Impulsowa transdukcja energii mikrofalowej uszkodzenia mózgu związanego z fononami akustycznymi

To praca naukowa opublikowana dopiero 4 sierpnia 2020 roku.
Chociaż jej przedmiotem są uszkodzenia mózgu pracowników Ambasady amerykańskiej na Kubie - to doskonale opisuje broń mikrofalową - stosowaną przez "głębokie państwo" wobec opozycji i dysydentów sprzeciwiających się panowaniu nad Światem garstki żydowskich psychopatów, którzy poprzez nieustanne oszustwa zgromadzili większość majątku Naszej planety. I dzięki temu trzy lata temu wytoczyli wojnę przeciwko Ludzkości - nazywaną "pandemia Covid".


Graham K. Hubler1, Stuart W. Hoffman2, Tim D. Andreadis3i Ralph G. DePalma4,5 *
 
1 The School of Medicine, University of Missouri, Columbia, MO, Stany Zjednoczone
2 US Department of Veterans Affairs, Rehabilitation Research and Development Service, Office of Research and Development, Veterans Health Administration, Waszyngton, DC, Stany Zjednoczone
3 US Naval Research Laboratory, Tactical Electronic Warfare Division, Waszyngton, DC, Stany Zjednoczone
4 US Department of Veterans Affairs, Office of Research and Development, Veterans Health Administration, Waszyngton, DC, Stany Zjednoczone
5 Oddział Chirurgii, Uniformed University of the Health Sciences, Bethesda, MD, Stany Zjednoczone
 
Zgłoszono, że impulsowe mikrofale powyżej określonych progów energii powodują uszkodzenie mózgu w modelach zwierzęcych.
Rzeczywisty mechanizm fizyczny powodujący uszkodzenie mózgu jest niewyjaśniony, podczas gdy rzeczywistość kliniczna tych urazów pozostaje kontrowersyjna.
Tutaj proponujemy mechanizmy, dzięki którym impulsowe mikrofale mogą uszkadzać tkankę mózgową poprzez transdukcję energii mikrofalowej do niszczących fononów akustycznych w płynie mózgowym.
Pokazaliśmy, że wybuchowe fale uderzeniowe o niskiej intensywności prawdopodobnie inicjują wzbudzenia fononów w tkankach mózgowych.
Uszkodzenie mózgu w tym przypadku występuje na poziomach subkomórkowych w nanoskali, jak przewidziano na podstawie fizycznego uwzględnienia interakcji fononów w zawartości wody w mózgu.
Mechanizm fononowy może również wyjaśniać podobieństwa między pierwotnym, niezwiązanym z uderzeniem wybuchem, łagodnym urazem mózgu (mTBI) a niedawnymi odkryciami klinicznymi i obrazowymi niewyjaśnionych urazów mózgu obserwowanych u personelu ambasady USA, prawdopodobnie spowodowanych ukierunkowanym promieniowaniem o częstotliwości radiowej.
Opisujemy eksperymenty mające na celu wyjaśnienie mechanizmów, częstotliwości RF i poziomów mocy, dzięki którym impulsowe mikrofale potencjalnie uszkadzają tkankę mózgową.
Patologiczna dokumentacja uszkodzenia mózgu w nanoskali została poparta eksperymentalnie przy użyciu transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM), wykazując uszkodzenie komórek w nanoskali przy braku wyników mikroskopii ogólnej lub świetlnej.
Podobne badania są wymagane, aby lepiej zdefiniować pulsacyjne uszkodzenie mózgu spowodowane mikrofalami.
W oparciu o istniejące ustalenia, kliniczna diagnoza uszkodzenia mózgu spowodowanego podmuchem o niskiej intensywności oraz mikrofalami będzie prawdopodobnie wymagała obrazowania tensora dyfuzji (DTI), specjalistycznej techniki obrazowania rezonansu magnetycznego opartego na wodzie.

Wstęp

 
Swanson i in.(1) zbadali 24 pracowników ambasady Kuby USA narażonych na działanie nieznanego ukierunkowanego źródła energii.
Okazało się, że 21 z badanych miało objawy kliniczne podobne do łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu (mTBI).
Wszystkie 24 osoby zgłosiły słyszalne i czasami bolesne dźwięki podczas możliwych ekspozycji.
Hoffer i in.(2) zbadali częściowo pokrywającą się grupę 35 osób związanych z ambasadą, wśród których 25 zgłosiło zjawiska słuchowe i objawy powypadkowe, a także 10 osób mieszkających z osobami dotkniętymi chorobą, które nie zgłosiły słyszenia dźwięków.
Pracownicy ci stwierdzili, że wszystkie 25 osób słyszących dźwięki miało nieprawidłowości przedsionkowe;ponad połowa z nich wykazywała zaburzenia poznawcze.
Dziesięć osób, które nie zgłosiły słyszenia dźwięków, nie wykazywało nieprawidłowości przedsionkowych ani poznawczych.
 
Verma i in.(3) rozszerzył raport Swansona z 2018 r. o 40 pracowników rządowych opisujących doświadczenia akustyczne.
Osoby te miały objawy neurologiczne sugerujące mTBI.
Znaczące nieprawidłowości strukturalne mózgu zostały udokumentowane przy użyciu zaawansowanego specjalistycznego obrazowania MRI tej kohorty (3).
 
Sposób dostarczania szkodliwej energii temu personelowi pozostaje kontrowersyjny.
Początkowo postulowano źródło dźwięku, ponieważ badani słyszeli wysokie dźwięki podczas incydentów (4–8).Lin (6,7) zasugerował sposób ataku jako możliwe ukierunkowane źródło energii impulsowych mikrofal w oparciu o obserwacje, że pulsujące mikrofale są słyszalne dla napromieniowanych.
Mikrofale można również skupiać w wąskich wiązkach pola widzenia, aby celować w osoby.
 
