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Adverse health effects of 5G mobile networking technology under real-life conditions
www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S037842742030028X
ロナルド・N・コストファ*、ポール・ヘルーb、マイケル・アシュネルク、アリスティデス・ツァツァキスドe
2020年5月1日
要約
この論文は、生物医学の主要文献で報告されている非電離非可視放射線（以下、無線放射線と呼ぶ）の悪影響を明らかにするものである。
この論文では、現在までに実施された実験室の実験のほとんどが、無線放射線システムが使用される現実の使用環境を反映した、より深刻な悪影響を特定するように設計されていないことを強調している。
多くの実験には、搬送波信号のパルス化や変調が含まれていない。
大半は、無線放射線と協調して作用する他の有害刺激（化学的、生物学的など）による相乗的な悪影響を考慮していない。
本稿では、5Gモバイルネットワーク技術が、一般に信じられているように皮膚や目に影響を及ぼすだけでなく、全身にも悪影響を及ぼすという証拠も紹介する。
1. はじめに
無線通信は指数関数的な速度で世界的に拡大している。モバイルネットワーキング技術の最新の埋め込みバージョンは4G（第4世代）と呼ばれ、次のバージョン（5G-第5世代と呼ばれる）は初期の実装段階にある。4Gも5Gも、信頼できる現実のシナリオでの安全性はテストされていない。憂慮すべきことに、より穏やかな環境で行われた研究の多くが、この放射線による有害な影響を示している。本稿では、無線放射線の影響に関してこれまでに行われた医学的・生物学的研究を概観し、これらの研究が安全性に関して不十分である理由を示す。しかし、（無線放射線の悪影響を悪化させる傾向にある）有毒化学物質や生物毒素のような現実の構成要素が欠落している場合であっても、文献は、4Gと5Gの両技術による潜在的な健康への悪影響について懸念する正当な理由が多くあることを示している。文献で報告されている無線放射線の健康影響に関する研究は極めて保守的で、この新技術の悪影響を大幅に過小評価していると見るべきである。
2. 無線放射線／電磁スペクトル
このセクションでは、電磁スペクトルの概要を説明し、この記事で取り上げる部分を明確にする。電磁スペクトルは、以下を含む電磁放射の全領域を包含する：
- 電離放射線（ガンマ線、エックス線、極端紫外線で、波長が約10-7m以下、周波数が約3×1015Hz以上）；
- 非電離性可視放射線（波長約4×10-7m～約7×10-7m、周波数約4.2×1014Hz～約7.7×1014Hz）；
- 非電離性非可視放射線 および 短波長ラジオ波及びマイクロ波（波長が約10-3 mから約105 m、周波数が約3 × 1011から約3 × 103 Hzのもの）；
これらの周波数は実際にどのように使われているのだろうか？
- 低周波（3Hz～300KHz）は、電力線送電（米国では60Hz）、海上・海底航行、通信に使われている。
- 中周波（300KHz～900MHz）は北米のAM/FM/TV放送に使われている。
- より低いマイクロ波周波数（900 MHz – 5 GHz）は、マイクロ波機器／通信、電波天文学、携帯電話／携帯電話、無線LANなどの通信に使われる。
- より高いマイクロ波周波数（5 GHz – 300 GHz）はレーダーに使われ、マイクロ波WiFiに提案され、高性能5Gに使われる。
- テラヘルツ周波数（300 GHz – 3000 GHz）は、医療やセキュリティのスキャン用途でX線を補完するイメージングにますます使用されるようになっている（Kostoff and Lau, 2017）。
無線放射線の健康影響に関する本調査では、本書のフリー通信周波数を使用した。
3. 現代の無線放射線被曝
