手机频段射频辐射对神经行为的影响及机制研究进展 PDF Free Download
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手机频段射频辐射对神经行为的影响及机制
研究进展
柳先进1， 王星2， 丁桂荣2
1. 莱州市人民医院医共体办公室，山东 烟台 261400
2. 第四军医大学预防医学系辐射防护医学教研室，陕西 西安 710032
摘要 ：
随着通信技术的发展，人们暴露于手机频段射频辐射的时间和强度明显增加，手机频段
射频辐射对健康的潜在危害已经成为公众关注的焦点问题。本文结合当前生活环境中手机
频段射频辐射电磁暴露特征，梳理并综述了最近几年国内外有关射频辐射对神经行为影响
的最新进展。研究结果显示，一定条件的手机频段射频辐射可以诱导认知或情绪障碍，且射
频辐射影响中枢神经系统功能的机制比较复杂。其中，氧化应激被认为是射频辐射诱导神经
行为改变的重要机制之一。射频辐射暴露可能通过增加机体活性氧水平，引发脂质过氧化、
DNA损伤等效应，进而破坏神经元的正常结构和功能。此外，射频辐射还可影响神经递质的
合成与释放，导致神经传导障碍和神经行为异常。最后，本文还创新性地从肠脑轴的角度探
讨了射频辐射诱导神经行为改变的可能机制，即射频辐射可能通过扰乱肠道菌群平衡，进而
影响脑内神经递质的代谢，最终导致中枢神经功能的异常。
关键词 ： 射频辐射；神经行为；认知；情绪；机制
Research progress on neurobehavioral effects and mechanisms of radiofrequency exposure
from mobile phone LIU Xianjin1, WANG Xing2, DING Guirong2 (1. Office of the Medical Commu-
nity, Laizhou People’s Hospital, Yantai, Shandong 261400, China; 2. Department of Radiation
Protection Medicine, School of Preventive Medicine, Fourth Military Medical University, Xi’an,
Shaanxi 710032, China)
Abstract:
With the advancement of communication technology, the duration and intensity of human
exposure to radiofrequency (RF) fields from mobile phone have increased exponentially, making
the potential health hazards a focus of public concern. This article integrated the characteristics
of RF electromagnetic exposure from mobile phone in the current living environment and sum-
marized the latest advancements in research concerning the impacts of RF radiation on neurobe-
havioral outcomes over the past few years. The results indicate that under certain conditions, RF
exposure from mobile phone can induce cognitive or emotional dysfunction and the associated
mechanisms affecting the functions of the central nervous system are intricate. Among these,
oxidative stress is recognized as one of the pivotal mechanisms. Exposure to RF radiation may
disrupt the normal structure and function of neurons by increasing reactive oxygen species
(ROS) levels in the body, inducing lipid peroxidation, DNA damage, etc. Additionally, RF exposure
can also impact the synthesis and release of neurotransmitters, leading to neurotransmission im-
pairments and neurobehavioral abnormalities. Finally, this article innovatively explored the po-
tential mechanism of RF exposure-induced neurobehavioral changes from the perspective of the
gut-brain axis, suggesting that RF exposure may disrupt the balance of intestinal microbiota,
thereby influencing the metabolism of neurotransmitters in the brain and ultimately causing ab-
normalities in central nervous system function.
Keywords: radiofrequency exposure; neurobehavioral; cognition; emotion; mechanism
电磁辐射是一种能量传输的电磁波形式，其频谱
涵盖极低频、射频和微波等频段，在通讯、医疗、遥控
及军事领域应用广泛。随着信息技术的飞速发展，电
子通信设备[1–3]已成为日常生活不可或缺的一部分，人
们无时无刻不暴露其中，由此引发的环境电磁辐射对
人体健康影响问题备受瞩目。环境电磁辐射已被视为
继水、大气和噪声污染后的第四大污染源。射频辐射
为频率100 kHz至300 GHz频段的电磁波，是生活环
DOI 10.11836/JEOM24623
作者简介
柳先进（1970—），男，本科，副主任医师；
E-mail：liuxianjin7501@126.com
通信作者
柳先进，E-mail：liuxianjin7501@126.com
作者中包含编委会成员 无
伦理审批 不需要
利益冲突 无申报
收稿日期 2024-12-29
录用日期 2025-06-18
文章编号 2095-9982(2025)09-1138-07
中图分类号 R14
文献标志码 A
▶本文链接、作者贡献申明
www.jeom.org/article/cn/10.11836/JEOM24623
▶引用
柳先进，王星，丁桂荣. 手机频段射频辐射对
神经行为的影响及机制研究进展[J]. 环境与
职业医学，2025，42（9）：1138-1143，1153.
