脊椎動物和無脊椎動物中的大多數電活動都以極低的頻率發生,而這些頻率的起源和醫學潛力過去被科學界所忽略。
現在,特拉維夫大學與麻省理工學院和阿拉斯加大學協作的一項研究,為大氣電場與包括人類在內的活生物體中的電場之間的直接聯繫提供了證據。他們這項題為:「大氣和生物體內的自然極低頻場」(Natural ELF fields in the atmosphere and in living organisms)的研究論文發表在最近的《環境與地球科學學報》上。
極低頻(英語:Extremely Low Frequency,簡稱:ELF)是指頻率由3Hz至30Hz[2],波長1萬0公裡至10萬公裡的無線電波。
極低頻無線電波在閃電和自然擾動在地球磁場中常產生,因此是大氣科學中研究的主題之一。由於難以製造可以輻射這種長波的天線,因此極低頻無線電波極少用於通信系統中。極低頻無線電波可以穿透海水,這使它們可以用於與潛艇的通信。美國、俄羅斯、印度和中國是目前僅有已知建造極低頻無線電波通信設施的國家。
這項研究的發現可能會改變有關活體生物體電活動的既定觀念,為革命性的新醫學治療鋪平道路,如癲癇病和帕金森氏病等疾病與人體電活動異常有關。
主持這項研究的特拉維夫大學環境與地球科學Colin Price教授表示,「我們證明,從海洋浮遊動物到鯊魚甚至我們的大腦,許多活生物體的電活動與我們通過全球閃電活動在大氣中測量和研究的電場非常相似,」
他說:「我們假設,在進化的時間尺度上,活生物體已經適應並進化為實際在全球閃電的環境中使用電力。」 「這在數十億年可能沒有改變,並且類似於我們的眼睛的進化,它是利用大自然的陽光所賜給我們的。」
隨著數十億年生物的進化,全球閃電活動不斷產生的大氣中的自然電磁共振頻率為細胞電活動的發展提供了背景電場。 Price教授的研究發現,在某些動物中,電頻譜很難與閃電產生的背景大氣電場區分開。
Price教授補充說:「生物學家和醫生都無法解釋為什麼生物體中的頻率(0-50 Hz)與雷電導致的頻率相似。」 「大多數人甚至都不知道我們在論文中提出的相似性。」
Price教授說:「我們對以前研究的回顧表明,與雷電有關的領域可能與我們的生物鐘的晝夜節律、脊髓損傷以及可能與人體電活動有關的其他身體功能有關,這具有積極的醫學應用。」 「不斷出現的電磁場之間的聯繫,大氣中的閃電與人體健康之間的聯繫,可能在將來對與人體機體異常有關的各種治療產生巨大影響。」
該研究包括對以前有關大氣中閃電相關領域與人類和動物健康之間關係的研究的回顧性調查研究。Price教授總結說:「這些年來,我們收集了許多不同的研究資料,以清晰地了解這種聯繫。」 「展望未來,我們需要設計新的實驗,以觀察雷電產生的這些極低頻場如何影響活生物體,並研究如何利用這些極低頻場使我們受益。我們目前正在計劃的一項新實驗是觀察這些極低頻場可能會影響植物的光合作用速率。」