古代においては、太陽光とその月の反射光が、人類に可視スペクトルの大部分を提供していた（火はその次、雷はさらにその次）。現在では、多くの種類の人工光（白熱灯、蛍光灯、発光ダイオード）が、起きている間の可視放射線の主な供給源として、太陽に取って代わっている。さらに、電離を伴わない非可視スペクトルからの電磁波放射も、ワイヤレス・コンピューティングや電気通信など、日常生活のいたるところで見られるようになった。過去20～30年の間に、携帯電話産業が爆発的な成長を遂げたことで、大都市圏の多くの住宅は、セルタワーから1マイル（約1.6km）以内に位置するようになった。今後、次世代のモバイルネットワーク技術である5Gが導入されれば、セルタワーの密度は桁違いに高まるだろう。(1)モバイル通信機器、(2)職業暴露、(3)住宅暴露、(4)家庭、企業、学校内の無線ネットワーク、(5)自動車レーダー、(6)「スマートメーター」や「モノのインターネット」など、その他の非電離電磁波放射源からの無線放射について、健康への懸念が提起されている。
4. 前世代の無線ネットワーキング技術による生物学的・健康的影響の実証
無線放射線の生物学的・健康的影響を確認するために行われた研究は、実験室と疫学の2種類に大別される。実験室での試験は、無線放射線の影響について最も科学的に理解できるものであったが、無線放射線システムが使用される現実の環境（有毒化学物質、生物毒素、他の形態の有毒放射線などへの暴露）を反映したものではなかった。実験室でのテストが人間の現実の暴露条件を反映できなかった主な理由は3つある。
第一に、実験室での試験は主に動物、特にラットやマウスで行われてきた。小動物とヒトでは生理学的な違いがあるため、小動物の結果をヒトに外挿することには絶えず懸念があった。さらに、吸入または摂取された物質は、小動物の実験室実験からヒトへのスケーリングが比較的容易に行えるが、放射線はより問題が多いかもしれない。非電離放射線の場合、透過深度は周波数、組織、その他のパラメータの関数である。小動物の体格ははるかに小さいので、放射線はヒトの同程度の波長の放射線よりもはるかに深く内部まで浸透する可能性がある。異なる臓器や組織が、異なるパワー密度で影響を受けるだろう。
第二に、過去に実施された多くの、あるいはほとんどの実験室検査の典型的な入射電磁波信号は、単一の搬送波周波数で構成されており、情報を含む低周波数の重畳信号は必ずしも含まれていなかった。この省略は重要かもしれない。パナゴプロスはこう述べている： 「RF/マイクロ波の搬送波周波数を除き、3 Hzから300 GHzまでの極低周波（Extremely Low Frequencies – ELFs quency）スペクトラムがカバーされており、特に約1 GHzから約300 GHzまでの高周波通信成分に重点が置かれていることが重要である。なぜこの周波数帯が選ばれたのか？ワイヤレス放射線の健康影響に関するこれまでのレビューでは、比較的短時間のパルス電磁場（PEMF）は治療目的に使用できる場合がある一方、電力周波数範囲（約60Hz）とマイクロ波周波数範囲（約1GHz～10GHz）の電磁場（EMF）への慢性的な曝露は有害な健康影響をもたらす傾向があることがわかった（Kostoff and Lau, 2013, 2017）。十分かつ厳格な安全性試験が行われていない中で、5G通信システム（主にスペクトルの高いマイクロ波周波数部分を最高性能（別名ハイバンド）モードで使用することが予測されている）の急速な拡大に関する現在の懸念を考慮すると、（0～3000 Hz）は、脈動と変調の形ですべての電気通信電磁波に常に存在する。電気通信電磁波の生体への影響は、主に含まれるELFによるものであることを示す重要な証拠がある。「シミュレートされた被ばくを用いた研究の約50%では影響が認められなかったが、市販の機器による実際の被ばくを用いた研究では、ほぼ100%一貫して悪影響が認められた」（Panagopoulos, 2019）。これらの影響は、5Gではさらに悪化する可能性がある。「通信機器の世代が新しくなるごとに……毎秒伝送される情報量が増え……その結果、信号の変動性と複雑性が高くなり、生体細胞／生物はさらに適応できなくなる」（Panogopoulos, 2019）。
