditions de repos. Au cours de l'exposition au téléphone portable, l'EEG spontané a été enregistré pendant 30 min dans des conditions de repos et 5 min lors de la réalisation d'un test d'attention (d2-R).

Les résultats ont montré une activité accrue dans les bandes thêta, alpha, bêta et gamma pendant l'exposition aux CEM dans le placebo et sans puce. L'application de la puce de téléphone portable a réduit de manière significative les effets des CEM sur l'activité cérébrale EEG et les performances attentionnelles.

Le niveau de performance attentionnel a été maintenu en ce qui concerne le nombre de caractères édités. En outre, une analyse dipolaire a révélé différents modèles d'activation sous-jacents dans l'état de la puce par rapport à la puce placebo et à l'absence de puce.

Enfin, une analyse corrélationnelle pour les bandes de fréquence EEG et l'émission électromagnétique à haute fréquence (HF) a montré des corrélations significatives dans la puce placebo et aucune condition de puce pour les bandes thêta, alpha, bêta et gamma. Dans l'état de la puce, une corrélation significative de HF avec les bandes thêta et alpha, mais pas avec les bandes bêta et gamma a été montrée.

Nous émettons l'hypothèse qu'une réduction de l'activation bêta et gamma de l'EEG constitue le mécanisme neuronal clé dans l'utilisation des puces de téléphonie mobile qui aide le cerveau dans une certaine mesure à maintenir son activité naturelle et son niveau de performance pendant l'utilisation du téléphone mobile.

Une corrélation significative de HF avec les bandes thêta et alpha, mais pas avec les bandes bêta et gamma a été montrée. Nous émettons l'hypothèse qu'une réduction de l'activation bêta et gamma de l'EEG constitue le mécanisme neuronal clé dans l'utilisation des puces de téléphonie mobile qui aide le cerveau dans une certaine mesure à maintenir son activité naturelle et son niveau de performance pendant l'utilisation du téléphone mobile.

Introduction

Des études neurophysiologiques indiquent que l'exposition aux champs électromagnétiques (CEM) générés par le rayonnement des téléphones portables peut avoir des effets sur l'activité cérébrale. Des altérations de l'EEG humain induites par les champs électromagnétiques émis par les téléphones portables ont été signalées pour toutes les bandes de fréquences courantes (delta, thêta, alpha, bêta, gamma) de l'EEG.

Une étude en double aveugle sur 72 sujets exposés aux CEM pendant 20 min a trouvé une influence sur l'activité alpha dans des conditions de base. L'activité alpha a été considérablement réduite sous l'exposition aux CEM ( Perentos et al., 2013 ).

Deux études de Hinrikus et al. (2008) et Suhhova et al. (2013) ont démontré une augmentation de l'activité bêta-1 et bêta-2, et contrairement à une étude de Perentos et al. (2013)ont observé une augmentation de l'activité alpha après exposition aux CEM.

Plusieurs études ont montré une augmentation de l'activité alpha-1 et alpha-2 dans les phases de sommeil non paradoxal sous exposition aux CEM ( Borbély et al., 1999 ; Huber et al., 2000 ). Les processus d'apprentissage dépendant du sommeil, tels que l'optimisation des habiletés motrices, peuvent être négativement affectés par l'exposition aux CEM. Une réduction significative des capacités motrices après une nuit de sommeil sous exposition aux CEM a été enregistrée par rapport au groupe témoin ( Lustenberger et al., 2013 ).

La plasticité synaptique réduite et donc la consolidation altérée en déplaçant l'activité cérébrale ont été discutées comme les médiateurs possibles de ces effets négatifs de l'exposition aux CEM pendant le sommeil. Des études récentes ont étudié les effets de l'exposition aux CEM sur les fonctions cognitives.

Par exemple, une exposition aux CEM de plus de 20 min peut altérer la mémoire spatiale chez les rats ( Jadidi et al., 2007 ). De même, des déficits de traitement de la mémoire spatiale ont été trouvés chez des souris exposées aux CEM ( Sienkiewicz et al., 1998 ).

Pour élucider les mécanismes neuronaux sous-jacents des effets de l'exposition aux CEM sur les déficits des fonctions cérébrales, des études ont montré que l'exposition aux CEM peut entraîner des changements de comportement, des libérations de neurotransmetteurs et une augmentation de la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique ( Kaviani Mogadam et al., 2004 ; Luo et al., 2016).

De plus, la recherche indique que l'exposition aux CEM induit un stress oxydatif dans l'hippocampe et le striatum qui pourrait expliquer les troubles de l'apprentissage spatial dépendant de l'hippocampe ( Cui et al., 2012 ).

Il a été constaté que les altérations des bandes thêta et gamma de l'EEG étaient en corrélation avec les déficits de la mémoire de travail induits par les CEM ( Zhang et al., 2017 ).Les troubles neurologiques et psychiatriques peuvent également être aggravés par l'exposition aux CEM.

Des recherches récentes montrent des interrelations entre l'exposition aux CEM et les troubles du sommeil, l'insomnie, la dépression et les symptômes dépressifs, l'agitation, l'anxiété, la fatigue chronique, la dysesthésie, les troubles de l'attention, les troubles de la mémoire, les maux de tête, les étourdissements, l'irritabilité, la perte d'appétit, la perte de poids corporel, les nausées, brûlures cutanées et modifications de l'EEG (pour un examen de l'effet des champs électromagnétiques sur ces troubles, voir Pall, 2016 ).

Deux études longitudinales ont montré que le risque de symptômes du TDAH est associé à l'utilisation du téléphone mobile. L'exposition péri- et postnatale au téléphone portable est corrélée à des problèmes de comportement et à des déficits attentionnels ( Divan et al., 2008).

De plus, un risque accru de symptômes de TDAH était associé aux appels vocaux sur téléphone mobile, mais l'association était limitée aux enfants exposés à une concentration relativement élevée de plomb ( Byun et al., 2013 ).

Le changement pathologique de l'activité cérébrale peut entraîner une aggravation des symptômes et des troubles. Un bon exemple est le travail de Relova et al. (2010) examinant des patients épileptiques, qui ont réagi par un fort déplacement supplémentaire de l'activité cérébrale vers les plages bêta et gamma sous l'exposition aux champs électromagnétiques générés par les téléphones mobiles.

Ces activités EEG à haute fréquence sont souvent associées à des convulsions. Les enfants et les adolescents semblent être très sensibles à l'exposition aux CEM (pour une revue, voir Sage et Burgio, 2018 ).

L'étude de Croft et al. (2010) ont enregistré une augmentation significativement plus élevée de l'activité EEG alpha sous exposition aux CEM à un système de téléphonie mobile 2G que chez les sujets adultes.

Des études récentes indiquent que les CEM peuvent inhiber la formation et la différenciation des cellules souches neuronales au cours du développement embryonnaire et peuvent même affecter négativement la santé reproductive et neuronale des adultes qui ont été exposés à ces champs avant la naissance (voir pour revue Kaplan et al., 2016 ).

Les enfants montrent une absorption plus élevée de ce type de rayonnement électromagnétique et une augmentation de la température cérébrale a été observée chez les nourrissons ( Stankovic et al., 2017 ).

