生体に対する磁場影響に関する研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04452210
• Research Institution: UNIVERSITY OF TOKYO
• Principal Investigator: 上野 照剛 東京大学, 医学部(医), 教授 (00037988)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 塩川 光一郎 東京大学, 理学部, 教授 (20037295) ; 岩坂 正和 東京大学, 医学部(医), 助手 (90243922)
• Keywords: 磁場効果 / 水の分割 / 磁気刺激 / 磁気カ-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

磁場の生体作用については、最近の強磁場発生技術の進歩により磁場影響実験設備が普及するとともにその解明が急務なものとなってきたが、いまだに不明な点が多い。我々はこれまで、変動磁場によって生体内に流れる渦電流を、積極的に利用した神経の磁気刺激に関して、逆直パルス磁場による局所的脳刺激法を考案し、ヒト大脳皮質を3-5mmの分解能で頭外から刺激できることを明かにした。
新たな磁気刺激法として、連続パルス磁気刺激装置を試作し、痛みの制御の基礎実験を行い、磁気刺激による運動神経線維の逆行性興奮伝導の阻止を示唆する結果を得た。
一方、生体内酸化反応へ及ぼす磁界の作用を解明する一つのモデル実験として、磁場中での燃焼を取り上げ、燃焼反応とガス流が磁場によって大きく変化することを見いだした。
強磁場での水面の形状変化の解析を行い、さらに、溶存酸素の濃度分布に対する磁場の影響を明らかにした。
さらに、強磁場中での血液凝固・血栓線維素溶解実験を行い、血栓溶解現象に対する磁場の影響を調べ、血栓線維素溶解反応へ対する勾配磁場の影響とその機構を示した。また、水溶液中の蛋白質(血栓線維素)の移動方向に対する磁場効果を示した。
生物における発生、遺伝及び生理機能に対する磁場の作用機構を解明するため、強磁場中でのアフリカツメガエル胚の発生を観察し、催奇形性や遺伝子の異常の有無を調べた。その結果、8Tまでの強磁場中において特筆すべき変化は認められなかった。

Research Products

• [Publications] S.Ueno,et.al: "Properties of Diamagnetic Fluid in High Gradient Magneti Fiek" J.Applied Physics. 75-10. 7177-7179 (1994)
• [Publications] 上野照剛,他: "連続パルス磁気刺激による神経興奮および興奮伝導阻止" 日本応用磁気学会誌. 18-2. 667-670 (1994)
• [Publications] 岩坂正和,他: "キサンチン酸化反応系に対する磁場効果" 日本応用磁気学会誌. 18-2. 671-674 (1994)
• [Publications] 岩坂正和,他: "強磁場における血栓線維素溶解" 日本応用磁気学会誌. 18-2. 675-678 (1994)
• [Publications] 上野照剛,他: "強磁場における溶存酸素の挙動" 日本応用磁気学会誌. 18-2. 683-686 (1994)
• [Publications] 北島 工,他: "強磁場におけるルミノール発光について" 日本応用磁気学会誌. 18-2. 687-690 (1994)
• [Publications] M.Iwasaka,et.al: "Effect of Magnetic Fields on the Enzymatic Activity of Plasmin" Proc.of IEEE EMBS. 16. 762-763 (1994)
• [Publications] M.Iwasaka,et.al: "Fibrinolysis in Strong Magnetic Fields" Proc.of IEEE EMBS. 16. 764-765 (1994)
• [Publications] M.Iwasaka,et.al: "Diamagnetic Properties of Fibrin and Fibrinogen" IEEE Transactions on Magnetics. 30-6. 4695-4697 (1994)
• [Publications] S.Ueno,et.al: "Parting of Water by Magnetic Fields" IEEE Transactions on Magnetics. 30-6. 4698-4700 (1994)
• [Publications] M.Iwasaka,et.al: "Enzymatic Activity of Plasmin in Strong Magnetic Fields" IEEE Transactions on Magnetics. 30-6. 4701-4703 (1994)
• [Publications] T.Suda,et.al: "Magnetic Orientation of Red Blood Cell Membranes" IEEE Transactions on Magnetics. 30-6. 4713-4715 (1994)
• [Publications] S.Ueno,et.al: "Simulation of a Magnetic Curtain Based on Molecular Dynamics" Simulation and Design of Applied Electromagnetics. 431-434 (1994)
• [Publications] M.Iwasaka,et.al: "Effects of Magnetic Fields on Fibrin Polymer,zation and Dissolution of Fibrin" Simulation and Design of Applied Electromagnetics. 435-438 (1994)
• [Publications] S.Ueno,et.al: "Vectorial Magnetic Stimulation of the Human Motor Cortex" J.Robotics and Mechatronics. 6-1. 75-80 (1994)
• [Publications] M.Iwasaka,et.al: "Effects of Magnetic Fields on Fibrinolysis" J.Applied Physics. 75-10. 7162-7164 (1994)
• [Publications] S.Ueno,et.al: "Early Embryonic Development of Frogs under Intense Magnetic Fields upto 8T" J.Applied Physics. 75-10. 7165-7167 (1994)
• [Publications] S.Ueno,et.al: "Redistribution of Dissolved Oxygen Concentration under Magnetic Fields up to 8T" J.Applied Physics. 75-10. 7174-7176 (1994)
• [Publications] S.Ueno,et.al: "The Parting of Water by Magnetic Fields and Safety Implications" Bioelectro magnetics Society Newsletter. 9. 6-7 (1994)
• [Publications] S.Ueno,: "Focal and Vectorial Magnetic Stimulation of the Human Brain" Biomagnetic Stimulation(Plenum). 29-47 (1994)
• [Publications] M.Yarita,et.al: "Reduction of Acoustic Noise and Leakage Fields in Magnetic Stimalation by Using a Coazial Cable" Proc.of IEEE EMBS. 16. 319-320 (1994)
• [Publications] S.Ueno,et.al: "Simulation of Nerve Excitation Elicited by Repetitire Magnetic Stimulation with Train Pulses" Proc.of IEEE EMBS. 16. 323-324 (1994)
• [Publications] T.Suda,et.al: "On Magnetic Orientation of Red Blood Cells" Proc.of IEEE EMBS. 16. 778-779 (1994)
• [Publications] 須田隆夫,他: "電気伝導による血球の磁場配向の測定" 日本応用磁気学会誌. 18-2. 679-682 (1994)
• [Publications] S.Ueno(Editor): "Biomagnetic Stimulation" Plenum Press(New York), 136 (1994)