第三に、これらの実験室での実験は、通常1つのストレッサー（毒性刺激）を用い、原始的な条件下で行われた。これは、ヒトが複数の発がん性（脳腫瘍／神経膠腫、乳がん、聴神経腫瘍、白血病、耳下腺腫瘍）、毒性刺激に、並行して、あるいは時間をかけて曝露される、現実の曝露と矛盾する（Tsatsakis et al, 2016, 2017; Docea et al, 2019a）。（遺伝毒性構造）、（DNA損傷、DNA修復阻害、クロマチン無線放射線の文献で報告されたケースのおそらく5％では、無線放射線のストレッサーに第2のストレッサー（主に生物学的または化学的毒性刺激）を加え、組み合わせによって相加効果、相乗効果、増強効果、または拮抗効果が生じるかどうかを確認した（Kostoff and Lau, 2013, 2017; Juutilainen, 2008; Juutilainen et al.）
組み合わせ実験は極めて重要である。なぜなら、他の毒性刺激が互いに、あるいは無線放射線と組み合わされて考慮される場合、相乗効果によって各刺激単独の悪影響が増強される傾向があるからである。このことは、低用量の有害物質を組み合わせて慢性曝露した場合の累積影響を評価したいくつかの研究で示されている（Kostoffら、2018；Doceaら、2018；Tsatsakisら、2019a；Doceaら、2019b；Tsatsakisら、2019b、c；Fountoucidouら、2019）。無線放射線を含む組み合わせの場合、毒性刺激と無線放射線の複合曝露は、単独で有害な影響をもたらす曝露レベルと比較して、組み合わせの各毒性刺激に対する許容レベルがはるかに低くなる。したがって、他の潜在的な有毒刺激と組み合わせて検討した場合の無線放射線の被曝限度は、無線放射線を単独で被曝させた場合よりも、安全性の観点からはるかに低くなる。
このように、現在までに行われた無線放射線の実験室実験は、ほとんどすべて、現実の条件下で予想される無線放射線の有害な影響を完全に示すという点で欠陥があり、限界がある。1)信号情報を含まない、または2)単一のストレッサーのみを使用する、のどちらかは、無線放射による悪影響の深刻さを過小評価する傾向がある。報告されている無線放射線の健康影響研究の大部分で行われているように、実験からこれらの現象の両方を除外すると、この過小評価が大幅に増幅される傾向がある。したがって、生物医学の文献で報告されている結果は、1）極めて保守的であり、2）無線放射による悪影響の深刻さの「天井」ではなく、非常に低い「床」であるとみなすべきである。
ワイヤレス放射線の動物実験を特徴づける管理された原始的な環境とは対照的に、これまでに実施されたワイヤレス放射線の疫学研究は、通常、研究前（および研究中）に無数の既知および未知のストレス要因にさらされていた人間を対象としている。がん罹患率の増加を示したセルタワー研究（Kostoff and Lau (2017)による報告）から得られた現実のヒト被曝レベルは、最近高資金で実施された国立毒物学プログラムによる動物実験（Melnick, 2019）で得られた被曝レベルよりも桁違いに低かった。我々は、セルタワーの研究に現実世界の影響が含まれていることが、がん罹患率の上昇に関連した暴露レベルの桁違いの低下を説明したと考えている。実験室での試験は、実生活を反映しない管理された条件下で実施されたが、疫学研究は、実生活を反映する既知および未知の多くのストレス因子の存在下で実施された。疫学研究における無数の毒性刺激の暴露レベルは、ほとんどの場合、管理されていなかった。