Correspondence to
LIU Xianjin, E-mail: liuxianjin7501@126.com
Editorial Board Members' authorship No
Ethics approval Not required
Competing interests None declared
Received 2024-12-29
Accepted 2025-06-18
▶ Link to this article, author contribution statement
www.jeom.org/article/en/10.11836/JEOM24623
▶ To cite
LIU Xianjin, WANG Xing, DING Guirong. Re-
search progress on neurobehavioral effects
and mechanisms of radiofrequency exposure
from mobile phone[J]. Journal of Environmen-
tal and Occupational Medicine, 2025, 42(9):
1138-1143, 1153.
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综述
Review
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境中最为常见的电磁辐射频段，广泛应用于雷达[4]，移
动通信[5]以及WiFi[6]等。研究表明，大脑是电磁辐射的
敏感靶区[7]，以神经行为为代表的大脑功能在射频电
磁辐射暴露后可出现明显异常。本文主要对近年来射
频辐射对神经行为的影响及其可能的作用机制进行
综述，以期为射频辐射防护策略的制定提供理论依据。
1 手机频段射频辐射暴露现状
手机频段射频辐射是手机在无线通信活动中释
放的电磁能量，其核心源自手机与基站间的信号交换。
根据工信部最新发布的2023年通信业年度统计数据[8]，
我国移动电话用户总数达17.44亿户，比上年末净增
5449.6万户，其中5G移动电话用户达8.22亿户，比
上年末净增2.57亿户；移动电话基站达到1162.0万
个，比上年末净增78.6万个，其中5G基站达337.7万
个；移动电话通话时长（来去话合计）达到45205.4亿
分钟；移动电话普及率达到每百人123.7部。随着手
机普及程度的不断攀升和用户对于通讯质量与速度
需求的日益提升，移动通信技术不断演进，5G移动通
信技术在2G到4G低频段基础上进行了频段融合与
拓展，覆盖了从Sub-6 GHz中低频段到毫米波高频段
等多个领域[9]。2019年6月，工业和信息化部向中国
电信、联通、移动及广电颁发5G牌照[10]，中国正式进
入5G商用时代。5G技术的应用促使基站布局更加密
集，以应对高频信号传输中的较大衰减，与4G基站相
比，城市中心的5G基站覆盖半径缩减至300~500 m，
基站数量相比4G时代增加了3~5倍[11]。针对5G通
信基站电磁辐射的环境监测显示，随着与基站距离的
增加，电磁辐射环境质量逐步改善。罗琼等[12]对湖北
省8个不同功能区的266个5G通信基站电磁辐射环
境进行监测，发现居民区（118个）、商业区（39个）和
企业厂区（43个）部分基站出现了较高监测数据，其达
标基站个数分别为110、36和39个。苏超丽等[13]对广
东省93个5G通信基站电磁辐射环境进行监测，同样
发现大部分5G通信基站产生的电磁辐射对公众活动
区域电磁辐射环境的影响要小于电磁辐射环境管理
限值，但有6个通信基站超过电磁辐射环境管理限值。
