電子レンジと脳

John Kirk
14 marzo, 2026

マイクロ波放射

現代人は日々様々な種類の放射線にさらされており、頻繁な被ばくと重大な生物学的影響が生じる可能性があります。

中でも脳は電磁放射線（ EMR）被ばくに対して最も敏感な臓器です。

数多くの関連研究が行われていますが、動作周波数、電力密度（すなわちエネルギー量）、照射時間など、分析の再現性や比較可能性を可能にする様々なパラメータについては、重要な未知数が

残っています。さらに、EMRと生物系との相互作用とその正確なメカニズムは、依然として十分に解明されていません。

本レビューでは、マイクロ波放射が脳に及ぼす影響、特に学習能力と記憶能力、および文献で報告されている被ばくによる脳機能障害のメカニズムを検証した最近のアプローチを分析・解釈し、マイクロ波放射による脳変性に対する予防および治療戦略を開発するために、この重要かつ新しい医療技術を対象とした将来の研究に展望を提供します。

さらに、本レビューでは、マイクロ波と生物系との相互作用とその潜在的なメカニズムについても紹介します。

天然物を用いた治療や臓器損傷を軽減するための安全な技術は、日常生活に欠かせない要素となっており、がん治療や放射線防護効果に関する有望な技術もいくつか紹介されている。本レビューは、研究者がマイクロ波放射と生物系との メカニズムや相互作用、研究の現状、そしてマイクロ波が脳に及ぼす影響に関する今後の研究の見通しを理解するための基盤となるだろう。

マイクロ波

マイクロ波は非電離放射線として認識されており、その周波数スペクトルは300MHzから300GHzまでと広い範囲に及ぶ。

• 300MHzから3GHzの帯域はUHF（超高周波）である。

• 3GHzから30GHzの帯域はSHF（超高周波）である。

• 30～300GHz帯はEHF（超高周波）帯である。

さらに、動作周波数が1～300GHzで最大出力が100MWを超えるマイクロ波は、一般的に高出力マイクロ波（HPM）とみなされます。

• 電波とは、周波数が3kHzから300GHzまで変化する電磁波のことである。

生物システムの相互作用
電磁放射（EMR）あり

考えられる生物学的影響

影響 マイクロ波が生物系に及ぼす正確なメカニズムは、測定機器や技術のばらつきや不十分さから、依然としてほとんど解明されておらず、利用可能なデータに不確実性が生じている。

しかしながら、マイクロ波の生物学的影響の可能性のあるメカニズムを説明するために、多くの仮説が提唱されてきた。

これらのメカニズムの概要を次の図に示します。

• 電磁波と生物システム間の相互作用を、共通の効果を含めて一般化した表現。

• 電磁波は、分子イオンや電子だけでなく、活性酸素種、タンパク質、DNA/RNAレベルにも影響を与える。

• さらに、EMRは細胞に対して細胞変性、アポトーシス、壊死を引き起こすことで細胞毒性効果を発揮する。

• EMRは、中枢神経系、生殖器系、循環器系、および血液系に強い影響を与える。

• さらに、生体システムに電磁波が継続的かつ長期的に曝露されると、組織の温度が上昇するが、これは様々な刺激に共通する効果である。

マイクロ波が皮膚に及ぼす影響

特に、マイクロ波放射が皮膚に及ぼす影響は、日常的な放射線被ばくの最外層であるため、極めて重要です。

マイクロ波は、皮膚や脳組織における癌の誘発に関与していることが示されています。

生体内研究では、周波数10GHz、出力密度10mW・cm-2のマイクロ波に継続的に曝露すると、マウスの皮膚における適応ストレス応答に関連する分子マーカーに有意な変化が生じることが明らかになりました。

一方、25GHzのマイクロ波に曝露しても、アポトーシスや生存促進シグナル伝達タンパク質の変化は誘発されないことが示されています。

しかし、染色体喪失により、より多くの微小核およびセントロメア陽性微小核が誘発された。3.5GHzの周波数のパルスHPM（高出力マイクロ波）が正常な皮膚線維芽細胞に及ぼす影響も研究された。

HPMへの曝露は、最大24時間、皮膚がんの刺激として作用することが示唆されている。

したがって、マイクロ波放射による自然発生がんおよび化学誘発がんの促進メカニズムを解明することは依然として重要である。しかしながら、マイクロ波およびミリ波が皮膚に及ぼす影響のメカニズムは十分に解明されておらず、さらなる研究が必要である。

