生体に対する磁場影響に関する研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04452210
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 上野 照剛 九州大学, 工学部, 教授 (00037988)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩坂 正和 九州大学, 工学部, 助手 (90243922) ; 伊良皆 啓治 九州大学, 工学部, 助教授 (20211758) ; 塩川 光一郎 東京大学, 理学部, 教授 (20037295) ; 松尾 拓 九州大学, 工学部, 教授 (30037725) ; 竹尾 正勝 九州大学, 工学部, 教授 (70037951)
• Keywords: 磁場効果 / 水の分割 / 磁気刺激 / 磁気カーテン / 血栓線維素溶解 / 連続磁気刺激 / 生物発生 / 溶存酸素

Research Abstract

磁場が生体に及ぼす作用を明らかにするため生物学的および物理化学的な実験を行った。まず、8Tの磁場を発生する超伝導マグネットの中心部にて容器の水の水面が分割されて容器の底が大気にさらされる現象、すなわち磁場による水の二分を観測し、生体内の水のような反磁性物質が8T程度の磁場の影響を顕著に受けることを明らかにした。すでに、勾配磁場により気体の流れを妨げる見えない障壁が生じ、空気中の燃焼反応やガスの流れが顕著な影響を受ける現象、すなわち磁気カーテンの形成について、実験および気体分子運動論による計算機シミュレーションを行い明らかにした。本年度の研究ではさらに、8Tまでの磁場分布をもつ空間において、水中に溶けて存在する溶存酸素が再分布を行う現象を見いだした。
また、生物発生に対する磁場影響については、アフリカツメガエル胚の初期発生過程における胚の催奇形性の有無を8T強磁場および30nT微弱磁場で調べたが特筆すべき影響は認められなかった。また、血栓溶解に及ぼす磁場影響について、8T磁場中で血栓線維素が勾配磁場の作用を受け溶解が促進されることを明らかにした。
交番磁場やパルス磁場の生体作用については、すでに逆直パルス磁場による局所的磁気刺激法を用いて、ヒト大脳皮質運動野を3mmの空間分解能で局所的に刺激可能であることを明らかにしたが、本年度は新たに連続パルス磁場を用いた局所的磁気刺激法の開発を行い、末梢神経の連続磁気刺激による痛みの抑制の実験や、ヒト脊髄-延髄-脊髄反射(SBS反射)の誘発実験を行った。

Research Products

• [Publications] S.Ueno: "Dynamic Behavior of Gas Flowin Gradient Magnetic Fields" IEEE Trans.on Magnetics. MAG-29 No.6. (1993)
• [Publications] S.Ueno: "Effects of Magnetic Fields on Fibrin Polymerization and Fibrinolysis" IEEE Trans.on Magnetics. MAG-29 No.6. (1993)
• [Publications] S.Ueno: "Early Embryonic Development of Xenopus Laevis in 8T and 40nT Magnetic Fields" Proceedings of the 15th IEEE EMBS. 15. 1457-1458 (1993)
• [Publications] M.Iwasaka: "Dissolution of Fibrin Formed in Magnetic Fields up to 8T" Proceedings of the 15th IEEE EMBS. 15. 1455-1456 (1993)
• [Publications] S.Ueno: "Vectorial Magnetic Stimulation of the Human Brain" Electricity and Magnetism in Biology and Medicine. 733-735 (1993)
• [Publications] S.Ueno: "Experimental and Analytical Studies on Membrane Excitation of Nerve Axons by Trapezoidal Magnetic Field Exposure" Electricity and Magnetism in Biology and Medicine. 747-748 (1993)
• [Publications] 上野照剛: "燃焼とガス流への磁場効果の実験とシミュレーション" 日本応用磁気学会誌. 17-2. 597-600 (1993)
• [Publications] 岩坂正和: "フィブリンの磁場配向における磁性微粒子の影響" 日本応用磁気学会誌. 17-2. 593-596 (1993)
• [Publications] S.Ueno: "Properties of Diamagnetic Fluid in High Gradient Magnetic Fields" Journal of Applied Physics. (1994)
• [Publications] S.Ueno: "Redistribution of Dissolved Oxygen Concentration Under Magnet Fields up to 8T" Journal of Applied Physics. (1994)
• [Publications] S.Ueno: "Early Embryonic Development of Frogs under Intense Magnetic Fields up to 8T" Journal of Applied Physics. (1994)
• [Publications] M.Iwasaka: "Effects of Magnetic Fields on Fibrinolysis" Journal of Applied Physics. (1994)
• [Publications] S.Ueno: "Simulation of a Magnetic Curtain Based on Molecular Dynamics" Applied Electromagnetics in Materials. 5. 431-434 (1994)
• [Publications] M.Iwasaka: "Effects of Magnetic Fields on Fibrin Polymerization and Dissolution of Fibrin" Applied Electromagnetics in Materials. 5. 435-438 (1994)