Dowody eksperymentalne wskazują, że impulsowe mikrofale mogą wywoływać zakłócenia w tkance mózgowej, powodując późniejszą dysfunkcję behawioralną i poznawczą.
 
Tomasz i in.(9) wcześnie donieśli, że impulsowe mikrofale zakłócają zdolność akwizycji u szczurów.
 Wang i Lai (10) później wykazali, że ostra ekspozycja na pulsujące mikrofale zaburzała pamięć referencyjną u szczurów.
Ponadto podobno impulsowe mikrofale mogą zmieniać przepuszczalność bariery krew-mózg, zakłócać długotrwałe wzmocnienie i powodować pęknięcia nici DNA (11).
Pakhomov i Murphy (12) dokonał przeglądu obszernego zbioru eksperymentów mikrofalowych przeprowadzonych w Rosji i byłym Związku Socjalistycznych Republik Radzieckich. 
W tych pracach stwierdzono, że mózgi zwierząt są znacznie bardziej wrażliwe na impulsowe mikrofale niż na mikrofale o fali ciągłej;doszli do wniosku, że ogrzewanie mikrofalowe nie spowodowało, przynajmniej przede wszystkim, tego efektu urazu.
Czujniki termiczne umieszczone w mózgach królików wykazały wzrost temperatury nie większy niż 0,2°C u zwierząt wykazujących zaburzenia funkcji poznawczych.
 
Mechanizmy, dzięki którym impulsowa energia mikrofalowa uszkadza lub upośledza mózg, pozostają niejasne. 
Opierając się na naszych wcześniejszych rozważaniach fizycznych dotyczących efektów pierwotnego wybuchu o niskiej intensywności i pęknięć krystalicznych (13,14), opisujemy tutaj fizyczne mechanizmy, za pomocą których energia mikrofalowa może powodować uszkodzenia mózgu podobne do tych spowodowanych ekspozycją na pierwotny wybuch.
Korzystając z udokumentowanych eksperymentalnych wyników fizycznych, rozważamy hipotezę, że pierwotne fale uderzeniowe wywołane eksplozjami i pulsującymi mikrofalami mogą zarówno wzbudzać fonony o częstotliwości GHz w zawartości wody mózgowej, powodując subkomórkowe uszkodzenia mózgu w nanoskali.
 
 

Fononowy model uszkodzenia mózgu: efekty ultrastrukturalne

 
 
W oparciu o obserwację efektów fali zniszczeń w kruchych ciałach stałych (13), Kucherov i in.(14) opracowali hipotezę pierwotnego urazu mózgu opartą na tym, że woda zachowuje się jak krucha substancja stała pod obciążeniem falą uderzeniową.
Obliczenia wymiarów uszkodzenia komórek mózgowych oparto na fakcie, że zawartość wody w tkance mózgowej wynosi 70–80%, a płyn mózgowo-rdzeniowy 100%. 
Postulowali, że fale uderzeniowe z wybuchu wzbudziły fonony THz o wysokiej częstotliwości w wodzie mózgowej (14,15 ).).
Energia zmagazynowana w fononach optycznych rozpada się w ciągu nanosekund do fononów akustycznych o niższej częstotliwości, powodując uszkodzenia po przekroczeniu wytrzymałości tkanki mózgowej.
Wąskie gardło fononu występuje, gdy fonon 7,5 GHz (fonon akustyczny o najniższej częstotliwości w wodzie) zanika do stanu podstawowego (16,17).
Energia zmagazynowana z fononów o wyższej częstotliwości pompuje amplitudę fononu 7,5 GHz, aż cząsteczki wody pękną i zakłócą tkankę mózgową.
Gdy fale generowane przez fonony mają wystarczająco dużą amplitudę, tkanka w poprzek pików długości fali fononu zostanie ścinana. 
Otrzymaną długość fali można wykorzystać do oszacowania wymiarów uszkodzeń tkanek i komórek. 

Na podstawie prędkości dźwięku w wodzie (1500 m/s) i częstotliwości fononów 7,5 GHz przewidywano, że uszkodzenia mózgu związane z fononami wystąpią w odstępach ~200 nm (200 nm = 1500 m/s ÷ 7,5 × 109cykli/ s) przy szczytach kształtów fal przekraczających wytrzymałość tkanki (14). 
Wymiary obrażeń mierzyłyby ~ 3–6 nm, co jest zbliżone do wymiarów błon komórkowych i innych struktur wewnątrzkomórkowych.
 
Aby przetestować tę hipotezę, Song i in.(18,19) poddali myszy wybuchom na otwartej przestrzeni przy użyciu 350 g materiału wybuchowego C4.

Myszy umieszczono 2,1, 3, 5 i 7 metrów od źródła wybuchu (18).

Testy poznawcze i behawioralne wykazały, że nasilenie deficytu korelowało z bliskością wybuchu, nadciśnieniem i ekspozycją na impuls.
 
Późniejsza TEM tych mózgów wykazała wewnątrzkomórkowe uszkodzenie neuronów w nanoskali zgodne z wymiarami uszkodzenia przewidywanymi przez uszkodzenie fononowe przy założeniu 100% zawartości wody w mózgu (19).

Uszkodzenie spowodowane wstrząsem następuje w ciągu mikrosekund, gdy fala uderzeniowa przechodzi przez mózg z prędkością dźwięku w wodzie, w przeciwieństwie do milisekund wymaganych w przypadku urazów bezwładnościowych lub uderzeniowych. 