過去60年間に発表された膨大な文献は、無線放射線を単独で、あるいは他の有害刺激と組み合わせて照射することによる悪影響を示している。無線放射線による生物学的・健康影響に関する広範なレビューが発表されている（Kostoff and Lau, 2013, 2017; Belpomme et al., 2018; Desai et al., 2009; Di Ciaula, 2018; Doyon and Johansson, 2017; Havas, 2017; Kaplan et al、 2016; Lerchl et al., 2015; Levitt and Lai, 2010; Miller et al., 2019; Pall, 2016, 2018; Panagopoulos, 2019; Panagopoulos et al., 2015; Russell, 2018; Sage and Burgio, 2018; van Rongen et al., 2009; Yakymenko et al., 2016; Bioinitiative, 2012）。スペクトルの高周波（RF）部分について、これらのレビューを総合すると、FCCガイドライン以下のRF放射は以下のような結果をもたらす可能性がある：
– 神経変性疾患（アルツハイマー病、筋萎縮性神経行動問題、自閉症、生殖機能問題、妊娠転帰、過剰な活性酸素種／酸化ストレス、炎症、アポトーシス、血液脳関門障害、松果体／メラトニン産生）、睡眠障害、頭痛、イライラ、神経過敏、 睡眠障害、頭痛、神経過敏、疲労、集中力低下、うつ病、めまい、耳鳴り、皮膚のほてり・紅潮、消化器障害、振戦、不整脈、神経系、循環器系、免疫系、内分泌系、骨格系への悪影響などである。
このような観点から、RFは非常に広範な疾患の原因となっている！産業界の反応は、非熱および非電離電磁界の生物学的作用を説明できるメカニズムはないというものであった。しかし、1000μW/m²に近い、あるいはそれ以下のレベル（Bioinitiaive, 2019）における生物学的システムの明らかな摂動の報告は、RFまたはELF信号（Li and Heroux, 2014）に曝露されたミトコンドリア（Sandersら, 1980; 1985）におけるATP産生を支える電子およびプロトン移動の摂動によって説明された。
ワイヤレス放射による有害影響の全領域に関する別の視点を得るために、Medlineでクエリーを実行し、EMFの有害影響（主にRFのみではないが）に関連する代表的な記録を検索した。5400件以上の記録が検索され、主要なMedical Subject Headings（MeSH）が抽出された。両方のアプローチから得られた悪影響のカテゴリーは、非常によく一致している。健康への悪影響は、無数の不快感から生命を脅かす病気まで多岐にわたる。
この検索に関連するMeSH見出しの全リストは、(Kostoff, 2019)の付録1に示されている。関心のある読者は、他にどのような疾患／症状が含まれているかを確認することができる。検索された5400以上の文献は(Kostoff, 2019)の付録2に示されている。
5. 5G無線ネットワーキング技術からどのような生物学的・健康的影響が予想されるか？
5Gの潜在的な悪影響は、放射線の本質的な性質、組織や標的構造との相互作用に由来する。4Gネットワーク技術は、主に約1～2.5GHzのキャリア周波数（携帯電話、WiFi）と関連している。1GHz放射の波長は30cmで、人体組織への浸透深度は数cmである。最高性能（ハイバンド）モードでは、5Gネットワーク技術は主に4G周波数より少なくとも1桁大きいキャリア周波数と関連しているが、先に述べたように、「ELF（0～3000Hz）は脈動と変調の形ですべての電気通信電磁波に常に存在する」。ハイバンド5G無線放射の搬送波周波数成分の浸透深度は、数ミリメートルオーダーになるだろう（Alekseev et al.） これらの波長では、小規模な人間の構造物との共鳴現象が予想される（Betzalel et al.） さらに、昆虫とのミリ波放射共鳴の数値シミュレーションでは、6GHz以下の吸収RFパワーと比較して、6GHz以上で吸収RFパワーが一般的に増加することが示された。入射パワー密度の10％が6GHz以上の周波数にシフトすると、吸収パワーは3～370％増加すると予測された（Thielens et al.）
文献やメディアで紹介されている一般的な「常識」は、ハイバンド5Gに起因する悪影響があるとすれば、その主な影響は皮膚がん、白内障、その他の皮膚症状など、表面近くの現象に集中するというものである。しかし、ミリ波照射に対する生物学的応答が皮膚内で開始され、その後の皮膚における全身的シグナル伝達が神経系、心臓、免疫系に生理的影響をもたらす可能性があるという証拠がある（Russell, 2018）。
