Peter Tucker
0 
885
175
Dla niektórych stworzeń pole magnetyczne otaczające naszą planetę służy jako kompas do nawigacji lub orientacji.
Dzięki temu wbudowanemu systemowi nawigacji do gatunków zalicza się ptaki wędrowne, żółwie morskie i niektóre rodzaje bakterii. A co z ludźmi? Według nowych badań ludzie mogą również wyczuwać pole magnetyczne Ziemi.
Nowe badanie, opublikowane dzisiaj (18 marca) w czasopiśmie eNeuro, dostarcza pierwszych bezpośrednich dowodów, pochodzących ze skanów mózgu, na to, że ludzie mogą to robić, prawdopodobnie poprzez cząsteczki magnetyczne rozproszone po mózgu.
Zdolność do wykrywania pola magnetycznego, zwana magnetorecepcją, po raz pierwszy zasugerowano, że istnieje u ludzi już w latach 80. Ale późniejsze badania mózgu, z lat 90., nie wykazały dowodów na tę zdolność. [Top 10 Mysteries of the Mind]
Jednak mając dostęp do nowych technik analizy danych, międzynarodowa grupa naukowców zdecydowała się przyjrzeć innym.
Manipulowanie polem magnetycznym
Aby zbadać, czy ludzie są w stanie wyczuć pole magnetyczne, poproszono 34 dorosłych, aby usiedli w ciemnej komorze testowej ozdobionej dużymi kwadratowymi cewkami. Prądy elektryczne przepływały przez te cewki, zmieniając pole magnetyczne w komorze…
Intensywność tego pola magnetycznego była mniej więcej taka sama, jak ta, która otacza naszą planetę - powiedziała główna autorka badań Connie Wang, doktorantka z California Institute of Technology. Dla porównania jest około 100 000 razy słabszy niż te tworzone przez urządzenia MRI, zauważył Wang.
Uczestnikom kazano się zrelaksować i zamknąć oczy, podczas gdy naukowcy manipulowali otaczającym ich polem magnetycznym. Podczas eksperymentu elektroencefalogram (EEG) mierzył rodzaj fali mózgowej zwanej falą alfa. Wiadomo, że fale alfa zmniejszają amplitudę, gdy mózg odbiera sygnał, niezależnie od tego, czy jest to obraz, dźwięk… czy coś magnetycznego.
Mózg reaguje
Spośród 34 uczestników skany mózgu czterech osób wykazały silne reakcje na jedną zmianę pola magnetycznego: przesunięcie z północnego wschodu na północny zachód. To przesunięcie byłoby takie samo, jak osoba znajdująca się poza komorą, która szybko przesuwa głowę od lewej do prawej, z wyjątkiem tego, że głowa porusza się przez statyczne pole magnetyczne, a nie pole poruszające się wokół niej. [Quiz o Ziemi: czy naprawdę znasz swoją planetę?]
U czterech osób fale mózgowe alfa zmniejszyły się aż o 60 procent. Ale zareagowali tylko wtedy, gdy pole przesunęło się z północnego wschodu na północny zachód - nie w drugą stronę.
„Tak naprawdę nie spodziewaliśmy się asymetrycznej odpowiedzi” - powiedział Wang. Chociaż nie jest jasne, dlaczego tak się stało, naukowcy uważają, że może to być coś wyjątkowego dla poszczególnych osób, tak jak niektórzy ludzie są praworęczni, a inni leworęczni..
Kilku uczestników miało również silną reakcję na inny zestaw eksperymentów, które zmieniły nachylenie pola, co by się stało, gdybyś podróżował między półkulą północną i południową.
Aby upewnić się, że wyniki nie były przypadkiem, respondenci badania zostali ponownie przetestowani kilka tygodni później - i wyniki okazały się prawdziwe. Stuart Gilder, profesor geofizyki na Uniwersytecie Ludwiga Maksymiliana w Monachium, który nie brał udziału w nowym badaniu, powiedział, że powtórzone odkrycia sprawiły, że badanie było przekonujące.
Gilder powiedział, że nie uważa odkrycia, że większość ludzi nie może wyczuć pola magnetycznego, jako licznika w badaniu, ponieważ zdolność ta może być wyrażana inaczej w różnych mózgach. „Niektórzy ludzie są naprawdę dobrzy w sztuce, a niektórzy są naprawdę dobrzy z matematyki” - powiedział Gilder. Narządy nie muszą „zachowywać się ani reagować w ten sam sposób”.
Zauważył jednak, że badanie rodzi dodatkowe pytania. Na przykład, jak ludzie postrzegaliby pole, gdyby leżeli lub pole magnetyczne poruszało się wolniej?
Starożytna nawigacja
Nie jest jasne, dlaczego niektórzy ludzie wydają się być zdolni do magnetorecepcji, ale w teorii umiejętność ta może pomóc w orientacji lub być pozostałością po zdolności, która ewoluowała wcześnie, aby pomóc stworzeniom - nawet starożytnym łowcom-zbieraczom - nawigować. „Wiele zwierząt wykorzystuje ziemskie pole magnetyczne do nawigacji” - powiedział Wang. „Istnieje tak szeroki wachlarz stworzeń, które mają ten zmysł, że myślimy, że ludzie przynajmniej mają pewne pozostałości tego zmysłu, nawet jeśli nie używamy go już tak często w naszym codziennym życiu”.
I pozostaje wiele pytań dotyczących ogólnie magnetorecepcji, jak na przykład jak to działa. Rzeczywiście, naukowcy odkryli, jak działa magnetorecepcja tylko u jednego rodzaju stworzeń: rodzaju bakterii zwanych bakteriami magnetotaktycznymi. Te drobnoustroje migrują wzdłuż linii pola pola magnetycznego naszej planety za pomocą cząstek magnetycznych zwanych magnetytem (Fe3O4).
Wiadomo, że te cząstki magnetytu istnieją w ludzkim mózgu od dziesięcioleci - i po raz pierwszy zostały znalezione przez Josepha Kirschvinka, profesora geobiologii z Caltech, który jest głównym autorem nowego badania.
Co więcej, badanie opublikowane w sierpniu 2018 roku w czasopiśmie Scientific Reports grupy Gildera wykazało, że te magnetyczne cząstki były rozproszone po całym ludzkim mózgu. Ich powszechna obecność w mózgu sugeruje, że cząsteczki prawdopodobnie służyły jakimś biologicznym celom - podsumowali autorzy tego badania.
- Dlaczego zapominasz: 5 dziwnych faktów na temat pamięci
- Obrazy 3D: badanie ludzkiego mózgu
- 5 sposobów, w jakie miłość wpływa na mózg
Uwaga redaktora: ten artykuł został zaktualizowany 19 marca w celu wyjaśnienia, że cząsteczki magnetyczne nie są ograniczone do „mózgu” drobnoustrojów. Bakterie zazwyczaj składają się z pojedynczych komórek, więc nie mają mózgów.
Pierwotnie opublikowano w dniu .