En résumé, des recherches antérieures ont montré des effets remarquables de l'exposition aux CEM sur l'activité cérébrale, les fonctions cognitives et la santé du cerveau.

Le changement global de l'activité cérébrale est souvent associé à différentes altérations de la performance et de la santé. Une solution technique pour réduire les effets des CEM par l'utilisation des téléphones portables est fournie par les puces de téléphone portable qui sont appliquées sur les téléphones portables ou attachées à leurs surfaces.

Ces puces de téléphonie mobile sont distribuées commercialement, principalement dans les pays européens et sont annoncées comme ayant des effets protecteurs sur le corps humain contre les rayonnements électromagnétiques émis par les téléphones mobiles.

À ce jour, il n'existe aucune enquête systématique pour savoir si ces puces de téléphones portables ont des effets sur l'activité cérébrale lorsqu'elles sont exposées aux champs électromagnétiques émis par les téléphones portables.

La présente étude a examiné les effets de l'utilisation de puces de téléphone portable sur l'activité cérébrale EEG lorsque les participants sont exposés aux champs électromagnétiques. Les changements dans les fréquences de ces EEG peuvent être interprétés comme une preuve scientifique d'une indication de l'impact de l'exposition aux CEM utilisés dans la communication mobile sur l'activité cérébrale.

Les ondes EEG (en particulier les bandes thêta, alpha, bêta et gamma) peuvent donner un aperçu des états psychophysiologiques tels que la vigilance, la conscience et l'affection.

La gamme de fréquences couverte par les mesures d'ondes EEG peut contribuer à une meilleure compréhension des changements physiologiques (troubles du sommeil, états d'épuisement, stress) et psychologiques (irritabilité accrue, excitabilité, manque de concentration) induits par l'exposition aux CEM (pour une revue voir Pall , 2016 ).

Un aspect important de cette étude est l'étude des effets du rayonnement du téléphone portable sur l'activité cérébrale et la capacité de concentration lors d'une tâche cognitive en mesurant les différentes gammes de fréquences de l'EEG dans des conditions de base et pendant l'activité cognitive.

À ce jour, il n'existe aucune étude systématique sur les effets des CEM émis par les téléphones portables dans des conditions de travail lorsque le cerveau est engagé dans des tâches exigeantes sur le plan cognitif comme dans les conditions de travail quotidiennes. La plupart des études neurophysiologiques précédentes ont étudié les effets du rayonnement électromagnétique dans des conditions de repos sur l'activité cérébrale.

Tester les effets des rayonnements des téléphones portables et évaluer l'efficacité des solutions techniques pour réduire ces effets pour les environnements de travail.

Cette étude a examiné les effets d'une puce de téléphone portable, d'une puce placebo qui utilisait la même matière première que la puce de téléphone portable et d'un contrôle sans aucune puce appliquée sur un smartphone sur l'activité cérébrale dans des conditions de repos et lors d'un test d'attention lorsque exposés aux champs électromagnétiques induits par le rayonnement des téléphones portables.

L'EEG permet des évaluations concluantes du niveau de vigilance psychophysiologique ainsi que de l'impact sur la physiologie cérébrale. Les données ont été analysées par une évaluation différenciée des fréquences EEG dans les bandes thêta (4–7,5 Hz), alpha (8–13 Hz), bêta (14–30 Hz) et gamma (31–70 Hz).

Cela permet des interprétations de la pertinence différente des résultats dans le contexte de la vigilance psychophysiologique et de la capacité de concentration et de performance du système cognitif déterminée par les changements dans l'activité cérébrale enregistrés par les gammes de fréquences EEG spécifiques.

Nous avons émis l'hypothèse que l'activité des bandes bêta et gamma augmenterait lors de l'exposition au téléphone mobile, comme le montrent les études précédentes (Hinrikus et al., 2008 ; Perentos et al., 2013 ; Suhhova et al., 2013 ). De plus, nous avons supposé que l'application d'une puce de téléphone portable modifierait les effets des champs électromagnétiques émis par le rayonnement du téléphone portable sur l'activité cérébrale EEG. 


Matériels et méthodes

Intervenants

La présente étude a été réalisée sur 30 sujets sains âgés de 21 à 35 ans (âge moyen : 25,79 ans). Tous les participants étaient en bonne santé neurologique et n'avaient aucun antécédent de troubles ou de maladies neurologiques. Tous les sujets avaient une vision normale ou corrigée à la normale et avaient donc une vue optimale. Les sujets ont donné leur consentement écrit avant l'étude. Aucun sujet ne connaissait le but de l'étude. Les sujets ont été informés du contexte et de l'objectif de l'étude après l'achèvement du protocole d'étude. Les procédures expérimentales ont été approuvées par le comité d'éthique local de l'Université Johannes Gutenberg de Mayence, en Allemagne.

Toutes les procédures expérimentales étaient en pleine conformité avec les principes énoncés dans la Déclaration mondiale d'Helsinki et avec les réglementations nationales.

Appareils

Téléphones mobiles et application de puce

Trois iPhone 5S ont été utilisés pour cette étude. Les téléphones mobiles ne différaient que par une caractéristique : sur un téléphone, une personne indépendante de l'étude a appliqué une puce de téléphone mobile (GDM40 15 02 60, Gabriel-Tech, Kelkheim, Allemagne), sur un deuxième téléphone une puce placebo (GDM40 15 01 60, Gabriel-Tech, Kelkheim, Allemagne). Le troisième téléphone a été utilisé dans l'étude sans puce, tel que livré par le fabricant (Apple, Cupertino, CA, USA). Les tests ont été effectués en double aveugle : ni les gardiens ni les sujets ne savaient laquelle des trois conditions de puce était appliquée. Les téléphones portables ont été distingués dans l'étude comme "Téléphone portable 1" (puce placebo), "Téléphone portable 2" (puce) et "Téléphone portable 3" (sans puce) : (1) Mobile 1 : iPhone 5 S blanc, équipé de la puce placebo GDM40 15 01 60, IMEI : 352053069210089, numéro de série : DX3Q114WFFG9, téléphone : 0152 0193 7241. (2) Mobile 2 : iPhone 5S blanc, équipé de la puce GDM40 15 02 60, IMEI : 359266062736925, numéro de série : DX3QMM6FFG9, téléphone 0152 0192 5156. (3) Mobile 3 ; iPhone 5S blanc, téléphone inchangé dans son état d'origine tel que fourni, IMEI : 352053068701567, numéro de série : DX3Q10RVFFG9, téléphone 0152 0192 0539.Les téléphones portables ont été placés dans un support spécifique sur un trépied à côté de l'oreille gauche du sujet à une distance de 1,0 cm. Une radio a été utilisée pour induire du bruit, tandis que des mesures des téléphones mobiles spécifiques (téléphone mobile 1, téléphone mobile 2 ou téléphone mobile 3) ont été effectuées lors d'un appel reçu d'un autre téléphone mobile (iPhone 5 S, Apple, Cupertino, CA , ETATS-UNIS). Les sujets ont reçu des bouchons d'oreille pour minimiser le bruit de fond et minimiser l'influence sensorielle acoustique sur l'activité cérébrale.


