Hallo!
Man liest ja immer wieder etwas zur Auswirkung von elektromagnetischen Feldern auf den menschlichen Körper - meist in Form von Gewebeerwärmung. Aber viel mehr umtreibt mich die Frage, wie sich EM-Felder auf unser Hirn und unsere Nerven auswirken. Die schwachen (und somit leicht störbaren) Hirnströme müssten doch durch die Coulomb-Kraft, die elektromagnetische Felder nach F=q(E+vxB) bzw auf die Ladungen ausüben, beeinflusst werden. Hat das nicht eindeutige (negative) Auswirkungen auf unsere Gesunfheit/Hirnfunktionen?
Hallo!
Die eigentliche Funktionalität im Gehirn liegt nicht an elektromagnetischen Feldern, sondern an den Synaptischen Verschaltungen.
Die Signale im Gehirn sind elekrochemischer Natur (und nicht etwa elektronisch). Dh., nicht Elektronen werden bewegt, sondern Ionen. Diese Ionen werden auch nicht „in Signalrichtung“, also entlang der Nervenfaser bewegt, sondern senkrecht dazu - nämlich über eine Membran hinweg.
Die Tatsache, dass die (gemessenen) Gehirnströme so schwach sind, liegt an drei Umständen:
- Die beteiligten zellen sind einfach sher klein.
- Die Menge der sich bewegenden Ionen ist winzig.
- Die Zellen liegen einige Milli- bis Zentimeter tief im Gehirn.
Für die Nervenzelle ist wichtig, was ganz unmittelbar AN DER MEMBRAN passiert. Und dort sind die elektrochemischen Potentiale natürlich größer, als Zentimeter weit weg, wo sie gemessen werden.
Die direkte Einflußnahme durch handelsübliche äußere elektromegnetische Felder ist um Größenordnungen zu gering, um dort - an den Membranen - wirklich was reißen zu können.
Einzig interessant sind Wechselwirkungen über Resonanzeffekte, wo eben der Energieübertrag akkumulieren kann und so vielleicht Schäden anzurichten vermag. Das Paradebeispiel sind natürlich die genannten Erwärmungen von Wassermolekülen durch Mikrowellen. Vielleicht gibt es deutlich niederfrequente Aktivitätsschleifen im ZNS, die sich durch die richtige Frequenz eines äußeren Wechselfeldes beeinflussen lassen. Das weiß man aber (noch) nicht.
LG
Jochen
Hi Jochen,
das klingt ganz logisch was du schreibst, allerdings sollte selbst ein schwaches äußeres EM-Feld doch ausreichen, um die Bewegung einzelner Ionen im Gehirn zu beeinflussen - selbst wenn sie durch den Abstand zum Sender recht schwach sind - oder nicht? Das wäre doch eine eindeutige Auswirkung auf die Hirntätigkeit. Oder sind sie innerhalb der Nervenbahnen so stark gebunden? Dann müssten da ja recht starke Potentiale herrschen, das kann ich mir nur schlecht vorstellen.
VG
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
Hallo Moritz,
Sicher haben alle EM-felder _irgendeinen_ Einfluss auf _alle_ geladenen Teilchen. Das hat aber noch lange nichts mit der beeinflussung der Nervenfunktion zu tun:
Beim Nerv zählt das Potential über die Membran hinweg. Dieses wird durch äußere „normale“ EM-felder praktisch nicht verändert.
Die Reaktion des Nervs ist „gequantelt“ (binär, wenn man so will); sie hängt vom Erreichen eines Schwellenpotentials ab(*). Ist das Überschritten, gibt es eine heftige Depolarisation, sogar eine Umkehpolarisation, (Aktionspotential) die dann die chemische Signalübertragung über die Synapsen einleitet.
In der unmittelbaren Nachbarschaft des „feuernden“ Neurons entsteht so ja auch ein leichter „EM-Puls“, der offensichtlich die benachbareten Neuronen nicht stört.
LG
Jochen
(*) Das ist bei den meisten, aber nicht allen Nerven so. Außerdem integrieren Neuronen bis zum Erreichen des Schwellenpotentials durchaus auch „analoge“ Potentialeinflüsse.
