醫院和飛機上禁止使用手機，因為它們的電磁傳輸會干擾敏感的電子裝置。那麼，大腦是否也屬於這一類？當然，我們所有的思想、感覺和行為都來自於神經元產生的生物電，並透過顱內的複雜神經迴路傳輸。神經元之間的電訊號會產生電場，並以電波的形式從腦組織輻射出去，這些電波可以透過接觸人頭皮的電極拾取。對這些腦電波進行腦電圖測量，可以深入瞭解大腦功能，也是醫生寶貴的診斷工具。事實上，腦電波對大腦內部運作至關重要，它們已經成為界定生死的最終法律定義。
健康人的腦電波會隨著有意識和無意識的心理活動以及喚醒狀態而改變。但是，科學家們可以透過經顱磁刺激（TMS）來選擇性地控制大腦功能，而不僅僅是聆聽大腦的工作情況。這項技術利用強大的電磁輻射脈衝，射入人的大腦，以干擾或激發特定的腦回路。
儘管手機的功率比TMS弱得多，但問題仍然存在：來自手機的電訊號是否會影響與手機發射頻率產生共振的某些腦電波？畢竟，來電者的大腦皮層距離手機天線發出的輻射只有幾釐米的距離。兩項研究提供了一些有啟發性的資訊。
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由澳大利亞墨爾本斯威本科技大學腦科學研究所的羅德尼·克羅夫特領導的第一項研究，測試了手機傳輸是否會改變人的腦電波。研究人員監測了120名健康男性和女性的腦電波，同時將一部諾基亞6110手機（世界上最流行的手機之一）綁在他們的頭上。計算機在一個雙盲實驗設計中控制手機的傳輸，這意味著測試物件和研究人員都不知道手機在收集腦電圖資料時是在傳輸還是處於空閒狀態。資料表明，當手機傳輸時，人腦中一種稱為阿爾法波的特徵腦電波模式的功率顯著增強。阿爾法波活動增加最多的位於手機正下方的腦組織中，這進一步證實了手機是造成觀察到的影響的原因。
大腦的阿爾法波
阿爾法波以每秒8到12個週期（赫茲）的速率波動。這些腦電波反映了一個人的喚醒和注意力狀態。阿爾法波通常被認為是減少腦力勞動、“皮質空閒”或精神遊蕩的指標。但這種傳統觀點或許過於簡單化。例如，克羅夫特認為，阿爾法波實際上是在調節外部和內部輸入之間注意力的轉移。當一個人將其外部世界的意識轉移到內部想法時，阿爾法波的功率會增加；它們也是睡眠的關鍵腦電波特徵。
手機失眠
如果手機訊號能增強一個人的阿爾法波，那麼這是否會潛意識地將他們推入一種改變的意識狀態，或者對他們的思維運作產生任何可以在人的行為中觀察到的影響？在第二項研究中，英格蘭拉夫堡大學睡眠研究中心的詹姆斯·霍恩及其同事設計了一項實驗來測試這個問題。結果令人驚訝。手機訊號不僅會在通話過程中改變人的行為，而且大腦波模式紊亂的影響會在手機關閉後持續很長時間。
霍恩告訴我：“這是一個完全出乎意料的發現。我們沒有懷疑[關閉手機後]對腦電圖有任何影響。我們感興趣的是研究手機訊號對睡眠本身的影響。” 但是，在為睡眠研究實驗做準備時，霍恩及其同事很快就意識到，一些測試物件難以入睡。
霍恩和他的同事們控制了一部諾基亞 6310e手機（另一款流行的基本手機），將其連線到他們睡眠研究實驗室中10名健康但睡眠不足的男性的頭上。（他們前一晚的睡眠時間被限制在六個小時。）然後，研究人員透過腦電圖監測男性的腦電波，同時透過遠端計算機開啟和關閉手機，並在不同夜晚以30分鐘的間隔切換到“待機”、“收聽”和“通話”模式。實驗表明，當手機切換到“通話”模式後，一種不同的腦電波模式，稱為德爾塔波（頻率範圍為1到4赫茲），在手機關閉後仍然被抑制了近一個小時。這些腦電波是第二階段睡眠最可靠和最敏感的標誌（大約50%的總睡眠都由這個階段組成），而且在通話模式下傳輸的手機關閉後，受試者保持清醒的時間延長了一倍。儘管測試物件在前一天晚上睡眠不足，但他們在使用手機後（自己並不知道）近一個小時無法入睡。
儘管這項研究表明，手機傳輸可以影響人的腦電波，並對行為產生持久影響，但霍恩認為沒有必要擔心手機會造成損害。研究人員測量的喚醒效果相當於半杯咖啡，而且一個人周圍環境中的許多其他因素對夜間睡眠的影響都可能與手機傳輸一樣或更大。
他解釋說：“這項研究的意義在於，儘管手機功率很低，但當以適當的頻率傳輸時，“電磁輻射仍然會對心理行為產生影響”。他發現，考慮到每個人都被來自我們現代世界中各種電子裝置輻射的電磁雜波所包圍，這個事實尤其值得注意。通話模式下的手機似乎特別能很好地調諧到影響腦電波活動的頻率。“結果表明，對低水平輻射的敏感性達到了微妙的程度。這些發現打開了一扇門，為進一步的研究鋪平了道路。人們不禁要問，如果使用不同的劑量、持續時間或其他裝置，是否會有更大的影響？”
斯威本大學的克羅夫特強調，這些新發現不會引起健康方面的擔憂。“這項研究令人興奮的地方在於，它可以讓我們瞭解如何調節大腦功能，而這[瞭解]告訴我們一些關於大腦在基本層面上如何工作的資訊。”換句話說，這項工作的重要性在於闡明瞭大腦的基本運作方式——科學家們現在可以利用自己產生的電磁波來探索，並深入瞭解腦電波如何響應以及它們的作用。
《思維問題》由喬納·萊勒編輯，他是部落格前額皮質和書籍普魯斯特是神經科學家的科學作家。