Électroencéphalogramme

L'activité cérébrale a été enregistrée via EEG en plaçant des électrodes sur le cuir chevelu des sujets. Les électrodes servaient d'interface entre les sujets et l'équipement d'enregistrement de l'activité cérébrale spécifique. Pour permettre la transmission du signal du cuir chevelu aux électrodes, un électrolyte a été appliqué (OneStep EEG-Gel ® , H+H Medizinprodukte GbR, Münster, Allemagne). Celui-ci était composé d'ions sodium et chlorure. Un amplificateur différentiel a été utilisé pour afficher les ondes EEG. En utilisant les mesures EEG et EMF, nous avons pu enregistrer tous les signaux électriques de l'EEG ainsi que les bruits parasites. L'activité cérébrale EEG spontanée a été enregistrée par le système EEG portable à 32 canaux Micromed Brain Quick (Venise, Italie) à partir de 19 électrodes placées selon le système international 10–20 en référence au nez par un taux d'échantillonnage de 1 024 Hz. Pendant l'enregistrement, le système logiciel Micromed Plus Evolution (Venise, Italie) a utilisé un filtre passe-haut à 0,05 Hz et un filtre passe-bas à 100 Hz. Un électrooculogramme bipolaire (Micromed, Venise, Italie) pour la détection des mouvements oculaires horizontaux et verticaux, et un électromyogramme pour l'enregistrement de l'activité électromyographique des muscles du cou et des épaules ont été utilisés pour contrôler les artefacts susceptibles de confondre les mesures EEG. La haute fréquence électromagnétique (HF) a été enregistrée en continu comme variable de contrôle (ROM Elektronik GmbH, Deisenhausen, Allemagne).


Évaluation des champs électromagnétiques

Les valeurs mesurées pour la détection des rayonnements électromagnétiques en laboratoire ont toutes été inférieures aux valeurs seuils indiquées ci-dessous pendant toute la durée de l'étude. Pour les mesures au repos, les sujets étaient placés sur un matelas en mousse en position dorsale. Le test d'attention d2-R a été réalisé sur des sujets assis sur une chaise de bureau à un bureau. Le matelas en mousse a été placé à une position constante spécifiquement marquée dans le laboratoire, de sorte que chaque mesure a été effectuée exactement dans les mêmes conditions. Avant chaque mesure, les champs électromagnétiques du laboratoire, à savoir le lieu et le matelas en mousse sur lesquels les sujets étaient posés, ainsi que le lieu de travail, où le sujet effectuait le test d'attention, étaient évalués. Le champ électrique alternatif (basse fréquence, LF), le champ magnétique alternatif (basse fréquence, LF), le champ magnétique constant (magnétostatique) et le HF électromagnétique ont été évalués pour s'assurer que toutes les mesures ont été effectuées dans des conditions constantes et pour exclure les influences des fluctuations des champs électromagnétiques externes ainsi que des effets sur l'activité cérébrale. Pour évaluer les cinq paramètres suivants des champs électromagnétiques, l'équipement suivant a été utilisé : (1) Champ électrique alternatif (LF) : capteur 3D pour champs électriques alternatifs (LF) conçu pour une mesure indépendante du potentiel et tridimensionnelle (ROM Elektronik GmbH, Deisenhausen, Allemagne); plage de travail 0–20 V/m, 0–200 V/m, 0–2 000 V/m ; plage de fréquence de 10 Hz à 400 000 Hz. (2) Champ magnétique alternatif (LF) : capteur 3D pour champs magnétiques alternatifs (LF), (Reiner Fauser Elektrotechnik, München, Allemagne) plage de travail ±0 à ±20 000 nT, plage de fréquence ±5 à ±400 000 Hz. (3) Champ magnétique constant (magnétostatique) : capteur 3D pour champs magnétiques constants (ROM Elektronik GmbH, Deisenhausen, Allemagne) ; plage de fonctionnement ±7 à ± 200 000 nT, plage de fréquence 0–10 Hz. (4) HF électromagnétique : analyseur haute fréquence HFA-3 (ROM Elektronik GmbH, Deisenhausen, Allemagne) ; plage de travail 6 à 2 000 m/Vm−0,1 à 10 000 μW/m (Reiner Fauser Elektrotechnik, München, Allemagne) plage de travail ±0 à ±20 000 nT, plage de fréquence ±5 à ±400 000 Hz. (3) Champ magnétique constant (magnétostatique) : capteur 3D pour champs magnétiques constants (ROM Elektronik GmbH, Deisenhausen, Allemagne) ; plage de fonctionnement ±7 à ± 200 000 nT, plage de fréquence 0–10 Hz. (4) HF électromagnétique : analyseur haute fréquence HFA-3 (ROM Elektronik GmbH, Deisenhausen, Allemagne) ; plage de travail 6 à 2 000 m/Vm−0,1 à 10 000 μW/m (Reiner Fauser Elektrotechnik, München, Allemagne) plage de travail ±0 à ±20 000 nT, plage de fréquence ±5 à ±400 000 Hz. (3) Champ magnétique constant (magnétostatique) : capteur 3D pour champs magnétiques constants (ROM Elektronik GmbH, Deisenhausen, Allemagne) ; plage de fonctionnement ±7 à ± 200 000 nT, plage de fréquence 0–10 Hz. (4) HF électromagnétique : analyseur haute fréquence HFA-3 (ROM Elektronik GmbH, Deisenhausen, Allemagne) ; plage de travail 6 à 2 000 m/Vm−0,1 à 10 000 μW/m2 , (= 10 pW/cm 2 à 1 μW/cm 2 ), gamme de fréquences 10 MHz à 2,5 GHz. (5) HF électromagnétique : maître haute fréquence IV (ROM Elektronik GmbH, Deisenhausen, Allemagne) plage de travail 6 à 4 400 m/Vm−0,1 à 50 000 μW/m 2 (10–5 μW/cm 2 ) plage de fréquence 1 à 6 000 MHz/1 à 10 000 MHz/ 50 à 3 000 MHz. Les valeurs seuils suivantes pour le rayonnement électromagnétique sont considérées comme inoffensives selon les directives allemandes SBM-2008/IBN pour la biologie de la construction : (1) Champ électrique alternatif (LF) : <0,3 V/m. (2) Champ magnétique alternatif (LF) : <20 nT. (3) Champ magnétique constant : <1 000 nT. (4) HF électromagnétique : <0,1 μW/m 2

  

Test d'attention

Cette étude a utilisé une procédure de test psychologique diagnostique, le test d'attention d2-R ( Brickenkamp et al., 2010 ). Le test d'attention d2-R (test d2-R) est une méthode de test psychologique standardisée qui enregistre la capacité de concentration. Un exemple de ligne du test d2-R est illustré à la figure 1. Le test est composé d'une page de format A4 (DIN A4, la norme industrielle allemande) et est rempli avec un crayon ou un stylo à bille. La tâche de la personne testée consiste à distinguer des parties spécifiques des éléments de test des autres en les marquant ou en les grattant. La procédure de test mesure la quantité et la qualité du travail en comptant le nombre total de caractères édités et les erreurs commises au cours du processus. La feuille de test du test d2-R se compose de 14 lignes de 57 caractères chacune. Les caractères sont les lettres "d" et "p". Ils sont accompagnés de différents marqueurs constitués de un à quatre traits verticaux qui se positionnent au-dessus ou au-dessous des caractères. La tâche des sujets est de gratter toutes les lettres "d" avec un total de deux lignes. Les erreurs consistent à manquer de gratter une lettre "d", » le grattage de la lettre « p » et le grattage d'une lettre « d » avec plus ou moins de 2 lignes. Le test est limité dans le temps, de sorte que les sujets doivent s'arrêter au bout de 5 min. Le degré de difficulté du test est composé de la limite de temps et du défi de faire la distinction entre les stimuli pertinents et non pertinents.

