Для некоторых существ магнитное поле, которое охватывает нашу планету, служит компасом для навигации или ориентации.
Мигрирующие птицы, морские черепахи и некоторые виды бактерий входят в число видов с помощью этой встроенной навигационной системы. Но как насчет людей? Согласно новому исследованию, люди могут также чувствовать магнитное поле Земли.
Новое исследование, опубликованное сегодня (18 марта) в журнале eNeuro, дает первое прямое доказательство от сканирования мозга, что люди могут сделать это, вероятно, через магнитные частицы, рассеянные вокруг мозга.
Способность обнаруживать магнитное поле, называемое магниторецепцией, впервые предположили, что она существует у людей еще в 1980-х годах. Но последующие исследования мозга, начиная с 1990-х годов, не нашли доказательств этой способности.
Но, получив доступ к новым методам анализа данных, международная группа исследователей решила взглянуть по-другому.
Манипулирование магнитным полем
Чтобы изучить, могут ли люди ощущать магнитное поле, 34 взрослых попросили сидеть в темной испытательной камере, украшенной большими квадратными катушками. Через эти катушки проходили электрические токи, изменяя магнитное поле в камере…
Интенсивность этого магнитного поля была примерно такой же, как та, которая окружает нашу планету, говорит ведущий автор исследования Конни Ванг, докторант Калифорнийского технологического института. Для сравнения, он отметил, что он примерно в 100 000 раз слабее, чем те, что созданы на машинах МРТ.
Участникам было сказано расслабиться и закрыть глаза, пока исследователи манипулировали магнитным полем вокруг них. Во время эксперимента электроэнцефалограммные (ЭЭГ) аппараты измеряли тип мозговых волн, называемых альфа-волной. Известно, что альфа-волны уменьшаются по амплитуде, когда мозг воспринимает сигнал, будь то зрение, звук ... или что-то магнитное.
Мозг отвечает
Из 34 участников сканирования мозга четырех человек показали сильную реакцию на одно изменение в магнитном поле: сдвиг с северо-востока на северо-запад. Это смещение будет таким же, как и у человека вне камеры, который быстро перемещает свою голову слева направо, за исключением того, что голова движется через статическое магнитное поле, а не поле, движущееся вокруг нее.
У четырех человек альфа-мозговые волны уменьшились в амплитуде на целых 60 процентов. Но они ответили только тогда, когда поле сместилось с северо-востока на северо-запад, а не в другом направлении.
«Мы не ожидали асимметричного ответа», - сказал Ван в интервью Live Science. Хотя неясно, почему это произошло, исследователи думают, что это может быть что-то уникальное для отдельных людей, например, как некоторые люди правши, а некоторые левши.
У нескольких участников также был сильный отклик на другой набор экспериментов, которые сместили наклон поля, что и случилось бы, если бы вы путешествовали между Северным и Южным полушариями.
Чтобы убедиться, что результаты не были случайностью, респонденты исследования были перепроверены несколько недель спустя - и результаты подтвердились. Стюарт Гилдер, профессор геофизики в Университете Людвига-Максимилиана в Мюнхене, который не участвовал в новом исследовании, сказал, что повторные результаты сделали исследование убедительным.
Гилдер сказал, что он не рассматривал открытие, что большинство людей не могли чувствовать магнитное поле как счет против исследования, потому что способность могла быть выражена по-разному в разных мозгах. «Некоторые люди действительно хороши в искусстве, а некоторые действительно хороши в математике», - сказал Гилдер в интервью Live Science. Органы не должны «вести себя или реагировать одинаково».
Тем не менее, исследование действительно вызывает некоторые дополнительные вопросы, отметил он. Например, как люди будут воспринимать поле, если они лежат или магнитное поле движется медленнее?
Древняя навигация
Непонятно, почему некоторые люди кажутся способными к магнитовосприятию, но теоретически умение может помочь с ориентацией или быть остатком способности, которая развивалась на ранней стадии, чтобы помочь существам - даже древним охотникам-собирателям - ориентироваться. «Многие животные используют магнитное поле Земли для навигации», - сказал Ван. «Существует такой широкий спектр существ, у которых есть это чувство, что мы думаем, что у людей, по крайней мере, есть некоторые остатки этого чувства, даже если мы больше не используем его в нашей повседневной жизни».
И остается много вопросов о магниторецепции в целом, например, как она работает. Действительно, ученые выяснили, как магниторецепция работает только с одним типом существ: типом бактерий, называемых магнитотактическими бактериями. Эти микробы мигрируют вдоль силовых линий магнитного поля нашей планеты, используя магнитные частицы, называемые магнетитом (Fe3O4).
Эти частицы магнетита, как известно, существуют в человеческом мозге в течение десятилетий - и были впервые обнаружены Джозефом Киршвинком, профессором геобиологии в Калифорнийском технологическом институте, который является старшим автором нового исследования.
Более того, исследование, опубликованное в августе 2018 года в журнале Scientific Reports из группы Гилдера, показало, что эти магнитные частицы были разбросаны по всему человеческому мозгу. Авторы этого исследования пришли к выводу, что их широкое присутствие в мозге предполагает, что частицы, вероятно, служат какой-то биологической цели.
Примечание редактора: эта статья была обновлена 19 марта, чтобы прояснить, что магнитные частицы не ограничены «мозгом» микробов. Бактерии, как правило, состоят из отдельных клеток, поэтому у них нет мозга.