Uszkodzenie komórek występuje przy dobrze udokumentowanym braku ruchu głowy przy ekspozycjach na wybuch około 47-87 kPa (18,19).


Obserwacje te potwierdzają hipotezę, że fonony akustyczne o częstotliwości 7,5 GHz w zawartości wody mózgowej prawdopodobnie wyjaśniają uszkodzenie mózgu w nanoskali w przypadku ekspozycji na wybuchy o niskiej intensywności bez uderzenia.

Ponieważ w tych okolicznościach nie ma dużych i lekkich zmian mikroskopowych, wykrycie uszkodzeń subkomórkowych w wyniku ekspozycji na mikrofale sugeruje użycie TEM.

Badanie makroskopowe i konwencjonalną mikroskopię świetlną należy uzupełnić o TEM. 
To jeszcze nie zostało zrobione w przypadku mikrofalowego uszkodzenia mózgu. 
Podobnie, jak w przypadku ekspozycji na wybuchy o niskiej intensywności, obrazowanie tensora dyfuzji (DTI), technika obrazowania na bazie wody, będzie prawdopodobnie wymagane do wykrycia klinicznych efektów mikrofalowych niewidocznych dla konwencjonalnego obrazowania.
 

Wpływ mikrofal na układ słuchowy i tkankę mózgową

 
Rozważamy zakresy częstotliwości mikrofal i długości fal od 300 MHz (1 m) do 10 GHz (3 cm) w powietrzu, w którym istnieją źródła mikrofal spójne w krótkich skalach czasowych (tj. 50 μs).
Przenikalność i przewodnictwo istoty białej i szarej mózgu przedstawiono na rycinie 1(20 ). 
Rysunek 2 pokazuje głębokość tkanki mózgowej, gdzie energia mikrofal wynosi ~1/2,7 energii padającej.
Należy zauważyć, że długości fal mikrofalowych w powietrzu i tkance mózgowej są funkcjami częstotliwości mikrofalowej.
Długości fal mikrofalowych w tkance mózgowej mieszczą się w zakresie od 0,5 do 18 cm przy głębokości tłumienia 1/2,7 wynoszącej 0,2–4 cm. 
Dominująca interakcja częstotliwości mikrofalowych 1–10 GHz w wodzie dotyczy absorpcji przy piku „Debye'a” przy tych niższych częstotliwościach mikrofalowych związanych z defektami migracji przez sieć wodną wiązań H (21).
 
Interakcje mikrofal z ludzką głową zostały wcześnie opisane przez Freya i in.(22) (pierwszy opis wpływu mikrofal na układ słuchowy). 
Jego szczegółowe opisy zostały nazwaneEfektem Freya(22). 
Następnie Lin i in.(23) wyjaśnił, że słyszalne są kwadratowe impulsy mikrofalowe.
Modelowanie eksperymentalne wykazało, że impuls mikrofalowy szybko podgrzewa tkankę w „skórnej” głębokości mózgu (głębokość 1/2,7 padającej energii).
Rycina 2pokazuje, że promieniowanie mikrofalowe o częstotliwości 0,3–10 GHz wnika na głębokość od kilku cm do kilku mm w tkankę mózgową. 
Wynikająca z tego rozszerzalność cieplna może wywołać falę akustyczną poprzez efekt termosprężystości, przemieszczającą się przez przewodnictwo kostne do ucha wewnętrznego, gdzie aktywuje receptory ślimakowe (23). 
Pojedynczy impuls mikrofalowy może zatem być odbierany jako kliknięcie akustyczne, podczas gdy ciąg impulsów mikrofalowych jest odbierany jako słyszalny ton o wysokości odpowiadającej częstotliwości powtarzania impulsów.
 
Watanabe i in.(24) wykorzystali skończoną analizę różniczkową do modelowania wpływu 1 mW/cm2, 915 MHz pojedynczych impulsów kwadratowych o szerokości 20 μs (czas narastania 400 ns) padających na tył realistycznych modeli ludzkiej głowy.

Pracownicy ci odkryli, że termoelastyczne sprzężenie energii mikrofalowej z mózgiem zachodziło w pobliżu powierzchni mózgu, wywołując falę akustyczną rozchodzącą się po przeciwnej stronie głowy z prędkością dźwięku w wodzie i odbijającą się nawet kilka razy. 
Stwierdzono, że częstotliwości pogłosu mieszczą się w zakresie od 7 do 9 kHz, co określono na podstawie czasów przejścia przez 14 cm jamę czaszki. 

Zastosowanie impulsu o długości 50 μs z częstotliwością powtarzania 7–9 kHz zmaksymalizowało sprzężenie energii z tkanką mózgową (24). 
Dłuższe impulsy lub wyższe częstotliwości powtarzania wytwarzały destrukcyjne zakłócenia, które anulowały część uderzającej energii mikrofalowej. 
Poza zależnością od głębokości skóry, mechanizm ten może być podobny dla dowolnej częstotliwości mikrofalowej z zakresu 0,3–10 GHz, zależny głównie od częstotliwości, z jaką dostarczane są impulsy mikrofalowe.
 
Przedstawiamy teraz trzy inne możliwe interakcje głowa-mikrofale, które nie były wcześniej rozważane.
 