Gabriel-Technologie FR - Test d'attention

Procédure expérimentale

L'étude a été réalisée dans les laboratoires de l'Institut des sciences du sport de l'Université Johannes Gutenberg de Mayence (Mayence, Allemagne). Chaque participant a accepté de participer à trois séances de 60 min pour le test. Trois conditions expérimentales différentes ont été testées : Téléphone mobile 1 = puce placebo, Téléphone mobile 2 = puce, Téléphone mobile 3 = sans puce. La séquence des trois séances a été randomisée pour éviter les effets dus au temps, à l'accoutumance et à la routine. L'étude a été réalisée en double aveugle. Chaque session expérimentale a commencé avec le consentement écrit et la description de l'objectif de la procédure de test et de la collecte de données. Par la suite, un autre questionnaire a été fourni pour mieux comprendre les données démographiques. De plus, les participants ont été interrogés sur les troubles neurologiques, la consommation de café, de médicaments ou d'alcool, et, questions sur les conditions générales et la qualité du sommeil de la dernière nuit avant le test. De plus, les participants ont rempli le questionnaire standardisé MDBF (Mehrdimensionaler Befindlichkeitsfragebogen) sur leur état psychophysiologique subjectif avant et après chaque condition expérimentale. Après avoir rempli les questionnaires, l'appareil pour mesurer l'EEG a été appliqué. Toutes les investigations ont été réalisées dans un laboratoire dans lequel aucun champ électromagnétique n'a été mesuré. Avant chaque mesure, le laboratoire a été scanné pour détecter la présence d'EMF en utilisant l'équipement décrit ci-dessus pour éviter toute interférence avec les tests. Le bruit de fond EMF de l'utilisation expérimentale du téléphone mobile a été enregistré lors de chaque mesure pour assurer des conditions constantes. Un pré-test a été réalisé consistant en des mesures EEG de 2 minutes dans des conditions de repos avec les yeux ouverts et fermés en position dorsale sans application de téléphone mobile. Une mesure de 30 minutes a suivi en appliquant l'une des trois conditions de téléphone mobile (téléphone mobile 1, téléphone mobile 2 ou téléphone mobile 3). Les sujets ont été placés sur un matelas en mousse avec les yeux ouverts et un téléphone portable a été placé à une distance de 1,0 cm de l'oreille gauche. Pour le test de la performance attentionnelle, le test d'attention (test d2-R) a été expliqué et réalisé avec des participants assis à un bureau sur une chaise de bureau. Pour chaque test, le temps limite était de 5 min. Lors du test d'attention, une mesure EEG a été effectuée et le téléphone portable a été placé près de l'oreille gauche du participant. Après chaque exposition au téléphone portable, deux mesures ont été effectuées avec les yeux ouverts et fermés d'une durée de 2 min chacune. La procédure de test a été effectuée de manière aléatoire dans les trois paramètres spécifiques avec le téléphone mobile 1, le téléphone mobile 2 ou le téléphone mobile 3 appliqué. 



L'analyse des données

Signal EEG

L'analyse fréquentielle continue également connue sous le terme d'analyse spectrale est primordiale pour l'étude et sera donc décrite en détail ci-dessous. L'analyse spectrale dépend des spectres de différentes séquences EEG appelées matrices spectrales compressées (CSA). Ils démontrent la distribution des fréquences dans les signaux EEG et les changements de la distribution des fréquences. Par transformation de Fourier, les amplitudes des ondes EEG contribuent également aux résultats. Pour le traitement des données EEG et leur analyse statistique, le logiciel EEGLAB basé sur Matlab (Swartz Center for Computational Neuroscience, San Diego, USA) a été utilisé. Pour présenter les données brutes EEG analysées après la mesure, un traitement multiphase de ces données avec le logiciel a été effectué. Les données EEG importées ont été traitées par une analyse en composantes indépendante (ICA) et les artefacts confondants provenant des mouvements oculaires, de l'activité musculaire et des CEM ont été éliminés manuellement par l'enquête sur les données. Les spectres de densité de puissance spécifiques des signaux ont été déterminés par des transformées de Fourier rapides pour les bandes thêta (4–7,5 Hz), alpha (8–13 Hz), bêta (14–30 Hz) et gamma (31–70 Hz). Les densités de flux de puissance des CEM ont été corrélées avec les spectres de densité de puissance calculés des EEG dans l'ordre chronologique. Dans un second temps, une analyse dipolaire des données EEG pour les facteurs puce (puce, puce placebo, pas de puce) et condition expérimentale (prétest sans exposition aux CEM du téléphone portable avec les yeux ouverts, prétest sans exposition aux CEM du téléphone portable avec les yeux fermés, exposition aux CEM du téléphone portable dans des conditions de repos, exposition du téléphone portable pendant le test d'attention, post-test sans exposition aux CEM du téléphone portable avec les yeux ouverts, post-test sans exposition aux CEM du téléphone portable avec les yeux fermés) a été réalisée. Après dissection des signaux EEG par ICA, un modèle de tête tridimensionnel a été calculé, ce qui a permis la localisation exacte et la représentation des signaux sources sous forme de dipôles équivalents source. Dans une troisième étape, une analyse de corrélation du HF électromagnétique enregistré en continu et du signal EEG a été effectuée. Les données des mesures ont été importées dans le logiciel Matlab et une analyse de corrélation avec le signal EEG pour le thêta (4–7,5 Hz), alpha (8–13 Hz), bêta (14–30 Hz) et gamma (31 –70 Hz) bandes a été réalisée.


Données sur le test d'attention

Les performances dans le test d'attention d2-R ont été déterminées pour les paramètres suivants : nombre de caractères modifiés, nombre d'erreurs d'omission, nombre d'erreurs de confusion et score de performance d'attention. Le nombre de caractères modifiés indique la somme de tous les éléments de texte traités et ne tient pas compte du fait que les éléments ont été classés correctement ou non. Le nombre de toutes les erreurs d'omission comprend les caractères oubliés ou omis. Le nombre de toutes les erreurs de confusion comprend tous les éléments de test faussement marqués. Le score de performance d'attention a été calculé en soustrayant le nombre d'items de test faussement marqués du nombre total de caractères correctement marqués.