Hallo Jochen,
Die Signale im Gehirn sind elekrochemischer Natur (und nicht
etwa elektronisch). Dh., nicht Elektronen werden bewegt,
sondern Ionen. Diese Ionen werden auch nicht „in
Signalrichtung“, also entlang der Nervenfaser bewegt, sondern
senkrecht dazu - nämlich über eine Membran hinweg.
Wenn ein E-Feld existiert, bewegen sich die Ionen (Stromfluß) und das kann die Funktion der Nervenzellen massiv behindern.
Die direkte Einflußnahme durch handelsübliche äußere
elektromegnetische Felder ist um Größenordnungen zu gering, um
dort - an den Membranen - wirklich was reißen zu können.
Es liegt weniger an der Größenordnung des äußeren Feldes als an dessen Frequenz. Um eine Potenzialverschiebung oder Ionenbewegung auszulösen, muß das E-Feld zumindest eine gewisse Zeit in die gleiche Richtung zeigen. Würden die el. Feldstärken, die z.B. ein Handy im Gehirn verursacht, statisch oder mit sehr niedriger Frequenz dort anliegen, würde diese vermutlich sofort das Nervensystem lahmlegen.
Glücklicherweise ist das nicht so und deshalb verträgt ein Mensch, von der Verbrennungsgefahr abgesehen, relativ gefahr- und schmerzlos hochfrequente Ströme durch seinen Körper, die im Niederfrequenzbereich absolut tödlich wären.
Die direkte Wirkung des Stromes auf den Körper bzw. das Nervensystem nimmt schon ab dem kHz-Bereich deutlich und stetig ab Die meisten EM-Felder, denen wir täglich ausgesetzt sind, bewegen sich aber im oberen MHz- und unteren GHz-Bereich. Hier besteht die Hauptgefahr in der thermischen Wirkung.
Jörg
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Hallo,
Wenn ein E-Feld existiert, bewegen sich die Ionen (Stromfluß)
und das kann die Funktion der Nervenzellen massiv behindern.
Ja, wenn das Feld WIRKLICH stark ist. Ist es aber normalerweise nicht. Es reicht ja nicht, die Ionen einfach auf der einen Seite der Membran hin-und-her zu schieben, sie müssen durch die Membran hindurch.
Es liegt weniger an der Größenordnung des äußeren Feldes als
an dessen Frequenz.
Dass die Frequenz auch bei schwächeren feldern eine Rolle spielen kann, habe ich im Posting vorher schon erwähnt.
LG
Jochen
Hi!
Ja gut, dass das Auswirkungen hat, wenn man sich ein 3 Tesla-Feld durch den Schädel jagt 
Aber interessant, dass erst bei so großen Feldern die Aktionspotentiale fremd ausgelöst werden können - aber immerhin ist es möglich! Bleibt für mich trotzdem die Frage, ob nicht auch eine schwache Stimulation auf lange Zeit gesehen folgen haben kann.
Grüße
Hallo!
guckst du:
http://de.wikipedia.org/wiki/Transkranielle_Magnetst…servus herbert
Hi!
Ja gut, dass das Auswirkungen hat, wenn man sich ein 3
Tesla-Feld durch den Schädel jagt
erst bei so großen Feldern die Aktionspotentiale fremd
ausgelöst werden können - aber immerhin ist es möglich! Bleibt
für mich trotzdem die Frage, ob nicht auch eine schwache
Stimulation auf lange Zeit gesehen folgen haben kann.
Das weiss man auch: Um ein Aktionspotential an einer Synapse (=Nervenende) auszulösen, braucht man mehr als 50 mV bei recht geringer Frequenz unter etwa 5000 Hz, weil die Ionen träge und langsam reagieren. Damit kann man abschätzen, dass eben dicke Magnetfelder notwendig sind.
Wenn die Frequenzen viel höher sind (einige 100 MHz beim Handy), reagieren die Ionen nicht mehr und man kann keine Aktionspotentiale mehr auslösen. Dagegen helfen auch keine stärkeren Magnetfelder mehr.
servus herbert
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