综上所述，随着5G技术的广泛应用和移动通信网络
的不断优化，手机频段射频辐射问题日益受到关注。
2 手机频段射频辐射对神经行为的影响
2.1 手机频段射频辐射对认知的影响
认知功能作为人类大脑的高级功能，涵盖记忆、
思维、语言及学习能力等多个方面，对人类日常生活
和工作具有至关重要的作用。2008年发表的一项
meta分析[14]表明，全球移动通信系统移动电话（工作
频率900~1800 MHz）释放的射频辐射，可显著影响成
年人的注意力和工作记忆能力。然而，关于射频电磁
场对认知功能影响的研究，至今仍未达成一致结论。
部分研究揭示了手机使用与儿童、青少年行为问题的
关联，如行为拖延、自律性减弱、注意力分散及负面情
绪的产生[15–16]。西班牙与荷兰的两项针对青春期前及
青少年人群的出生队列研究[17]显示，手机使用与儿童
非语言智力水平较低有关，但并未发现其对整体认知
功能有显著影响。此外，瑞士的一项针对青少年（平均
年龄14岁）的前瞻性队列研究[18]（为期一年）发现，手
机通话网络产生的射频辐射长期累积主要影响青少
年的形象记忆能力，表现为射频辐射剂量与形象记忆
之间存在显著相关性，而与言语记忆无关联。研究者
推测，这可能与大脑中负责形象记忆和言语记忆的区
域分布不同有关。在实验室层面，将大鼠连续6周暴
露于不同剂量的2.856 GHz射频辐射后[功率密度分
别为0、2.5、5、10 mW·(cm²)−1]，其空间学习记忆能力
出现剂量依赖性损伤，同时伴随脑电图异常、海马结
构损伤以及认知功能障碍[19]。Zhu等[20]的研究也发现，
L波段（1.5 GHz）和C波段（4.3 GHz）射频辐射[功率密
度为10 mW·(cm²)−1]暴露可导致大鼠认知功能及海马
组织结构损伤，且损伤程度与辐射剂量成正比，复合
暴露的损害效应重于单一暴露，但这些影响并不随微
波频率的变化而改变。该团队后续研究还发现，连续
六周暴露（6 min·d−1，每周5次）于2.856 GHz和9.375
GHz微波后，大鼠表现出不同程度的空间学习和记忆
障碍、脑电图紊乱、海马结构损伤以及海马组织和血
清外泌体的差异表达[21]。孙立君等[22]在探索3 GHz
射频辐射对小鼠情绪-认知行为影响的研究中发现，当
比吸收率（specific absorption ratio, SAR）值为3 W·kg−1、
暴露1 d后，小鼠行为学检测指标无显著变化；SAR值
升至8 W·kg−1时，暴露1、3和7 d后，行为学指标出现
非规律性变化；但当SAR值为4 W·kg−1并持续暴露7 d
后，小鼠显示出焦虑、抑郁行为及认知损伤。与此同时，
也有大量研究指出射频辐射对认知功能无显著影响。
例如，Zheng等[23]报道，暴露于2650 MHz射频辐射28 d
对小鼠的空间记忆能力无显著影响。Xu等[24]将小鼠
全身暴露于0.9、1.5、2.65 GHz射频辐射，功率密度为
4 W·kg−1，每天2 h，持续4周，未发现对认知能力及抑
郁样行为有显著影响，但可诱导小鼠出现焦虑样行为。
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2.2 手机频段射频辐射对情绪的影响
焦虑症与抑郁症作为成年人群体中最为普遍的
精神障碍类型，其高患病率、低治愈率及高复发率的
特点，不仅严重危害公众健康，还导致沉重的家庭和
社会负担。长期置身于手机射频辐射环境中，个体可
能出现失眠、疲劳等症状，并进一步加剧情绪的波动，
导致焦虑与抑郁症状的出现。波兰的一项流行病学研
究指出，频繁使用手机与头痛、疲劳等主观症状的出
现密切相关，且这些症状的严重程度与手机使用的强
度成正比[25]。针对高中生的横断面调查则显示，手机