Analyses statistiques

Avant l'étude, la taille de l'échantillon a été calculée à l'aide du logiciel GPower 3.0 pour les données appariées ( Faul et al., 2007 , 2009 ) afin d'assurer une puissance statistique suffisante pour la présente étude. Pour les données EEG, des analyses de variance 3 × 6 (ANOVA) pour des mesures répétées ont été effectuées pour les spectres de densité de puissance de chaque bande de fréquence EEG (thêta, alpha, bêta, gamma). Post-hoc corrigé de Bonferroni des tests ont été effectués pour les facteurs puce (puce, puce placebo, pas de puce) et condition expérimentale (pré-test sans exposition aux CEM de téléphone portable avec les yeux ouverts, pré-test sans exposition aux CEM de téléphone portable avec les yeux fermés, exposition aux CEM de téléphone portable dans des conditions de repos, téléphone portable pendant le test d'attention, post-test sans exposition aux CEM du téléphone portable avec les yeux ouverts, post-test sans exposition aux CEM du téléphone portable avec les yeux fermés). Pour déterminer la taille de l'effet, l'êta carré partiel a été calculé. Les données de l'analyse dipolaire EEG ont été soumises à des ANOVA avec des tests post-hoc corrigés de Bonferroni . En ce qui concerne le nombre variable de sources d'activation, des ANOVA pour des mesures répétées ont été effectuées pour les facteurs puce (puce, puce placebo, pas de puce) et la condition expérimentale (prétest sans exposition aux CEM du téléphone portable avec les yeux ouverts, posttest sans exposition aux CEM du téléphone portable avec les yeux fermés). yeux, exposition aux CEM du téléphone portable dans des conditions de repos, exposition du téléphone portable pendant le test d'attention, post-test sans exposition aux CEM du téléphone portable avec les yeux ouverts, post-test sans exposition aux CEM du téléphone portable avec les yeux fermés). Pour déterminer la taille de l'effet, l'êta carré partiel a été calculé.Pour les données de corrélations EEG et EMF, le coefficient de corrélation de Pearson a été calculé pour chaque bande de fréquence EEG (thêta, alpha, bêta, gamma). Pour déterminer la taille de l'effet, l'êta-carré partiel a été calculé.Pour les paramètres du test d2-R (nombre de tous les caractères traités, nombre de toutes les erreurs d'omission, nombre de toutes les erreurs de confusion et performance globale de l'attention), des ANOVA séparées pour les mesures répétées ont été effectuées. Pour tester l'hypothèse de sphéricité, le test de sphéricité de Mauchly a été appliqué. Une correction de Greenhouse-Geisser a été appliquée car les données n'étaient pas conformes à l'hypothèse de sphéricité. Dans une étape ultérieure, des tests post-hoc corrigés de Bonferroni ont été effectués. Pour déterminer la taille de l'effet, l'êta-carré partiel a été calculé. Un niveau de signification de p < 0,05 a été fixé pour toutes les analyses statistiques.



Résultats

EEG : activité spontanée

La section suivante présente les résultats des mesures EEG dans des conditions de repos et pendant le test d'attention. La présentation couvre les gammes de fréquences suivantes : gamme thêta (4–7,5 Hz), gamme alpha (8–13 Hz), gamme bêta (14–30 Hz), gamme gamma (31–70 Hz). Les figures 2A à D représentent les plages de fréquences spécifiques et illustrent l'activité cérébrale associée. Les résultats montrent des changements dans l'activité cérébrale dans les bandes de fréquences thêta, alpha, bêta et gamma pendant l'exposition aux CEM pour la condition de puce placebo et la condition sans puce dans des conditions de repos ainsi que pendant le test d'attention. L'application de la puce a réduit les effets induits par les CEM sur l'activité cérébrale dans toutes les bandes de fréquences pendant l'exposition aux CEM dans des conditions de repos ainsi que pendant le test d'attention.


Figure 2. (A) Activité EEG thêta (4–7,5 Hz) avant, pendant et après l'application de la puce placebo, de la puce et de la condition de contrôle (pas de puce). (B) Activité EEG alpha (8–13 Hz) avant, pendant et après l'application de la puce placebo, de la puce et de la condition de contrôle (pas de puce). (C) Activité bêta EEG (13–30 Hz) avant, pendant et après l'application de la puce placebo, de la puce et de la condition de contrôle (pas de puce). (D) Activité gamma EEG (31–70 Hz) avant, pendant et après l'application de la puce placebo, de la puce et de la condition de contrôle (pas de puce).


Gabriel-Technologie FR - Activité EEG


L'activité EEG spontanée dans la plage thêta est représentée sur la figure 2A . L'ANOVA pour la puce factorielle a montré un effet principal significatif, (2, 58) = 4,061, p = 0,022, eta partiel 2 = 0,13. Des tests post-hoc avec correction de Bonferroni ont indiqué une différence significative entre la puce et la puce placebo, p = 0,034, et sans puce, p = 0,015. L'ANOVA pour la condition expérimentale du facteur a montré un effet principal significatif, (5, 145) = 2,931, p = 0,015, eta partiel 2 = 0,09. Post-hocles tests avec correction de Bonferroni ont révélé des différences significatives entre le prétest et l'exposition au téléphone portable dans des conditions de repos, p = 0,02, et le prétest et l'exposition au téléphone portable pendant le test d'attention, p = 0,01. De plus, des différences ont été trouvées pour les comparaisons de l'exposition au post-test et au téléphone portable dans des conditions de repos, p = 0,03, et de l'exposition au post-test et au téléphone portable pendant le test d'attention, p = 0,02. L'interaction entre les facteurs puce et condition expérimentale était significative, (10, 290) = 2,079, p = 0,010, eta partiel 2 = 0,08.L'activité EEG spontanée dans la plage alpha est représentée sur la figure 2B . L'ANOVA pour la puce de paramètre a révélé un effet principal significatif, (2, 58) = 4,384, p = 0,017, eta partiel 2 = 0,13. Des tests post-hoc avec la correction de Bonferroni ont indiqué une différence significative entre la puce par rapport à la puce placebo, p = 0,031, ou sans puce, p = 0,020. L'ANOVA pour la condition expérimentale du facteur a montré un effet principal significatif, (5, 145) = 3,226, p = 0,009, eta partiel 2 = 0,10. Post-hocles tests avec correction de Bonferroni ont démontré des différences statistiquement significatives entre le prétest et l'exposition au téléphone portable dans des conditions de repos, p = 0,03, et le prétest et l'exposition au téléphone portable pendant le test d'attention, p = 0,03. De plus, les différences entre l'exposition au post-test et au téléphone portable dans des conditions de repos, p = 0,02, et l'exposition au post-test et au téléphone portable pendant le test d'attention, p = 0,02, ont été obtenues. L'interaction entre la puce et la condition expérimentale était significative, (10, 290) = 2,319, p = 0,012, eta partiel 2 = 0,24.L'activité EEG spontanée dans la plage bêta est représentée sur la figure 2C . L'ANOVA pour la puce de paramètre a démontré un effet principal significatif, (2, 58) = 3,829, p = 0,027, eta partiel 2 = 0,12. Des tests post-hoc avec correction de Bonferroni ont indiqué une différence significative entre la puce par rapport à la puce placebo, p = 0,021, et l'absence de puce, p = 0,01. L'ANOVA pour la condition expérimentale du facteur a montré un effet principal significatif, (5, 145) = 2,791, p = 0,019, eta partiel 2 = 0,09. Post-hocles tests avec correction de Bonferroni ont démontré une différence significative entre le prétest et l'exposition au téléphone portable dans des conditions de repos, p = 0,02, et le prétest et l'exposition au téléphone portable pendant le test d'attention, p = 0,009. De plus, des différences significatives ont été obtenues entre l'exposition au post-test et au téléphone portable dans des conditions de repos, p = 0,02, et l'exposition au post-test et au téléphone portable pendant le test d'attention, p = 0,01. L'interaction entre la puce et la condition expérimentale était significative, (10, 290) = 2,054, p = 0,012, eta partiel 2 = 0,06.L'activité EEG spontanée dans la gamme gamma est représentée sur la figure 2D . L'ANOVA pour la puce factorielle a révélé un effet principal significatif, (2, 58) = 3,257, p = 0,044, eta partiel 2 = 0,10. Les tests post-hoc avec correction de Bonferroni ont indiqué une différence significative entre la puce et la puce placebo, p = 0,027, et la comparaison de la puce et de l'absence de puce, p = 0,011. L'ANOVA pour la condition expérimentale du facteur a montré un effet principal significatif, (5, 145) = 2,472, p = 0,035, eta partiel 2 = 0,08. Post-hocles tests avec correction de Bonferroni ont démontré des différences significatives entre le prétest et l'exposition au téléphone portable dans des conditions de repos, p = 0,03, le prétest et l'exposition au téléphone portable pendant le test d'attention, p = 0,008. De plus, les différences entre l'exposition au post-test et au téléphone portable dans les conditions de repos, p = 0,03, et l'exposition au post-test et au téléphone portable pendant le test d'attention, p = 0,009, ont été obtenues. L'interaction entre la puce et la condition expérimentale était significative, (10, 290) = 2,079, p = 0,026, eta partiel 2 = 0,07.