1) Wieland i in.(25) wykorzystali cyklotronowe źródło światła rentgenowskiego i dyfrakcję rentgenowską do pomiaru rzeczywistych przemieszczeń w próbkach kości bydlęcej. 
Wykryli naprężenia tak małe, jak 8 ×10-6z powodu wynikającego z tego odwrotnego efektu piezoelektrycznego, który indukuje naprężenie z powodu przyłożonego pola elektrycznego (25). 
Szczepy tak duże jak 9 ×10-4wykryto przy ekspozycji na pole elektryczne ~ 6000 V / m lub ~ 6 V / mm. 
Amplituda ekspozycji mikrofalowej wynosząca 1 wolt/mm skutkowała dużym naprężeniem 1,5 x104. 
Pomiary właściwości dielektrycznych kości wskazują, że cząsteczki w kościach reagują również na promieniowanie o niskich wartościach GHz (20) .1.
Wystarczająco duża moc mikrofal może przesyłać energię do ucha bezpośrednio przez kość, odczuwaną przez osoby dotknięte chorobą jako bolesną i uszkadzającą słuch.
Impulsowa energia mikrofalowa może również wystrzelić fale akustyczne z tą samą częstotliwością do tkanki mózgowej przylegającej do czaszki.Rycina 3Aprzedstawia schematyczną reprezentację tego możliwego mechanizmu efektów piezoelektrycznych kości, sprzęgających energię mikrofal do fononów w tkance mózgowej poprzez odpowiedź piezoelektryczną kości czaszki.

2) Fala uderzeniowa wywołana nagłym napięciem wywołanym w kości czaszki jest kolejnym możliwym mechanizmem transdukcji indukującym uruchomienie fononów akustycznych w wodzie mózgowej. 
Tutaj ważnym parametrem może być czas narastania impulsu mikrofal. 
Jeśli na przykład czas narastania impulsu mikrofalowego jest tak szybki jak (7,5 GHz)-1lub 0,13 ns, ten poziom szoku akustycznego może wzbudzić najniższy fonon akustyczny w wodzie o częstotliwości 7,5 GHz (13–15). 
Przy wystarczającej mocy taka energia mogłaby zainicjować mechanizm uszkodzenia, jaki ma miejsce w przypadku wstrząsu wybuchowego z falowaniem kości czaszki,ryc. 3Bschematycznie przedstawia ten efekt.
 
 
3) Chociaż wiadomo, że promieniowanie elektromagnetyczne przekształca się w fonony optyczne, wcześniej nie sądzono, że promieniowanie elektromagnetyczne jest zdolne do akustycznego sprzężenia fononów. 
Jednak Nelson i in.(26), stosując metodologię „Laser Induced Phonons” (LIPS), wykazali, że promieniowanie elektromagnetyczne jest zdolne do sprzęgania się z fononami akustycznymi w absorbujących cieczach. 
Badacze ci wykorzystali dwa lasery ~ 532 nm o nieco różnych długościach fal, aby wytworzyć różnicę długości fali interferencji, którą można przestrajać w obszarze 1–30 GHz, dostrajając jeden z laserów. 
Zaabsorbowane światło podgrzewa ciecz w szczytach różnych długości fali lasera, powodując rozszerzalność cieplną, a tym samym uruchamiając fale akustyczne o tej określonej długości fali. 
Wtórna sonda laserowa ugięta przez chwilową siatkę dyfrakcyjną generowaną przez piki fal akustycznych wykrywa następnie powstałe w cieczy fonony akustyczne.
Rysunek 3C jest schematyczną reprezentacją niejednorodnego zjawiska ogrzewania zdolnego do przekształcania energii mikrofalowej w akustyczne fale fononowe w tkance mózgowej.
 
Eksperymentalne laserowe efekty siatki dyfrakcyjnej nie znikają natychmiast po zakończeniu impulsów wzbudzenia 100 ps (ps). 
Efekt utrzymuje się przez wiele mikrosekund, co sugeruje, że krótkie (~ps) czasy relaksacji stanów rotacyjnych powodują, że woda wytrzymuje duże przestrzenne gradienty temperatury przez stosunkowo długie przedziały czasu (21). 
Efekt ten sugeruje, że nierównomierne ogrzewanie wody może również wywołać fale akustyczne o wysokiej częstotliwości. 
Zatem trzecim możliwym mechanizmem sprzęgania energii mikrofalowej z fononami akustycznymi może być szybkie podgrzewanie wody w tkance mózgowej w szczytach fal mikrofalowych. 
W tym przypadku mikrofale podgrzewają wodę bezpośrednio, a nie przez interferencję dwóch laserów o długości fali optycznej.Końcowe wyniki netto generowania fononów wydają się być podobne.
 
Szybkie nagrzewanie może powodować rozszerzalność cieplną (efekt termosprężystości) wywołującą fale akustyczne w wodzie o częstotliwości padających mikrofal. 
Tkanka mózgowa może być szczególnie podatna na wzbudzenie wewnętrznego fononu akustycznego o częstotliwości 7,5 GHz ze względu na jego dłuższą żywotność w porównaniu z innymi częstotliwościami.
Rysunek 4 przedstawia długości fal fononów w wodzie w funkcji częstotliwości fononów. 
Zwróć uwagę, że efekty fononowe są również aktywne przy tych niższych długościach fal.
 
Impulsy mikrofalowe lub impulsy o krótkim czasie narastania mogą zatem wzbudzać fonony za pomocą kilku mechanizmów. 
Stawiamy hipotezę, że (i) odwrotny efekt piezoelektryczny w czaszce, (ii) wstrząs o szybkim czasie narastania, (iii) absorpcja mikrofal w wodzie w mózgu są zdolne do wyzwolenia fal akustycznych, które wytwarzają dźwięki słyszane przez badane osoby przez efekt Freya (22). 
Przy wystarczającym nakładzie energii uszkodzenie mózgu prawdopodobnie następuje przez mechanizmy energetyczne fononu przekraczające siłę tkanki mózgowej (13,14). 
Skuteczność tych mechanizmów w powodowaniu uszkodzeń mózgu zależy również od częstotliwości mikrofal, jak pokazano na rycinie 4, wraz z czasem narastania impulsu mikrofalowego.