さらに、次の文献（Zalyubovskaya, 1977）を考えてみよう。これは、旧ソビエト連邦で作成された無線放射線に関する多くの翻訳論文の一つである（McRee（1979、1980）、Kositskyら（2001）、Glaser and Dodge（1976）によるこのトピックに関するソビエト研究のレビューも参照）。リンク先のp.57では、Zalyubovskayaの論文がミリ波放射線の生物学的影響を取り上げている。ザリウボフスカヤは、10,000,000μW/平方メートル（FCC（連邦通信委員会）が今日アメリカで一般大衆に適用している指針値）の電力束と60GHzオーダーの周波数を用いて実験を行った。皮膚だけでなく、心臓、肝臓、腎臓、脾臓組織、血液、骨髄にも悪影響があった。これらの結果は、ミリ波放射によって全身に影響が出る可能性があるというラッセル（前出）の結論を補強するものである。再度強調しておくが、ザリウボフスカヤの実験では、入力信号は変調されていない搬送波周波数のみで、実験は単一のストレッサーのみであった。したがって、現実の世界で予想される結果（人間が影響を受け、信号がパルス化され変調され、多くの有毒な刺激にさらされる場合）は、はるかに深刻であり、より低い（おそらくはるかに低い）無線放射線のパワーフラックスで開始されるであろう。
drive.google.com/file/d/1mX1fSrTzvWIxJBOC0Q8POLD0XhBQSpDv/view
ザリュボフスカヤ論文（The Zalyubovskaya paper）は1977年に発表された。参照されたバージョンは1977年に米国当局によって機密扱いされ、2012年に機密解除された。この論文（およびリンク先のPDFにある他の論文）が、2012年に機密解除されるまで35年間も機密扱いされたのは、国家安全保障上のどのような問題があったからなのだろうか？同じような発見をした他の論文も当時、あるいはそれ以前からソ連（とアメリカ）で発表されていたが、その多くはソ連でもアメリカでも日の目を見ることはなかった。ミリ波放射線の皮膚（および体内の他の主要なシステム）への潜在的な有害作用は、40年以上前から認識されていたようだが、今日の言説は、ミリ波無線放射線の皮膚への潜在的な影響と、おそらく白内障の可能性についてのみ展開されている。
6. 無線放射による悪影響について、コンセンサスは得られているのか？
無線放射線のすべての研究が悪影響を示しているわけではない。例えば、携帯電話の放射線による遺伝毒性の可能性について考えてみよう。携帯電話の使用がヒト口腔粘膜細胞のゲノム不安定性に及ぼす影響」を調査した研究では、「携帯電話の使用は小核の発生頻度の有意な増加にはつながらない」と結論づけている（Hintzsche and Stopper, 2010）。
逆に、2017年の研究では、ゲノムの不安定性について頬粘膜細胞調製物を調査し、「携帯電話使用者では、小核（13.66倍）、核芽（2.57倍）、基底核（1.34倍）、核小体（1.26倍）、核小体（2.44倍）、ピクノティック（1.77倍）、凝縮クロマチン（2.08倍）細胞の頻度が非常に有意に（p = 0.000）増加した」（Gandhi et al.） また、「携帯電話から放出される放射線の口腔顔面構造への影響」を確認するための2017年の研究では、「携帯電話から放出される放射線は、口腔粘膜細胞の核に異常を引き起こす」（Mishra et al.） さらに、「口腔粘膜細胞のMN周波数に対する携帯電話放射線の影響を探る」ことを目的とした2016年の研究では、「小核化細胞数/剥離頬粘膜細胞1000個は、携帯電話高使用者群で低使用者群より有意に増加することが判明した」（Banerjee et al.） 最後に、WiFi曝露の健康への影響を調査することを目的とした研究では、「AChE遺伝子発現の有意な変化や脳損傷に関連するいくつかの神経行動パラメータによって観察されるように、WiFiへの長期曝露は神経変性疾患などの悪影響をもたらす可能性がある」（Obajuluwa et al.）