Analyse dipôle EEG

Les résultats de l' analyse dipolaire sont illustrés à la figure 3 . Les résultats ont montré que davantage de sources d'activation dans le cerveau étaient induites par l'exposition aux champs électromagnétiques du téléphone mobile dans l'état de la puce placebo et sans puce par rapport à l'état de la puce du téléphone portable. L'ANOVA pour la puce de paramètre a révélé un effet principal significatif, (2, 58) = 3,98, p = 0,020, eta partiel 2 = 0,15. Des tests post-hoc avec correction de Bonferroni ont indiqué une différence significative entre la puce par rapport à la puce placebo, p = 0,02, ou sans puce, p = 0,02. L'ANOVA pour la condition expérimentale du facteur a montré un effet principal significatif, F(5, 145) = 2,81, p = 0,017, eta partiel 2 = 0,19. Des tests post-hoc avec correction de Bonferroni ont démontré des différences statistiquement significatives entre le prétest et l'exposition au téléphone portable dans des conditions de repos, p = 0,03. De plus, une différence entre le prétest et l'exposition au téléphone portable pendant le test d'attention, p = 0,03, et une différence entre le post-test et l'exposition au téléphone portable pendant le test d'attention, p = 0,03, ont été montrées. Enfin, des différences entre le post-test et l'exposition au téléphone portable dans des conditions de repos ont été démontrées, p = 0,04. L'interaction entre la puce et la condition expérimentale était significative, F(10, 290) = 2,26, p = 0,023, eta partiel 2 = 0,14. 


Illustration 3 . Analyse dipolaire EEG pour la puce placebo, la puce du téléphone portable et les conditions sans puce avant, pendant et après l'exposition au téléphone portable. Les résultats montrent que davantage de sources d'activation ont été induites dans le cerveau par l'exposition aux champs électromagnétiques du téléphone portable dans l'état de la puce placebo et sans puce par rapport à l'état de la puce du téléphone portable. 


Gabriel-Technologie FR - Analyse dipolaire EEG


Corrélation de la haute fréquence électromagnétique et du signal EEG

Les résultats suggèrent des relations moyennes à fortes entre l'EMF HF et l'activité cérébrale. Compte tenu des conditions de la puce (puce, puce placebo et pas de puce), l'exposition à la puce se distingue de l'exposition à la puce placebo et à l'absence de puce par l'absence de corrélations significatives entre l'EMF HF et le signal EEG dans les bandes bêta et gamma . Cela indique qu'une corrélation statistiquement significative entre le HF électromagnétique et l'activité cérébrale dans les bandes bêta et gamma ne se produit pas lorsque la puce est appliquée. L'analyse corrélationnelle a indiqué des corrélations hautement significatives entre l'activité électromagnétique HF et EEG pour la plage thêta, r = 0,63, p < 0,001, plage alpha, r = 0,78, p < 0,001, plage bêta, r = 0,83, p < 0,001 et gamma plage, r = 0,75, p < 0,001. Pour considérer l'influence des conditions particulières de la puce, les différentes expositions (puce, puce placebo, pas de puce) ont été prises en compte et des corrélations entre les différentes conditions ont été calculées. Après avoir examiné la puce factorielle, des corrélations hautement significatives pour la puce placebo ont été démontrées pour la plage thêta, r = 0,74,p < 0,001, plage alpha, r = 0,48, p < 0,008, plage bêta, r = 0,86, p < 0,001, et pour la plage gamma, r = 0,80, p < 0,001. Pour la puce, des corrélations hautement significatives ont été démontrées pour la plage thêta, r = 0,71, p < 0,001, et pour la plage alpha, r = 0,89, p < 0,001. Les corrélations pour la plage bêta, r = 0,29, p < 0,012, et pour la plage gamma, r = 0,29, p< 0,015, n'étaient pas statistiquement significatifs. Pour la condition sans puce, des corrélations hautement significatives ont été démontrées pour la plage thêta, r = 0,82, p = 0,001, plage alpha, r = 0,60, p < 0,001, plage bêta, r = 0,71, p < 0,001, et pour la plage gamma plage, r = 0,79, p < 0,001. 

Test d'Attention

Les moyennes et les écarts types des paramètres du test d2-R sont présentés dans le tableau 1 . Les paramètres suivants ont été pris en compte pour mesurer l'attention : score de performance d'attention, nombre de caractères modifiés, erreurs d'omission et erreurs de confusion. Les résultats montrent une performance attentionnelle inférieure (nombre de caractères modifiés) lors de l'exposition aux champs électromagnétiques dans l'état de la puce placebo et dans l'état sans puce par rapport à l'état de la puce du téléphone mobile. 


Tableau 1 . Moyennes et écarts-types des paramètres du test d2-R (nombre de caractères modifiés, erreurs de confusion, erreurs d'omission, score de performance attentionnelle).


Gabriel-Technologie FR - Moyennes et écarts-types


Pour le score de performance d'attention, l'ANOVA a indiqué un effet principal marginal significatif pour la puce factorielle, (2, 58) = 2,93, p = 0,086, eta partiel 2 = 0,02. Des tests post-hoc avec correction de Bonferroni ont indiqué que l'exposition avec la puce a montré des résultats significativement différents par rapport à la puce placebo, p = 0,07, et la condition de contrôle, p = 0,06. Pour le nombre de caractères modifiés, l'ANOVA pour la puce de facteur a indiqué un effet principal significatif, (2, 58) = 3,25, p = 0,043, eta partiel 2 = 0,06. Post-hocles tests avec correction de Bonferroni ont révélé des différences significatives entre la puce et la puce placebo, p = 0,04, et la condition puce avec la condition sans puce, p = 0,04. 