使用与头痛、注意力不集中、疲劳、睡眠障碍及耳朵
变暖之间存在显著关联，并呈现出剂量效应关系[26]。
同样，一项针对大学生的流行病学调查揭示，手机辐
射可能与青少年的睡眠障碍、抑郁及焦虑等神经系统
症状有所关联[27]。此外，特定职业人群的研究同样支
持射频辐射对情绪状态的影响。从事高频场环境作业
的退伍军人中，患焦虑、抑郁症等心理障碍的比例显
著高于普通人，且焦虑程度与辐射剂量之间存在一定
的量效关系[28]。王威等[29]通过问卷调查发现，与对照
组相比，射频辐射高暴露岗位的作业人员多存在焦虑
抑郁情绪，且其心身症状与射频辐射参数之间存在一
定的相关性。动物实验结果显示，长期暴露在脉冲射
频场（2450 MHz）中的动物不仅表现出抑郁症样行为，
还出现了肠道微生物群的失衡[30]。Zhou等[31]的研究则
发现，5G频段（3.5 GHz）手机辐射暴露35 d可诱导小
鼠产生焦虑样行为，并导致肠道菌群及代谢物紊乱。
Qin等[32–33]的研究进一步表明，5G通信频段（4.9 GHz）
单独暴露或与电磁脉冲复合暴露均可诱导小鼠产生
焦虑样行为。Hasan等[34]的研究则揭示了2400 MHz
手机辐射可通过对海马体结构完整性的破坏，诱导机
体焦虑等行为发生。此外，Zhang等[35]采用1.8 GHz手机
频段对C57BL/6小鼠连续暴露4周（SAR值为2.2 W·kg−1），
结果显示，该频段手机辐射并未对青春期雄性小鼠的
空间记忆能力或脑组织形态产生显著影响，然而，却
观察到小鼠焦虑样行为增加。
综上所述，射频辐射的参数、暴露条件等复杂多
样，不同机体对电磁辐射的敏感性和适应性也存在差
异，与电离辐射不同，射频辐射携带的能量一般较弱，
故其产生的生物学效应较易受到其他环境因素影响，
该原因可能导致了相关研究结果重复性欠佳。具体而
言，不同频率射频辐射对认知和情绪的影响程度存在
明显差异，例如C波段（4~6 GHz等）射频辐射对认知
功能和情绪的影响相对较为显著，而L波段（1~2 GHz）
和S波段（2~4 GHz）射频辐射对认知和情绪的影响尚
未得出一致结论。此外，关于射频辐射暴露时间与认
知和情绪障碍，二者之间并非简单的线性关系，虽然
相比短期暴露，长期射频辐射暴露对中枢神经系统的
影响可能更明显，但这种影响同时受到暴露频率与暴
露强度的制约。由于实验设计、动物品系、暴露参数
和暴露条件等因素的不同，关于不同频段射频辐射对
认知和情绪的影响特点及规律尚未形成统一结论，后
续研究各实验室需要加强实验设计的严谨性、暴露条
件的统一性以及暴露参数的一致性。
3 手机频段射频辐射致神经行为改变的机制
3.1 氧化应激
氧化应激是射频辐射对生物体产生不良影响的
主要机制之一。研究表明，射频辐射能够通过诱导活
性氧的过量生成，导致细胞内氧化还原失衡，从而引
发机体一系列病理生理变化[36]。早期综述提出，射频
电磁场暴露诱导的活性氧形成增加与认知能力受损
有关，从而可能引发或促进神经退行性疾病的发作[37]。
关于实验研究的系统评价同样表明，在特定条件下，
射频辐射可以影响啮齿动物大脑中的氧化DNA碱基
生物标志物和氧化脂质生物标志物的水平等[38]。这些
发现进一步证实了射频辐射对大脑氧化应激的影响。
Othman等[39]的研究发现，2.45 GHz WiFi信号连续暴
露20 d（每天2 h）会显著增加大鼠体内的丙二醛水平，
丙二醛是脂质过氧化的终产物，常被用作衡量生物体
内氧化应激水平的重要指标。同时，这种暴露还会消
耗巯基水平，增加过氧化氢酶活性，导致大鼠产生焦
虑样行为。Alkis等[40]则探讨了不同频率的长期射频暴
露（6个月，每天2 h）对大鼠血液和脑组织中的DNA
损伤和氧化还原状态的影响，发现手机发出的900、1800
