医院和飞机上禁止使用手机，因为它们的电磁传输会干扰敏感的电子设备。那么，大脑是否也属于这一类？当然，我们所有的思想、感觉和行为都来自于神经元产生的生物电，并通过颅内的复杂神经回路传输。神经元之间的电信号会产生电场，并以电波的形式从脑组织辐射出去，这些电波可以通过接触人头皮的电极拾取。对这些脑电波进行脑电图测量，可以深入了解大脑功能，也是医生宝贵的诊断工具。事实上，脑电波对大脑内部运作至关重要，它们已经成为界定生死的最终法律定义。
健康人的脑电波会随着有意识和无意识的心理活动以及唤醒状态而改变。但是，科学家们可以通过经颅磁刺激（TMS）来选择性地控制大脑功能，而不仅仅是聆听大脑的工作情况。这项技术利用强大的电磁辐射脉冲，射入人的大脑，以干扰或激发特定的脑回路。
尽管手机的功率比TMS弱得多，但问题仍然存在：来自手机的电信号是否会影响与手机发射频率产生共振的某些脑电波？毕竟，来电者的大脑皮层距离手机天线发出的辐射只有几厘米的距离。两项研究提供了一些有启发性的信息。
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由澳大利亚墨尔本斯威本科技大学脑科学研究所的罗德尼·克罗夫特领导的第一项研究，测试了手机传输是否会改变人的脑电波。研究人员监测了120名健康男性和女性的脑电波，同时将一部诺基亚6110手机（世界上最流行的手机之一）绑在他们的头上。计算机在一个双盲实验设计中控制手机的传输，这意味着测试对象和研究人员都不知道手机在收集脑电图数据时是在传输还是处于空闲状态。数据表明，当手机传输时，人脑中一种称为阿尔法波的特征脑电波模式的功率显着增强。阿尔法波活动增加最多的位于手机正下方的脑组织中，这进一步证实了手机是造成观察到的影响的原因。
大脑的阿尔法波
阿尔法波以每秒8到12个周期（赫兹）的速率波动。这些脑电波反映了一个人的唤醒和注意力状态。阿尔法波通常被认为是减少脑力劳动、“皮质空闲”或精神游荡的指标。但这种传统观点或许过于简单化。例如，克罗夫特认为，阿尔法波实际上是在调节外部和内部输入之间注意力的转移。当一个人将其外部世界的意识转移到内部想法时，阿尔法波的功率会增加；它们也是睡眠的关键脑电波特征。
手机失眠
如果手机信号能增强一个人的阿尔法波，那么这是否会潜意识地将他们推入一种改变的意识状态，或者对他们的思维运作产生任何可以在人的行为中观察到的影响？在第二项研究中，英格兰拉夫堡大学睡眠研究中心的詹姆斯·霍恩及其同事设计了一项实验来测试这个问题。结果令人惊讶。手机信号不仅会在通话过程中改变人的行为，而且大脑波模式紊乱的影响会在手机关闭后持续很长时间。
霍恩告诉我：“这是一个完全出乎意料的发现。我们没有怀疑[关闭手机后]对脑电图有任何影响。我们感兴趣的是研究手机信号对睡眠本身的影响。” 但是，在为睡眠研究实验做准备时，霍恩及其同事很快就意识到，一些测试对象难以入睡。
霍恩和他的同事们控制了一部诺基亚 6310e手机（另一款流行的基本手机），将其连接到他们睡眠研究实验室中10名健康但睡眠不足的男性的头上。（他们前一晚的睡眠时间被限制在六个小时。）然后，研究人员通过脑电图监测男性的脑电波，同时通过远程计算机打开和关闭手机，并在不同夜晚以30分钟的间隔切换到“待机”、“收听”和“通话”模式。实验表明，当手机切换到“通话”模式后，一种不同的脑电波模式，称为德尔塔波（频率范围为1到4赫兹），在手机关闭后仍然被抑制了近一个小时。这些脑电波是第二阶段睡眠最可靠和最敏感的标志（大约50%的总睡眠都由这个阶段组成），而且在通话模式下传输的手机关闭后，受试者保持清醒的时间延长了一倍。尽管测试对象在前一天晚上睡眠不足，但他们在使用手机后（自己并不知道）近一个小时无法入睡。
尽管这项研究表明，手机传输可以影响人的脑电波，并对行为产生持久影响，但霍恩认为没有必要担心手机会造成损害。研究人员测量的唤醒效果相当于半杯咖啡，而且一个人周围环境中的许多其他因素对夜间睡眠的影响都可能与手机传输一样或更大。
他解释说：“这项研究的意义在于，尽管手机功率很低，但当以适当的频率传输时，“电磁辐射仍然会对心理行为产生影响”。他发现，考虑到每个人都被来自我们现代世界中各种电子设备辐射的电磁杂波所包围，这个事实尤其值得注意。通话模式下的手机似乎特别能很好地调谐到影响脑电波活动的频率。“结果表明，对低水平辐射的敏感性达到了微妙的程度。这些发现打开了一扇门，为进一步的研究铺平了道路。人们不禁要问，如果使用不同的剂量、持续时间或其他设备，是否会有更大的影响？”
斯威本大学的克罗夫特强调，这些新发现不会引起健康方面的担忧。“这项研究令人兴奋的地方在于，它可以让我们了解如何调节大脑功能，而这[了解]告诉我们一些关于大脑在基本层面上如何工作的信息。”换句话说，这项工作的重要性在于阐明了大脑的基本运作方式——科学家们现在可以利用自己产生的电磁波来探索，并深入了解脑电波如何响应以及它们的作用。
《思维问题》由乔纳·莱勒编辑，他是博客前额皮质和书籍普鲁斯特是神经科学家的科学作家。