微信聊天、上网购物、追剧直播……手机已经成为了人们日常生活中必不可少的一部分，人在机在，伴机入眠，我们不难发现，晚上玩过手机后通常都不能快速入睡，失眠的情况频频出现，许多网友质疑手机带来的电磁幅射会不会是失眠的“罪魁祸首”。
其实不只是手机会带来电磁幅射，家用电器、电子设备、工业设备都会让我们暴露在以复杂的方式混合的微弱电场和微弱磁场之中，无处可逃。
近日，西湖大学校长施一公及其团队深入探究了微波范围内的电磁辐射对公众健康的影响，研究表明，暴露于由 100 Hz方波脉冲调制的占空比（duty cycle）为 1/8的2.4 GHz电磁辐射下，会明显提高小鼠的清醒程度，该论文发表在PNAS上。

论文标题及摘要
据悉，清华大学和西湖大学的研究人员共同合作证实了睡眠/清醒情况改变与电磁辐射调制频率、载波频率和调制模式的关系，从而进一步探究了电磁辐射影响清醒状态的具体机制。
研究指出，环境中的电磁辐射（EMR），特别是无线信号，引起了公众对其健康的潜在负面影响的关注，在之前的研究中不难发现，小鼠睡眠结构的改变是长时间无线范围电磁辐射暴露的一种特定的生理反应。
而电磁幅射诱导生物产生这样的生理后果可能会受到多个参数的影响，包括电磁场的载波频率、电磁辐射的峰值和平均功率密度、占空比（电磁辐射应用的百分比时间）以及调制的频率和模式等。
据了解，在此前的研究中，小鼠暴露于2.4 GHz EMR，峰值功率64 W，时间平均功率密度为8 W（1/8占空比），由100 Hz方脉冲调制的情况中，清醒程度会明显增加，而我们日常生活中，4G手机、蓝牙以及微波炉等部分家电也同样使用 2.4 GHz 的频率，这让我们不免担忧这些设备对睡眠的干扰。
那么，调制频率的选择是否为关键因素？方波脉冲的陡峭边缘是否是引发睡眠/清醒状态转换的主要因素呢？除了2.4 GHz之外的载波频率是否同样能引起睡眠/清醒状态的转变？占空比参数又起到了什么作用？

2.4 GHz脉冲64w方案的SPM频率为100 Hz，导致睡眠期间的清醒程度增加
研究过程中，集成颅内电极，研究人员将4颗不锈钢304螺钉固定在颅骨上，将肌电电极线嵌入在小鼠颈部斜方肌中，所有的电极和螺钉都用牙科水泥固定在颅骨上，记录脑电图、肌电图和局部场电位信号进行分析。
为了保证结论的有效性，研究人员控制变量，在调制频率、调制模式和载波频率中只改变一个参数，并在每次实验中保持其余参数不变，从而揭示了调制频率、调制模式、占空比和载波频率的潜在影响。
研究发现，1000 Hz的调制频率与100Hz同样能引发清醒度增强的效果，而10 Hz的调制频率则未能产生显著影响，而100Hz的清醒度增加程度似乎比1000 Hz的清醒度增加程度还明显，由此可见，不同的调制频率会触发不同的大脑活动。
此外，在比较2.4 GHz载波频率与其他载波频率时，研究人员观察到不管调制频率如何变化，相同功率密度的935 MHz电磁辐射对清醒状态的影响是很小的。
值得一提的是，将2.4 GHz电磁辐射的调制方式从100 Hz方波脉冲转变为正弦脉冲调制，小鼠的清醒度会增加；相反，采用100 Hz连续正弦幅度调制，在保持相同时间平均功率输出的情况下，没有发现小鼠任何明显的清醒状态变化。
由此可见，电磁辐射对睡眠行为的调节作用并非单纯取决于载波频率这一个因素，而是应该将调制频率和调制模式等因素联系起来。这一系列研究结果为揭示动物对特定电磁辐射的生物感知机制提供了新的线索，在未来评估电磁辐射对生物体健康影响时，也应当全面考虑辐射的各种参数特征。