和2100 MHz射频辐射均会导致氧化损伤，诱导脂质
过氧化增加，并增加大鼠脑组织额叶中的DNA氧化损
伤。Sharma等[41]的研究则进一步揭示了射频辐射对
大鼠氧化应激和氧化还原状态的影响，发现每天暴露
于900 MHz微波辐射不同时长（1、2和4 h）90 d后，
大鼠体内的丙二醛水平显著升高，同时超氧化物歧化
酶、过氧化氢酶以及多种氧化还原酶的水平耗尽，且
暴露时间越长，大鼠的空间学习记忆能力越差。上述
结果表明，射频辐射会导致脑内活性氧水平升高，进
而引发神经元及神经胶质细胞膜脂质过氧化、蛋白质
变性和DNA损伤，最终导致神经行为障碍。此外，氧
化应激一方面可干扰神经递质的合成、释放和代谢，
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如氧化应激可降低多巴胺等关键神经递质的水平，从
而影响认知功能和情绪调节[42]；另一方面氧化应激还
可以破坏肠道屏障功能，增加肠道通透性，导致肠道
微生物的代谢产物进入血液循环，通过肠脑轴影响大
脑功能，加剧认知和情绪障碍[43]。
3.2 神经递质
神经递质是神经系统传递信号的关键分子，其失
衡可直接导致认知和情绪障碍。乙酰胆碱作为神经系
统中一种重要的氨基酸类神经递质，在记忆、学习、注
意等认知功能的调节中发挥着关键作用[44]。Gökçek-
Saraç等[45]评估了短期暴露（1周）于不同剂量（45和
65 V·m−1）的2.1 GHz射频辐射对大鼠行为和海马区胆
碱能生物标志物水平的影响，发现暴露于65 V·m−1射
频辐射后，大鼠海马中的乙酰胆碱酯酶、胆碱乙酰转
移酶和囊泡乙酰胆碱转运蛋白水平显著降低，且短期
暴露于2.1 GHz射频辐射对大鼠行为表现以及海马中
胆碱能生物标志物存在剂量依赖性效应。Gupta等[46]
的研究也发现，大鼠暴露于2450 MHz射频辐射28 d
（每天1 h）后会出现认知缺陷，并伴有线粒体和胆碱
能功能的病理生理变化以及淀粉样蛋白的生成。5-羟
色胺（5-hydroxytryptamine, 5-HT）作为生物胺类神经递
质，主要分布在松果体和下丘脑，尤其是大脑皮层和
神经突触中，其对情绪、认知、记忆、疼痛等生理功能
具有重要的调节作用[47]。Li等[48]将Wistar大鼠暴露于
平均功率密度分别为5、10、20或30 mW·(cm²)−1的
2.856 GHz射频场6周（每周3次，每次6 min）后，发现
这些大鼠出现了空间学习记忆剂量依赖性缺陷，并伴
有脑电活动抑制、海马神经元退化和神经递质紊乱。
其中，5-HT的增加是主要的神经化学变化之一，提示
长期射频辐射暴露可能诱发认知缺陷，且5-HT系统可
能参与其中。该课题组后续进一步评估了5-HT的单
核苷酸多态性受体与2.856 GHz[平均功率密度为30
mW·(cm²)−1]射频暴露后大鼠认知改变之间的相关性，
结果发现，携带rs198585630 C等位基因的大鼠5-
HT1A受体的mRNA和蛋白表达增加，更易受到30
mW·(cm²)−1射频辐射暴露的影响，并表现出认知缺陷
和脑电活动抑制[49]。这些发现表明，神经递质5-HT是
射频辐射暴露导致认知障碍的重要机制之一。除了上
述神经递质外，还有其他类型的神经递质也可能参与
电磁辐射诱导行为改变的机制。例如，薛腾[50]的研究
发现，长期暴露于0.8、2.65 GHz双频射频辐射（SAR值
为4 W·kg−1）后，大鼠的皮质酮、促肾上腺皮质激素释
放激素等激素含量显著升高，而皮层内的内源性大麻
素2-花生酰基甘油含量显著降低，提示双频射频辐射
导致的焦虑样行为与下丘脑-垂体-肾上腺轴和内源性
大麻素系统密切相关。上述结果表明射频辐射可改变
某些脑区（如前额叶皮层和海马）中的神经递质水平，