Dyskusja

 

Czas trwania incydentu opisany przez ranny personel jest następujący:
„Dźwięk wydawał się manifestować w impulsach o różnej długości – siedem sekund, 12 sekund, dwie sekundy – z pewnymi przerwami trwającymi kilka minut lub dłużej. 

Potem nastała cisza na sekundę, 13 sekund lub 4 sekundy, zanim dźwięk nagle zaczął się ponownie”(5).
Częstotliwość powtarzania z raportu informacyjnego AP (5) podaje się za centralną częstotliwość 7266 Hz z kilkoma częstotliwościami oddalonymi o 200 Hz po obu stronach 7266 Hz. 
Częstotliwość mikrofal w impulsach i szerokość impulsu mikrofal wyzwalających słyszalny efekt pozostają nieznane.
 
Igarashi i in.(27) wykazali 50% śmiertelność z rozległymi poważnymi uszkodzeniami mózgu u szczurów bezpośrednio wystawionych z bliskiej odległości na pojedynczy impuls mikrofalowy o mocy 3 kW, 2,45 GHz przez 0,1 s.
Opierając się na wielkości szczurów i zastosowanej tubie mikrofalowej, szacujemy, że padająca gęstość mocy wynosi ~1 kW/cm2,co zapewniłoby celowi średnią moc 1000 W/cm2(27).
Natomiast zaobserwowano, że 30-minutowa aplikacja impulsów 2,8 GHz przy mocy tak niskiej jak 15 mWcm-2uszkadza mózgi szczurów (10).
W przypadku braku znanej eksperymentalnej mocy progowej wywołującej uszkodzenie mózgu, sugerujemy rozpoczęcie od minimalnej średniej mocy dostarczanej w zogniskowanej wiązce mikrofalowej do ~1 Wcm2.
Dla częstotliwości powtarzania 7 kHz przy użyciu impulsów 50 μs, moc pojedynczego impulsu w punkcie docelowym wyniosłaby ~1 Wcm -2/cykl pracy = ~3 Wcm-2.
Te oszacowane wartości są przydatne do określenia punktów dla empirycznych obserwacji eksperymentalnych.
 
Lin i in.(6,7) zasugerowali, że impulsowe mikrofale były prawdopodobnym sposobem zranienia personelu ambasady USA na Kubie. 
Jednak dokładne mechanizmy, za pomocą których mikrofale powodują uszkodzenie mózgu, wymagają nakreślenia.
Dla przypomnienia, proponujemy, aby mikrofale mogły przenosić fale akustyczne w wodzie mózgowej za pomocą trzech możliwych mechanizmów:
(i) odwrotnych efektów piezoelektrycznych kości, (ii) szoku w czasie szybkiego narastania impulsu wpływającego na kości oraz (iii) absorpcji termoelastycznej przy częstotliwościach GHz.
Przedstawiamy hipotezy dotyczące tego, w jaki sposób impulsowe mikrofale transdukowane falami akustycznymi z ukierunkowanej wiązki energii o określonych właściwościach indukują wewnątrzkomórkowe uszkodzenie mózgu w skali nanometrowej. 
Takie uszkodzenie jest prawdopodobne, podobnie jak w przypadku podmuchu o niskiej intensywności, najlepiej wykrywane przez TEM (18,19).
Kliniczne wykrywanie nieprawidłowości obrazowania wymaga zastosowania DTI, techniki obrazowania wody. 
Hipoteza, że ​​wymiary urazu spowodowanego mikrofalami w tkance mózgowej mogą być podobne do wymiarów sprzężenia pierwotnej energii fali uderzeniowej o niskim natężeniu powodującej wybuch (mTBI), wymaga eksperymentalnej weryfikacji. 
Wspólność wymiarów wzbudzenia fononów może wyjaśniać te podobieństwa wymiarowe.
Późniejsze objawy obserwowane przez personel ambasady również wydają się naśladować charakterystykę urazu mTBI spowodowanego pierwotnym wybuchem niskiego poziomu(1–3).
Oprócz przedstawienia spójnego fizycznego modelu uszkodzenia mózgu w nanoskali, obecna hipoteza robocza może również wyjaśniać, dlaczego impulsowe mikrofale są bardziej szkodliwe niż mikrofale o fali ciągłej. 
Charakterystyki progowe uszkodzeń energii mikrofalowej o różnych energiach fali pulsacyjnej pozostają do określenia.
 
Ekspozycja na mikrofale zmienia przepuszczalność bariery krew-mózg, powodując uszkodzenie DNA (11,12). 

Wiadomo, że uszkodzenie krwi i mózgu występuje również w urazie wybuchowym, ale jest znacznie lepiej opisane(28-30 ).
Krytyczna recenzja Zhi i in.(31) stwierdził, że badania na zwierzętach pozostają sprzeczne i niejednoznaczne. 

Wielkość rozpatrywanej energetyki mikrofalowej, w porównaniu z efektami podmuchu wysokiego poziomu powodującymi uszkodzenie narządów jamy brzusznej i płuc, jest o rząd wielkości mniejszej. 
Energie zaangażowane w ten uraz są porównywalne z energiami występującymi przy efektach podmuchu o niskim poziomie, w zakresie od ~47 kPa do poziomów <100 kPa, skutkujących obrażeniami w nanoskali przy braku poważnych lub mikroskopijnych uszkodzeń narządów (18 ).). 