Discussion

Les résultats de cette étude démontrent un effet de l'exposition aux CEM par l'utilisation du téléphone portable près de la tête sur l'activité cérébrale. Une augmentation de l'activité EEG thêta, alpha, bêta et gamma a été observée dans des conditions de placebo et sans puce lorsque les sujets étaient exposés aux CEM émis par les téléphones portables. Les résultats indiquent que les CEM émis par les téléphones portables peuvent induire des changements locaux dans l'activité cérébrale. L'activation principalement du côté gauche du cerveau sous exposition aux CEM émis par les téléphones portables indique une relation entre le rayonnement des CEM émis par les téléphones portables et l'activité cérébrale, puisque les téléphones de test ont été placés à une distance de 1,0 cm de l'oreille gauche. Des augmentations de l'exposition aux champs électromagnétiques dans l'activité bêta et gamma de l'EEG, principalement du côté gauche du cerveau, ont été observées lors du test d'attention. Lorsque la puce du téléphone portable a été appliquée, une réduction des augmentations de l'activité cérébrale EEG a été démontrée par rapport à la puce placebo et à l'absence de puce. Cela a été démontré pour la condition de repos, ainsi que lors du test d'attention. L'augmentation de l'activité cérébrale principalement dans les gammes de fréquences bêta et gamma indique une excitabilité accrue du cerveau sous l'exposition aux CEM associée au téléphone mobile, comme le montrent les conditions de puce placebo ou sans puce. Les résultats obtenus par analyse dipolaire confirment les résultats sur l'activité cérébrale EEG. L'analyse dipolaire a montré que davantage de sources d'activation dans le cerveau étaient induites par l'exposition aux CEM associée au téléphone mobile dans la puce placebo ou sans puce par rapport à l'application de la puce du téléphone mobile. En outre, l'analyse de corrélation de l'émission de CEM HF enregistrée en continu et du signal EEG indique une forte relation entre l'exposition aux CEM HF et l'activité cérébrale. L'état de la puce du téléphone portable est caractérisé par un manque de corrélation dans l'activité cérébrale dans les bandes bêta et gamma par rapport à la puce placebo et à l'absence de puce. Cette découverte indique que l'application de la puce de téléphone portable peut réduire les augmentations de l'activité cérébrale, principalement dans les bandes bêta et gamma, induites par l'exposition aux champs électromagnétiques du téléphone portable, contrairement à la puce placebo et à l'absence de puce. Les résultats de la présente étude reflètent les résultats d'études EEG précédentes dans le domaine de la recherche confirmant et étendant leurs observations. Des recherches antérieures ont montré des augmentations de l'activité alpha et bêta ( Hinrikus et al., 2008 ; Suhhova et al., 2013 ). De plus, des altérations des bandes thêta et gamma ont été démontrées, confirmant les résultats d'une étude précédente de Zhang et al. (2017) .Ces modifications systématiques de l'activité EEG pourraient être corrélées à des altérations des fonctions cognitives et de la santé cérébrale. Des altérations de l'activité alpha-1 et alpha-2 ont déjà été signalées dans les phases de sommeil non paradoxal sous exposition aux CEM ( Borbély et al., 1999 ; Huber et al., 2000 ). Processus d'apprentissage dépendant du sommeil qui opèrent de manière caractéristique au niveau des bandes thêta et alpha, tels que l'activité thêta de l'hippocampe lors de la consolidation de la mémoire (par exemple, Klimesch et al., 2007 ) ou l'apparition du rythme mu dans les régions motrices lors de l'optimisation des capacités motrices en fonction du sommeil (par exemple , Astill et al., 2014) pourrait être affecté négativement par l'exposition aux champs électromagnétiques. Une réduction significative des capacités motrices après une nuit de sommeil sous exposition aux CEM a été démontrée par rapport à un groupe témoin ( Lustenberger et al., 2013 ). Dans ce contexte, il est avancé qu'une plasticité synaptique réduite et donc une consolidation altérée en déplaçant l'activité cérébrale sont des médiateurs possibles de ces effets négatifs de l'exposition aux CEM. De plus, il a été constaté que les altérations des bandes thêta et gamma de l'EEG étaient en corrélation avec les déficits de la mémoire de travail induits par les CEM ( Zhang et al., 2017 ). Les changements observés dans les bandes de fréquences EEG pourraient être un corrélat neuronal pour une performance attentionnelle réduite, comme le montre la présente étude. Des travaux antérieurs ont également démontré que les CEM induisaient des déficits aigus de la mémoire de travail ( Zhang et al., 2017) et des effets négatifs sur les opérations pré-attentives ( Papageorgiou et al., 2006 ).L'augmentation de l'activité alpha contredit une découverte d'une étude précédente par Perentos et al. (2013) qui ont observé une diminution de l'activité alpha après exposition aux CEM. Nous soutenons que la différence pourrait résulter de différentes configurations expérimentales. Perentos et al. (2013) ont exposé leurs sujets pendant 20 min aux CEM alors que dans la présente étude et dans d'autres travaux ( Hinrikus et al., 2008 ; Suhhova et al., 2013 ) les sujets ont été exposés pendant 35 min ou même sur des intervalles de temps plus longs, par exemple pendant toute la durée du sommeil ( Borbély et al., 1999 ; Huber et al., 2000). Ces différences pourraient refléter les effets dépendant du temps de l'exposition aux CEM sur l'activité alpha avec des évolutions temporelles curvilignes de l'activité alpha pendant l'exposition aux CEM. Cette hypothèse doit être testée dans des investigations ultérieures. Un autre facteur expérimental pourrait être le fait que différents types de téléphones mobiles ont été utilisés dans les études précédentes et que, par conséquent, les appareils avaient des puissances de transmission différentes. En raison des progrès techniques en matière de puissance de transmission, le téléphone mobile utilisé dans cette étude avait une puissance de transmission accrue par rapport aux téléphones utilisés dans les études précédentes. Enfin, cela pourrait expliquer pourquoi l'activité cérébrale EEG a été altérée dans toutes les bandes de fréquences. D'autres études devraient étudier l'impact du type et de la puissance de transmission de différents téléphones mobiles sur l'activité cérébrale. L'exposition aux champs électromagnétiques de radiofréquence peut augmenter considérablement la température corporelle et cérébrale ( D'Andrea et al., 2007 ; Stam, 2010 ; Ohtani et al., 2016 ). Ces effets thermiques non spécifiques aux champs électromagnétiques peuvent être nocifs, comme l'indique une induction de protéines de choc thermique et de facteurs de transcription de choc thermique ( Ohtani et al., 2016 ). Cette réponse au stress est également associée à une augmentation de la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique et du flux sanguin qui peut stimuler le métabolisme cérébral et améliorer l'activité cérébrale ( Stam, 2010 ). Une exposition prolongée peut induire une réponse généralisée au stress et l'augmentation de la température cérébrale est capable d'évoquer une augmentation généralisée non spécifique de l'activité cérébrale sur toute la gamme des bandes de fréquences (D'Andrea et al., 2007 ). Cette réponse au stress non spécifique peut être très préjudiciable car elle est capable d'améliorer les fréquences supérieures et inférieures simultanément, ce qui conduit à une activation globale de la neurotransmission stimulatrice et inhibitrice en même temps ( D'Andrea et al., 2007 ; Stam, 2010 ; Ohtani et al., 2016 ). Étant donné que la puce n'est pas un dispositif de protection, elle ne peut pas empêcher complètement ces effets thermiques sur l'activité cérébrale. Bien que la nouvelle technologie ait pu réduire considérablement la stimulation de l'activité cérébrale, les effets thermiques nocifs des CEM peuvent néanmoins constituer un problème persistant important. Les effets thermiques peuvent être traités en réduisant l'ampleur et la durée de l'exposition, car ils dépendent du temps et de la dose (D'Andrea et al., 2007 ; Stam, 2010 ; Ohtani et al., 2016 ). La puce peut réduire de manière significative et spécifique l'activation de l'activité cérébrale et empêcher le passage à des fréquences plus élevées, comme l'a démontré de manière concluante cette étude. Cependant, d'autres mesures de protection doivent être envisagées telles que la limitation de l'amplitude et de la durée d'exposition ( D'Andrea et al., 2007 ; Stam, 2010 ; Ohtani et al., 2016 ). Étant donné que la légère hyperthermie induite par les champs électromagnétiques de radiofréquence peut perturber et même arrêter le comportement, il s'agit d'un autre domaine de recherche important sur les aspects de sécurité de l'exposition ( D'Andrea et al., 2007). Notre étude a démontré une réduction significative des capacités cognitives et des performances après une exposition aux champs électromagnétiques, car la capacité de concentration était altérée. De nouvelles stratégies telles que le développement de puces de protection, une limitation de la durée d'exposition et de la force des CEM peuvent aider à minimiser les impacts négatifs de l'exposition. La puce a pu réduire les effets néfastes de l'exposition aux champs électromagnétiques de radiofréquence et de tels dispositifs peuvent faire partie d'une approche holistique visant à minimiser leurs impacts négatifs sur l'activité cérébrale et le comportement. Les résultats actuels ont des implications importantes pour la conception ergonomique des environnements de travail où l'utilisation du téléphone mobile représente une partie substantielle du travail. L'augmentation de l'activité cérébrale dans les zones cérébrales frontales principalement dans les bandes bêta et gamma indique que l'exposition aux CEM associée au téléphone mobile induit une activation psychophysiologique générale du sujet. Cette stimulation externe de l'activité cérébrale induite par l'exposition aux CEM des téléphones portables suggère qu'elle peut interférer avec les fonctions cognitives associées au cortex frontal, c'est-à-dire l'attention et la mémoire de travail ( Koivisto et al., 2000b ; Papageorgiou et al., 2006 ; Zhang et al. , 2017 ) et les temps de réaction ( Koivisto et al., 2000a). Le cortex frontal fait partie du système d'activation réticulaire ascendant (ARAS) qui est responsable de la régulation de l'excitabilité et du niveau d'activation psychophysiologique des humains. Une stimulation externe continue, par exemple due à l'exposition aux champs électromagnétiques d'un téléphone portable, entraînant une activation à long terme du cerveau, peut entraîner des troubles du niveau d'activation psychophysiologique (c'est-à-dire une surexcitation), des problèmes de sensibilité subjective (c'est-à-dire une nervosité, une irritation) avec des des impacts sur les capacités mentales (c'est-à-dire des problèmes de concentration, une faible performance de la mémoire), ainsi que des troubles des phases de régénération d'un organisme, c'est-à-dire pendant le sommeil ou pendant les phases de régénération pendant la journée (pour un aperçu, voir Pall, 2016). Cela est dû aux changements dans la composition naturelle de l'activité cérébrale avec sa distribution normale aux gammes de fréquences par cette stimulation externe. La présente étude montre que l'application de la puce de téléphone portable réduit les effets des CEM sur l'activité cérébrale EEG et les performances attentionnelles et contribue donc à la santé du cerveau dans les environnements de travail où l'utilisation du téléphone portable représente une partie substantielle du travail. 