直接导致认知功能下降和情绪障碍。此外，肠道微生
物群能够产生多种神经递质如5-HT、多巴胺等，它们
可通过肠脑轴途径调节中枢神经系统的功能，因此，
射频辐射引起的肠道菌群失调可能间接影响神经递
质水平，进而加剧认知和情绪障碍[51]。
3.3 肠脑轴
肠脑轴作为肠道和大脑的双向通信系统，通过神
经、免疫、肠道微生物群等多种途径相互作用[52]。近
期综述指出，神经退行性疾病中，失衡的肠道微生物
组通过破坏肠道屏障和血脑屏障完整性，影响外周免
疫系统并对神经胶质细胞产生不利影响，益生菌、益
生元及粪菌移植等干预手段可恢复屏障完整性，减轻
神经胶质激活和认知障碍[53]。Zhang等[35]的研究发
现，1.8 GHz射频暴露4周[每天6 h，功率密度为
530 μW·(cm2)−1]可诱导小鼠出现焦虑样行为，且大脑
皮层和海马中的γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,
GABA）及天冬氨酸（aspartic acid, Asp）水平显著降低，
提示GABA和Asp可能参与射频辐射诱导的焦虑样行
为。GABA作为一种主要由星形胶质细胞和神经元产
生及调节的抑制性神经递质，其产生亦受肠道微生物
组的影响，目前，拟杆菌属、双歧杆菌属及乳酸菌属中
的部分微生物已被确认为GABA生产者[54–56]。然而，射
频辐射是否通过影响肠道微生物产生GABA和Asp，
进而参与其诱导的焦虑行为，仍需进一步的研究验证。
最新研究成果显示，3.5 GHz射频辐射长期暴露35 d
[每天1 h，功率密度为50 W·(m2)−1]后，小鼠出现焦虑
样行为改变，并伴有大脑海马CA3区NOD 样受体热
蛋白结构域蛋白 3依赖性神经元焦亡水平显著增加，
同时发现肠道菌群及肠脑代谢紊乱，推测射频辐射可
能通过诱导小鼠肠道菌群失调及肠脑轴代谢物紊乱，
进而影响海马CA3脑区神经元的结构与功能，最终导
致焦虑样行为的产生[31]。近期的研究提示口服褪黑素
补充剂可通过抑制AlistipesInops的生长来恢复全身
色氨酸代谢紊乱，从而改善抑郁样行为[57]，该研究进
一步表明了肠脑轴在神经改变中的重要性。目前直接
研究射频辐射通过肠脑轴影响认知和情绪的机制尚
处于探索阶段，结合现有研究，我们推测其潜在的作
用路径有以下几种：1）射频辐射对肠道菌群的扰动及
其连锁反应；2）射频辐射对肠脑轴中神经内分泌与迷
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走神经通路的干扰；3）肠道免疫系统异常通过肠脑轴
引发中枢神经炎症。
4 结语
射频辐射可通过诱导氧化应激、扰乱神经递质平
衡以及激活肠脑轴相关通路等多重机制，导致神经行
为改变的发生。其中，氧化应激作为射频辐射生物学
效应的关键机制，可通过损害线粒体功能并触发神经
炎症反应发挥作用；神经递质失衡则直接影响情绪和
认知功能；射频辐射后诱导的肠道微生物及其代谢产
物变化，还可通过肠脑轴间接作用于大脑，进一步加
剧其认知和情绪障碍。目前，手机频段射频辐射对健
康的潜在危害已演变成为一个重要的社会公共卫生
问题。未来的研究应着重探讨射频辐射致神经行为改
变的具体作用机制，明确氧化应激、神经递质、肠脑轴
等机制之间的关系以及它们在射频辐射影响神经行
为过程中所占的权重，为解决上述问题，生物电磁学
与微生物学、神经科学的跨学科研究将成为关键。这
些研究不仅有助于阐明机制，还可能为探索有效的干
预措施（如益生菌、抗氧化剂或饮食干预等）提供新的
思路。同时，手机频段射频辐射安全防护措施的研究
也亟待加强。
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