マイクロ波が生殖器系に及ぼす影響

EMRベースの機器の使用、例えば、

• 電話

• Wi-Fi

• オーブン

• レーダー

• ノートパソコン

…は劇的に増加しています。

いくつかの研究では、マイクロ波と男性の生殖能力との関連性が報告されています。人間の生殖器系は、様々なマイクロ波によって悪影響を受ける場合もあれば、影響がない場合

もあることが示されています。特に、携帯電話の電磁波も男性の生殖器系に有害な影響を与えることが分かっています。

• ある研究によると、周波数10GHzのマイクロ波は雄ラットの生殖能力に悪影響を及ぼす可能性があるという。

• 2.45GHzのマイクロ波は男性生殖器系の炎症と精巣機能低下を増加させたが、

マイクロ波が脳に及ぼす悪影響

数多くの追加研究により、マイクロ波が人間の脳に及ぼす有害な影響が明らかになっています。

マイクロ波放射が脳のニューロンに及ぼす最も一般的な有害な影響を図で示したものが次の図です。

• マイクロ波放射が脳に及ぼす影響の図解。

• マイクロ波放射は、ニューロンのタンパク質損傷を引き起こし、活性酸素種（ROS）の生成とATPレベルに影響を与えることでミトコンドリアの活動を変化させ、DNAの一本鎖および二本鎖切断を引き起こし、脳機能障害や空間記憶の低下につながる。

次の図において：

• マイクロ波が中枢神経系（CNS）に及ぼす最も一般的な影響の概要。

• フリーラジカルの生成と、DNAの一本鎖および二本鎖切断の著しい増加。

• 細胞周期の停止やアポトーシスも引き起こされ、脳における癌の進行確率を高める。

結論

電子機器の進歩と新しいマイクロ波ベースのシステムにより、

人間はこの環境において、様々な種類の放射線の広大な海の中で泳いで

いるようなものであり、頻繁に放射線に被曝している。 そのため、この放射線の生物学的影響の研究は重要な研究分野となっている。

マイクロ波放射は、電磁界の強度、動作周波数、被曝時間によって大きく左右されるが、正、負、中立的な影響を及ぼす。

保護技術

医療技術の進歩に伴い、マイクロ波は腫瘍の治療や早期発見において重要な役割を果たしてきました。

しかし、マイクロ波は中枢神経系（CNS）にも悪影響を及ぼす可能性があり、特に人体内の信号伝達において重要な役割を果たす神経伝達

物質に悪影響を及ぼす可能性があります。その結果、マイクロ波による神経伝達物質の損傷は信号伝達プロセスの遅延を引き起こし、身体機能に重大な影響を及ぼす可能性があります。

自然界および人工界のマイクロ波放射は環境中に広く存在しています。

したがって、人類の利益のためには、これら両方に対する保護技術を開発する必要があります。

• 低温プラズマは、微生物の不活性化、歯科治療、皮膚の若返り、健康な組織に影響を与えることなく癌や腫瘍を治療する癌治療など、医療分野における多くの利点を持つため、非常に強力なツールとなっています。

• フラボノイドは、放射線防御作用および神経保護作用を示す、植物由来の天然化合物である。

フラボノイドは、健康な組織に影響を与えることなく癌や腫瘍を治療するための、新しく有望な技術でもある。

軍事兵器

Source of information

• Osepchuk, J.M. マイクロ波加熱応用の歴史。IEEE Trans. Microw. Theory Tech. 1984 , 32 , 1200–1224. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]

• Al_Dulamey, QK 医療分野におけるマイクロ波応用の開発。Rafidain J. Sci. 2021、30、23–39。[ Google Scholar ] [ CrossRef ]

• Liu, S.; Cai, W.; Luo, Y.; Dou, J.; Wu, J.; Wu, H.; Han, Z.; Yu, J.; Liang, P. 乳がんのマイクロ波アブレーションの効果評価におけるCEUSとMRIの比較。Ultrasound Med. Biol. 2022 , 48 , 617–625. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]

• Yoon, S.; Jeong, K.; Mumtaz, S.; Choi, E.H. 流体用円形マルチ導波路の電磁パルス遮蔽効果。Results Phys. 2020 , 16 , 102946. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]

• Mumtaz, S.; Uhm, H.; Lim, J.S. Choi, EH 誘電体反射体上の壁電荷によって形成される第 2 次仮想陰極に基づく仮想素子の出力電力向上。IEEE Trans. Electron Devices 2022 , 69 , 2043–2050. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]

• Mumtaz, S.; Munnaf, SA; Choi, EH「ドリフトチューブ領域内の異なる材料の浮遊ゾーンプレートを使用した第2仮想陰極の形成に関する数値的研究」。2021年第22回国際真空エレクトロニクス会議（IVEC）議事録、オランダ、ロッテルダム、2021年4月27～30日、pp. 1～2。[ Google Scholar ]