Nie przeprowadzono długoterminowych badań nad pojedynczymi lub pulsacyjnymi uszkodzeniami mikrofalowymi powodującymi chroniczne efekty glejowe lub astrocytarne, podczas gdy ograniczone dane dotyczące efektów bariery krew-mózg wskazują na wakuolizację śródbłonka w obszarze węchowym (11,12).
Od dawna wiadomo, że wybuchy o dużej sile wybuchu generują mikrofale o dużej długości fali, prawdopodobnie z innymi efektami niż rozważane tutaj krótkofalowe mikrofale o wysokiej częstotliwości (32).
 
Konieczne są dalsze badania pozornie sprzecznych danych (31). 
Postulowane mikrofalowe uszkodzenie mózgu nie zostało jeszcze w pełni scharakteryzowane eksperymentalnie. 
Obecna analiza mechanizmów urazowych opiera się na dobrze uzasadnionych zasadach fizycznych i obserwacjach. 
Badanie rozważanych tutaj czasów ekspozycji, mocy i określonych długości fal mikrofal może posłużyć do określenia wymiarów mikrofalowego uszkodzenia mózgu, optymalnych metod diagnostycznych i ewentualnych środków ochronnych. 
Ograniczenia niniejszej teorii obejmują konieczność postulowania trzech hipotez mogących indukować generowanie fononów w wodzie. 
Te alternatywne możliwości sugerują kilka podejść do eksploracji eksperymentalnej.
 
Przedstawiliśmy tutaj teorię fizyczną, hipotezy urazów i odkrycia biologiczne związane z mikrofalowym uszkodzeniem mózgu. 
Urazy te można badać poprzez ekspozycję modeli zwierzęcych na różne czasy ekspozycji na mikrofale, moc, częstotliwości i impulsy, w tym wielkość i częstotliwość, w porównaniu z grupą kontrolną. 
Do wykrycia ultrastrukturalnych uszkodzeń potrzebne będą kolejne testy neurobehawioralne, po których nastąpi kompleksowe badanie tkanek mózgowych, w tym TEM. 
Parametry progów mocy mikrofal, częstotliwości, czasu trwania i charakterystyki impulsów powodujących określone typy uszkodzeń mózgu wymagają różnych rodzajów ekspozycji eksperymentalnych. 
Wybrany punkt początkowy częstotliwości powtarzania 7 kHz przy użyciu impulsów 50 μs, indywidualna moc impulsu na mysim celu ~1 Wcm -2/cykl pracy = ~3 Wcm-2 jest sugerowane w badaniach. 
Interakcje czaszki w kuchence mikrofalowej wymagają zbadania za pomocą pulsacyjnej ekspozycji mikrofalowej diploicznej kości czaszki lub piezoelektrycznych surogatów kościin vitro wsąsiedztwie 0,9% izotonicznego roztworu soli. 
Przetworniki wysokiej częstotliwości przymocowane do kości i znajdującej się w pobliżu wody mogą być użyte do wykrywania transdukowanych fal akustycznych o wysokiej częstotliwości. 
Mechanizm generowania fononów termoelastycznych w samym roztworze soli fizjologicznej można również zbadać za pomocą bezpośredniej ekspozycji na mikrofale w celu zbadania podstawowych aspektów generowania fononówin vitrow wodzie. 
Uzyskane w ten sposób danein vitromożna wykorzystać do wyznaczeniapoczątkowychokreślonych parametrów mocy, długości fali i częstotliwości impulsów, które mogą spowodowaćmikrofalowe uszkodzenie mózguin vivo .
 
 

Oświadczenie o dostępności danych

Surowe dane potwierdzające wnioski zawarte w tym artykule zostaną udostępnione przez autorów bez nieuzasadnionych zastrzeżeń.

Autorskie Wkłady

Wszyscy wymienieni autorzy wnieśli merytoryczny, bezpośredni i intelektualny wkład w pracę i zatwierdzili ją do publikacji.

Finansowanie

RD, TA i SH są pełnoetatowymi pracownikami rządowymi.GH jest konsultantem w dziedzinie fizyki w School of Medicine, University of Missouri w Columbia Missouri.Ta praca była finansowana w ramach ich obowiązków.

Konflikt interesów

 
Autorzy oświadczają, że badanie zostało przeprowadzone przy braku jakichkolwiek powiązań handlowych lub finansowych, które mogłyby być interpretowane jako potencjalny konflikt interesów.

Podziękowanie

Dziękujemy Jamesowi Hirvonenowi za krytyczne opisanie manuskryptu.Wyrażone opinie należą do autorów, a nie do University of Missouri, Departamentu Spraw Weteranów Stanów Zjednoczonych, Laboratorium Badawczego Marynarki Wojennej, Departamentu Obrony lub rządu Stanów Zjednoczonych.

Notatka

1.^Większość kryształów wykazuje częstotliwości fononów THz.Zatem atomy w kryształach będą przemieszczane przez odwrotny efekt piezoelektryczny przy częstotliwościach 1–10 GHz ze stosunkowo niską wydajnością.