buccal mucosa cells（頬粘膜）
このコンセンサスの欠如を説明するには、多くの理由が考えられる。
1) パラメーター空間には副作用が生じる「ウインドウ」があり、その窓の外側で操作すれば、a) 効果なし、b) ホルミシス効果、c) 治療効果を示す可能性がある。例えば、信号の情報量が健康への悪影響に強く寄与する場合（Panagopoulus, 2019）、搬送波周波数のみを含む実験は、健康への悪影響が発生する窓の外側になる可能性がある。あるいは、この具体例では、搬送波信号と情報信号は、潜在的に有毒な刺激の組み合わせと見なすことができ、組み合わせの相乗効果により、各成分の悪影響が可能になる。
別の例として、ある系統のげっ歯類には50 Hzの電磁波とDMBAの組み合わせによる健康への悪影響が示されたが、別の系統のげっ歯類には同じ有毒刺激の組み合わせによる健康への悪影響は示されなかった（Fedrowitz et al.） 高次の組み合わせの観点から、遺伝子の異常／差異を組み合わせ目的の毒性刺激と潜在的に等価であると概念的にみなすならば、上記の実験で健康に悪影響を及ぼすには、50 Hzの電磁波、DMBA、遺伝の相乗的な3成分の組み合わせが必要であった。これらの結果が種を越えて外挿できるのであれば、ヒトは同じ電磁気刺激に対して、固有の遺伝的素因に基づいて異なる反応を示す可能性がある（Caccamo et al., 2013; De Luca et al.）
- 1) 研究の質が低く、悪影響が見過ごされている可能性がある。
- 2) あるいは、研究チームに先入観があり、無線放射による悪影響がないことが研究の目的であった可能性もある。例えば、産業界が資金提供した無線放射線の健康への悪影響に関する研究は、非産業界からの資金提供よりも、影響がないことを示す可能性がはるかに高いことが研究で示されている（Hussら、2007；Slesin、2006；Carpenter、2019）。無線放射線以外の分野の研究でも、軍事的、商業的、政治的感度の高い製品については、「研究者」／団体が信頼できる科学と相反する論文を発表するために雇われ、その結果、関心のある製品が有害かどうか疑念を抱かせることが示されている（Michaels, 2008; Oreskes and Conway, 2011）。残念ながら、民間および軍事経済が無線放射線に強く依存していることを考えると、無線放射線による健康への悪影響を特定するインセンティブは最小であり、阻害要因は多い。このような逆インセンティブは、研究開発のスポンサーだけでなく、実施者にも当てはまる。
無線放射線の安全性のような政治的、商業的、軍事的に敏感な分野では、研究結果の独立した再現性という研究の信頼性のゴールドスタンダードでさえ疑わしい。利益相反を最小限に抑えた客観性の高い評価者が中心的な役割を果たし、無線放射線システムの厳密な安全基準が満たされていることを確認してから、広範な導入が許可されることが不可欠である。
7. 結論
ワイヤレス放射線は、リモートセンシングの向上、通信とデータ転送の改善、接続性の改善といった効果を期待できる。しかし、残念なことに、実験室や疫学調査から、前世代および現世代の無線ネットワーク技術が健康に重大な悪影響を及ぼすことを示すデータが数多く得られている。このデータの多くは、実生活を反映しない条件下で得られたものである。1）信号の情報量に加え、2）搬送周波数、3）無線放射線と組み合わせて他の有害刺激を含む、といった現実の生活での考慮が加わると、無線放射線に関連する悪影響は大幅に増加する。すでに埋め込まれている有毒な無線放射線環境に5G放射線を重ねることは、存在することが示されている健康への悪影響をさらに悪化させるだろう。さらなる普及を正当化する前に、現実の条件下での潜在的な5Gの健康影響について、はるかに多くの研究とテストが必要である。
競合利益宣言
著者らは、本論文で報告された研究に影響を及ぼすと思われる競合する金銭的利益や個人的関係がないことを宣言する。