Auswirkungen wiederholter Exposition mit starken statischen Magnetfeldern auf kognitive Leistungsfähigkeit von Probanden - Vorhaben 3608S03009

Abstract

Ziel dieser Studie war es, die Auswirkungen statischer Magnetfelder und kontrollierter Bewegungen in statischen Magnetfeldgradienten auf die kognitive Leistungsfähigkeit von gesunden Probanden zu untersuchen. Zehn unterschiedliche Tests zu Aufmerksamkeit, Reaktionszeit, Gedächtnis, Auge-Hand-Koordination, visueller Kontrastsensitivität und visueller Auflösung, zur Befindlichkeit und Stress wurden im statischen Magnetfeld von drei Magnetresonanztomographen (MRT) verschiedener Magnetfeldstärke (1,5T, 3T, 7T) und zur Kontrolle im feldfreien Raum bei gleichen Umweltbedingungen durchgeführt. Zur Erfassung der Einflussgrößen wurde ein Messgerät entwickelt, mit dem gleichzeitig die lokale Magnetfeldstärke und die sich zeitlich ändernde Magnetfeldstärke des individuellen Probanden erfasst werden können. Insgesamt wurden 41 Probanden im Alter von 18-34 Jahren bei allen Feldstärken einmal im Zentrum der Magnetbohrung und einmal bei Bewegung durch das Streufeld untersucht. Das Design war einfach verblindet, die Probanden waren also nicht darüber informiert, in welcher Feldstärke sie jeweils getestet wurden. Es zeigten sich keine signifikanten Effekte der verschiedenen statischen Magnetfelder bis 7 Tesla auf die Kognition. Bezüglich des Wohlbefindens zeigte sich für das Auftreten von Schwindel, Nystagmus, Phosphenen und Klingeln im Kopf ein signifikanter Zusammenhang mit der Feldstärke-Erhöhung. Die Messung des Stressniveaus vor, während und nach der Untersuchung anhand von Blut- und Speichelproben ergab keine signifikanten Effekte der Feldstärke. Die per Fragebogen erfassten Schätzungsraten der Probanden, in welcher Feldstärke sie sich an einem bestimmten Untersuchungstag befunden hatten ergaben, dass die Verblindung erfolgreich war. // ABSTRACT The objective of this work was to study the effect of static magnetic fields and controlled movements within the static magnetic gradient on neurocognition of healthy volunteers. Ten different neurocognitive tests on attention, reaction time, memory, eye-hand-coordination, visual contrast sensitivity and visual discrimination, mental state and stress were performed in the static magnetic field of three magnetic-resonance imaging (MRI) systems with different field strengths (1.5T, 3T, 7T). As a control condition, the same tests were performed in an environment without magnetic field (mock scanner). A magnetic field sensor was developed to monitor and identify the influencing factor of exposure of both the static magnetic field strength and the time-varying field strength of each volunteer. A total number of 41 volunteers at the age of 18-34 years were examined in all field strengths, first in the center of the magnet bore and then during movement within the stray field. A blinding procedure was carried out such that the volunteers were unaware of the respective field strength they were tested in. No significant adverse neurocognitive effects of the different field strengths up to 7T could be detected. With regard to well-being we found that vertigo, nystagmus, phosphenes and headringing were significantly related to higher field strengths. The field strength per se did not show any significant effect on stress levels before, during, and after the examinations according to blood and saliva samples. The guess rates of the field strength the volunteers were tested in revealed that the blinding procedure was successful.