Bibliografia

 
1. Swanson RL, Hampton S, Green-McKenzie J, Diaz-Arrastia R, Grady MS, Verma R i in.Objawy neurologiczne wśród personelu rządu USA zgłaszającego kierunkowe zjawiska dźwiękowe i sensoryczne w Hawanie na Kubie.JAMA.(2018) 319: 1125–33.doi: 10.1001/jama.2018.1742
Abstrakt PubMed|Pełny tekst odsyłacza|Google Scholar
  2. Hoffer ME, Levin BE, Snapp H. Ostre odkrycia w nabytej dysfunkcji neurosensorycznej.Laryngoskop Investig Otolaryngol.(2019) 4: 124–31.doi: 10.1002/lio2.231
Abstrakt PubMed|Pełny tekst odsyłacza|Google Scholar
  3. Verma R, Swanson RL, Smith DH.Wyniki neuroobrazowania personelu rządu USA z możliwym narażeniem na zjawiska kierunkowe w Hawanie na Kubie.JAMA.(2019) 322: 336–47.doi: 10.1001/jama.2019.9269
Abstrakt PubMed|Pełny tekst odsyłacza|Google Scholar
  4. Stone R. Atak dźwiękowy czy masowa paranoja?Nowe dowody podsycają debatę na temat tajemniczej choroby dyplomatów.(2018).Dostępne online pod adresem:https://www.sciencemag.org/news/2018/06/sonic-attack-or-mass-paranoia-new-evidence-stokes-debate-over-diplomats-mysterious~injuries(dostęp 1 grudnia, 2019).
  5. Lederman J, Weissenstein M. Niebezpieczny dźwięk?Co Amerykanie usłyszeli podczas ataków na Kubie. (2017).Dostępne online pod adresem:https://www.apnews.com/88bb914f8b284088bce48e54f6736d84(dostęp: 1 czerwca 2019 r.).
  6. Lin JC.Tajemnica ataków dźwiękowych na dyplomatów z Hawany.URSI Radio Sci Bull.(2017) 362: 102–3.
  7. Lin JC.Dziwne doniesienia o uzbrojonym dźwięku na Kubie [Health Matters].IEEE Mikrow Mag.(2018) 19:18–9.doi: 10.1109/MMM.2017.2765778
Pełny tekst odsyłacza|Google Scholar
  8. Raport techniczny dotyczący zniekształceń ultradźwiękowych i intermodulacyjnych: CSE-TR-001-18.(2018).Dostępne online pod adresem:https://spqr.eecs.umich.edu/papers/YanFuXu-Cuba-CSE-TR-001-18.pdf(dostęp 1 czerwca 2019 r.).
  9. Thomas JR, Schrot J, Banyan RA.Porównawczy wpływ impulsowych i ciągłych mikrofal 2,8 GHz na czasowo zdefiniowane zachowanie.Bioelektromagnetyka.(1982) 3:227-35.doi: 10.1002/bem.2250030207
Abstrakt PubMed|Pełny tekst odsyłacza|Google Scholar
  10. Wang B, Lai H. Ostra ekspozycja na impulsowe mikrofale o częstotliwości 2450 MHz wpływa na wydajność szczurów w labiryncie wodnym.Bioelektromagnetyka.(2000) 21:52–6.doi: 10.1002/(SICI)1521-186X(200001)21:1<52::AID-BEM8>3.0.CO;2-6
Abstrakt PubMed|Pełny tekst odsyłacza|Google Scholar
  11. Hermann DM, Hossmann KA.Neurologiczne skutki ekspozycji na mikrofale związane z komunikacją mobilną.J. Neurol.nauka(1997) 152:1-14.doi: 10.1016/S0022-510X(97)00140-8
Abstrakt PubMed|Pełny tekst odsyłacza|Google Scholar
  12. Pakhomov AG, Murphy MR.Kompleksowy przegląd badań nad biologicznymi skutkami pulsacyjnego promieniowania o częstotliwości radiowej w Rosji i byłym Związku Radzieckim.W: Lin JC, redaktor.Postępy w polach elektromagnetycznych w żywych systemach.(2000).p.265–90.doi: 10.1007/978-1-4615-4203-2_7
Pełny tekst odsyłacza|Google Scholar
  13. Kucherov Y, Hubler G, Michopoulos J, Johnson B. Fale akustyczne wzbudzone rozpadem fononu rządzą pękaniem kruchych materiałów.J. Appl.fizyka(2012) 111:023514.doi: 10.1063/1.3675274
Pełny tekst odsyłacza|Google Scholar
  14. Kucherov Y, Hubler GK, DePalma RG.Wybuch wywołał łagodne urazowe uszkodzenie mózgu / wstrząs mózgu: fizyczna analiza J.Aplikacjafizyka(2012) 112:104701.doi: 10.1063/1.4765727
Pełny tekst odsyłacza|Google Scholar
  15. DePalma RG.Rozdział 2: Walka z TBI: historia, epidemiologia i tryby urazów.W: Kobeissy FH, Boca Raton FL, wyd.Neurotrauma: aspekty molekularne, neuropsychologiczne i rehabilitacyjne.Boca Raton, Floryda: CRC Press/Taylor i Francis (2015).doi: 10.1201/b18126-3
Pełny tekst odsyłacza|Google Scholar
  16. Pratesi G, Barocchi F. Sprzężony system monochromatorowy o wysokiej rozdzielczości-Fabry-Perot do pomiarów spektroskopii Brillouina i Ramana.Technika naukowa.(1995) 6:41–5.doi: 10.1088/0957-0233/6/1/008
Pełny tekst odsyłacza|Google Scholar
  17. Fangfei L, Qiliang C, Tian C, Zhi H, Qiang Z, Guangtian Z. Badanie rozpraszania Brillouinain situwody w warunkach wysokiego ciśnienia i wysokiej temperatury.Phys Condens Materia.(2007) 19:425205-14.doi: 10.1088/0953-8984/19/42/425205
