Egyes lények számára a bolygónkat átölelő mágneses mező iránytűként szolgál a navigációhoz vagy az orientációhoz.
A beépített navigációs rendszer segítségével a vándorló madarak, a tengeri teknősök és a baktériumok bizonyos típusai beleszámítanak a fajok közé. De mi van az emberekkel? Egy új tanulmány szerint az emberek megismerhetik a Föld mágneses mezőjét.
Az új tanulmány, amelyet ma (március 18-án) közzétettek az eNeuro folyóiratban, az agyszkennelésből származó első közvetlen bizonyítékot szolgáltat arra, hogy az emberek ezt megtehetik, valószínűleg az agy körül szétszórt mágneses részecskék révén.
A mágneses mező észlelésének képességét, amelyet magnetorecepciónak hívtak, először az 1980-as években javasolták létezni az emberekben. A későbbi agyi kutatások, az 1990-es évektől kezdve, nem találtak bizonyítékot a képességre.
Az új elemzési technikákhoz való hozzáféréssel azonban a kutatók egy nemzetközi csoportja újból megvizsgálta.
A mágneses mező manipulálása
Annak vizsgálatához, hogy az emberek érzékelik-e a mágneses teret, 34 felnőttet arra kértünk, hogy üljön egy nagy, négyzet alakú tekercsekkel díszített sötét tesztkamrában. Elektromos áramok haladtak ezeken a tekercseken, megváltoztatva a kamrában a mágneses teret ...
Connie Wang, a kaliforniai technológiai intézet doktori hallgatója, Connie Wang, a mágneses mező intenzitása nagyjából megegyezett a bolygónkat körülvevő erővel. Összehasonlításképpen: ez mintegy 100 000-szer gyengébb, mint az MRI gépek által létrehozott - jegyezte meg Wang.
A résztvevőknek azt mondták, hogy pihenjen és csukja be a szemét, míg a kutatók manipulálták a körülöttük lévő mágneses teret. A kísérlet során az elektroencephalogram (EEG) gépek egy agyhullámtípust, az úgynevezett alfahullámot mértek. Az alfahullámokról ismert, hogy csökken az amplitúdó, amikor az agy jelzést vesz, legyen az látás, hang… vagy valami mágneses.
Az agy reagál
A 34 résztvevő közül a négy személy agyszkennelése erősen reagált a mágneses mező egyik változására: északkeletről északnyugatra történő eltolódásra. Ez az eltolás ugyanaz, mintha a kamrán kívüli személy fejét gyorsan balról jobbra mozgatja, azzal a különbséggel, hogy a fej inkább a statikus mágneses teren halad át, nem pedig a körül mozgó medencén.
A négy egyénben az alfa-agyhullámok amplitúdója akár 60 százalékkal csökkent. De csak akkor válaszoltak, amikor a mező északkeletről északnyugatra váltott - nem a másik irányba.
"Nem igazán vártunk aszimmetrikus választ" - mondta Wang a Live Science-nek. Bár nem világos, miért történt ez, a kutatók úgy vélik, hogy ez valami egyedi lehet az egyének számára, csakúgy, mint néhány ember jobbkezes, mások balkezes.
Több résztvevő is erősen reagált egy másik kísérletre, amely elmozdította a mező lejtését, ami történne, ha az északi és a déli félteke között haladnék.
Annak biztosítása érdekében, hogy az eredmények nem voltak hibák, a válaszadókat néhány héttel később újra megvizsgálták - és az eredmények igaznak bizonyultak. Stuart Gilder, a müncheni Ludwig-Maximilian Egyetem geofizikai professzora, aki nem volt az új tanulmány része, azt mondta, hogy az ismételt megállapítások meggyőzővé tették a tanulmányt.
Gilder azt mondta, hogy nem látta azt a megállapítást, miszerint a legtöbb ember nem érzékelte a mágneses teret, mint a tanulmány számát, mivel a képesség eltérően fejezhető ki a különböző agyokban. "Egyesek igazán jók a művészetben, és mások nagyon jó a matematikában" - mondta Gilder a Live Sciencenek. A szerveknek "nem kell ugyanúgy viselkedniük vagy reagálniuk".
A tanulmány mégis felvet néhány további kérdést - jegyezte meg. Például hogyan érzékelik az emberek a mezőt, ha feküdtek, vagy a mágneses mező lassabban mozgott?
Ősi navigáció
Nem világos, miért tűnik egyes embereknek képessé magnetorecepció, de elméletileg ez a készség segíthet az orientációban, vagy lehet egy képesség maradványa, amely már korán kialakult, hogy segítsen a lényeknek - még az ősi vadászgyűjtőknek is - navigálni. "Sok állat a Föld mágneses mezőjét használja a navigációhoz" - mondta Wang a Live Science-nek. "Van egy olyan sokféle lény, amelynek ez az érzése van, és úgy gondoljuk, hogy az embereknek legalább vannak valamilyen maradványa ezen értelemben, még akkor is, ha már nem használjuk annyira a mindennapi életünkben."
És sok kérdés marad fenn a magnetorecepcióról általában, például annak működéséről. A tudósok valóban kitalálták, hogyan működik a mágneses észlelés egyetlen típusú lényben: egy olyan típusú baktérium, amelyet magnetotaktikus baktériumnak neveznek. Ezek a mikrobák a bolygónk mágneses mezőjének terepi vonalai mentén vándorolnak, a mágneseknek (Fe3O4) nevezett mágneses részecskékkel.
Ezeknek a magnetit részecskéknek az emberi agyban már évtizedek óta létezik - és először Joseph Kirschvink, a Caltech geobiológiai professzora találta meg őket, aki az új tanulmány vezető szerzője.
Sőt, egy, a Gilder csoportja által a Science Reports folyóiratban 2018 augusztusában közzétett tanulmány megállapította, hogy ezek a mágneses részecskék szétszóródtak az emberi agyban. Az agyban való széles körű jelenléte arra utal, hogy a részecskék valószínűleg valamilyen biológiai célt szolgálnak, állítják a tanulmány szerzői.
Szerkesztő megjegyzés: Ezt a cikket március 19-én frissítették annak tisztázása érdekében, hogy a mágneses részecskék nem korlátozódnak a mikrobák „agyára”. A baktériumok általában egyetlen sejtből állnak, így nincs agyuk.