Conclusion

Les résultats de cette étude sont principalement conformes aux études précédentes menées à ce jour dans le domaine des neurosciences et portant sur les effets de l'exposition aux CEM provenant de l'utilisation du téléphone mobile sur l'activité cérébrale. Des augmentations des activations EEG ont été obtenues par exposition aux champs électromagnétiques du téléphone mobile dans toutes les bandes de fréquences testées. Une réduction de ces activations induites par les CEM est observée lorsqu'une puce de téléphone mobile est appliquée, en particulier dans les gammes de haute fréquence (bandes bêta et gamma). Le constat est fait aussi bien au repos que dans les conditions de travail. Une analyse plus approfondie des signaux EEG indique que lors de l'application de la puce du téléphone portable, moins de sources d'activation sont trouvées dans le cerveau lorsqu'elles sont exposées aux champs électromagnétiques émis par le téléphone portable par rapport aux conditions expérimentales lorsqu'une puce placebo est appliquée ou lorsqu'aucune puce n'est appliquée. 



Les contributions de l'auteur

Tous les auteurs répertoriés ont apporté une contribution substantielle, directe et intellectuelle au travail et ont approuvé sa publication.

Financement

Cette étude a été commandée par la fondation Stiftung für Gesundheit und Umwelt (SfGU) , Berlingen, Suisse.

Déclaration de conflit d'intérêts

Les auteurs déclarent que la recherche a été menée en l'absence de toute relation commerciale ou financière pouvant être interprétée comme un conflit d'intérêts potentiel. 



Les références

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Mots-clés : rayonnement des téléphones portables, puces des téléphones portables, électroencéphalographie, exposition aux champs électromagnétiques, attentionCitation : Henz D, Schöllhorn WI et Poeggeler B (2018) Les puces de téléphonie mobile réduisent l'augmentation de l'activité cérébrale EEG induite par les champs électromagnétiques émis par les téléphones mobiles. De face. Neurosci . 12:190. doi : 10.3389/fnins.2018.00190Reçu : 08 septembre 2017 ; Accepté : 08 mars 2018 ;
Publié : 04 avril 2018.Édité par:Shaida A. Andrabi , Université de l'Alabama à Birmingham, États-UnisRevu par:Fahmeed Hyder , Université de Yale, États-Unis
Avital Schurr , Université de Louisville, États-UnisCopyright © 2018 Henz, Schöllhorn et Poeggeler. Il s'agit d'un article en libre accès distribué sous les termes de la licence Creative Commons Attribution (CC BY) . L'utilisation, la distribution ou la reproduction dans d'autres forums est autorisée, à condition que le ou les auteurs originaux et le titulaire du droit d'auteur soient crédités et que la publication originale dans cette revue soit citée, conformément à la pratique académique acceptée. Aucune utilisation, distribution ou reproduction non conforme à ces conditions n'est autorisée.*Correspondance : Diana Henz, henz@uni-mainz.de
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ÉDITÉ PAR


Shaida A. Andrabi
École de médecine, Université de l'Alabama à Birmingham, États-Unis
REVU PAR
Avital Schürr
Laboratoire de recherche sur les attaques cérébrales, Département d'anesthésiologie et de médecine périopératoire, Université de Louisville, États-Unis

Fahmed Hyder
Université de Yale, États-Unis
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