Pełny tekst odsyłacza|Google Scholar
  18. Song H, Cui J, Simonyi S, Johnson CE, Hubler GK, DePalma RG i in.Łączenie fizyki wybuchu z wynikami biologicznymi w łagodnym urazowym uszkodzeniu mózgu: przegląd narracji i wstępny raport modelu wybuchu w otwartym polu.Behav Brain Res.(2018) 340: 147–58.doi: 10.1016/j.bbr.2016.08.037
Abstrakt PubMed|Pełny tekst odsyłacza|Google Scholar
  19. Song H, Konan L, Cui J, Johnson C, Langenderfer M, Grant D i in.Ultrastrukturalne nieprawidłowości mózgu i związane z nimi zmiany behawioralne u myszy po ekspozycji na wybuch o niskiej intensywności.Behav Brain Res.(2018) 347: 148–57.doi: 10.1016/j.bbr.2018.03.007
Abstrakt PubMed|Pełny tekst odsyłacza|Google Scholar
  20. Gabriel C, Gabriel S, Corthout E. Właściwości dielektryczne tkanek biologicznych, przegląd literatury.Phys Med Biol.(1996) 41:2231-49.doi: 10.1088/0031-9155/41/11/001
Pełny tekst odsyłacza|Google Scholar
  21. Hansen JS, Kisliuk A, Sokolov AP, Gainaru J. Identyfikacja relaksacji strukturalnej w odpowiedzi dielektrycznej wody.Phys Rev Lett.(2016) 116:237601.doi: 10.1103/PhysRevLett.116.237601
Abstrakt PubMed|Pełny tekst odsyłacza|Google Scholar
  22. Frey AH.Odpowiedź układu słuchowego na energię o częstotliwości radiowej.Medycyna lotnicza.(1961) 32:1140-2.
Abstrakt PubMed|Google Scholar
  23. Lin JC, Wang Z. Słyszenie impulsów mikrofalowych przez ludzi i zwierzęta;efekty, mechanizmy i próg.Fizyka zdrowia.(2007) 92:621-8.doi: 10.1097/01.HP.0000250644.84530.e2
Abstrakt PubMed|Pełny tekst odsyłacza|Google Scholar
  24. Watanabe Y, Tanaka T, Taki M, Watanabe S. FDTD analiza mikrofalowego efektu słuchu.IEEE Trans Microw Theory Tech.(2000) 11:2126-32.doi: 10.1109/22.884204
Pełny tekst odsyłacza|Google Scholar
  25. Wieland DCF, Krywka C, Mick E, Willumeit-Römer R, Bader R, Kluess D. Akustyczne badanie odwrotnego efektu piezoelektrycznego kości beleczkowej w mikrometrowej skali z wykorzystaniem promieniowania synchrotronowego.Acta Biomateriał.(2015) 25:339–46.doi: 10.1016/j.actbio.2015.07.021
Pełny tekst odsyłacza|Google Scholar
  26. Nelson KA, Miller RJD, Lutz DR, Fayer MD.Optyczna generacja przestrajalnych fal ultradźwiękowych.J Appl Phys.(1982) 53 1144-9.doi: 10.1063/1.329864
Pełny tekst odsyłacza|Google Scholar
  27. Igarashi Y, Matsuda Y, Fuse A, Ishiwata T, Naito Z, Yokota H. Patofizjologia urazowego uszkodzenia mózgu wywołanego mikrofalami.Przedstawiciel Biomed(2015) 3:468–72.doi: 10.3892/br.2015.454
Abstrakt PubMed|Pełny tekst odsyłacza|Google Scholar
  28. Wang Y, Arun P, Wei Y, Oguntayo S, Gharavi R, Valiyaveettil M, et al.Powtarzające się ekspozycje na wybuch powodują fragmentację DNA mózgu u myszy.J Neurotrauma.(2014) 31: 498–504 doi: 10.1089/neu.2013.3074
Abstrakt PubMed|Pełny tekst odsyłacza|Google Scholar
  29. Kabu S, Jaffer H, Petro M, Dudziński D, Stewart D, Courtney A i in.Fale uderzeniowe związane z wybuchem skutkują zwiększonym przeciekiem naczyń mózgowych i podwyższonym poziomem ROS w szczurzym modelu urazowego uszkodzenia mózgu.PLUS JEDEN.(2015) 10:e0127971.doi: 10.1371/journal.pone.0127971
Abstrakt PubMed|Pełny tekst odsyłacza|Google Scholar
  30. Smith M, Piehler T, Benjamin R, Farizatto KL, Pait MC, Almeida MF i in.Fale wybuchowe ze zdetonowanego wojskowego materiału wybuchowego zmniejszają poziomy GluR1 i synaptofizyny w kulturach skrawków hipokampa.Eksp Neurol.(2016) 286: 107–15.doi: 10.1016/j.expneurol.2016.10.002
Abstrakt PubMed|Pełny tekst odsyłacza|Google Scholar
  31. Zhi WJ, Wang LF, Hu X. Najnowsze postępy w wpływie promieniowania mikrofalowego na mózgi.Mil Med Res.(2017) 4:29.doi: 10.1186/s40779-017-0139-0
Abstrakt PubMed|Pełny tekst odsyłacza|Google Scholar
  32. Cherepenin VA, Shumilin VF.O mechanizmach szerokopasmowego promieniowania mikrofalowego przy wybuchu skondensowanych materiałów wybuchowych.W: Sabath F, Mokole EL, wyd.Elektromagnetyka krótkoimpulsowa o ultraszerokim paśmie 10.New York, NY: Kluwer Academic/Plenum Publishers (1999).p.33–9.doi: 10.1007/0-306-47093-4_5
 
 
 
 Źródło:
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fneur.2020.00753/full