Lightspring / Shutterstock.com

İnsanın manyetik bir anlamı var mı? Biyologlar biliyor diğer hayvanlar yapar. Arılar, kaplumbağalar ve kuşlar dahil yaratıklara yardımcı olduğunu düşünüyorlar. dünyada gezin.

Bilim adamları, insanların manyetik olarak duyarlı organizmalar listesine ait olup olmadığını araştırmaya çalıştılar. Yıllardır, aralarında ileri geri gidildi. olumlu raporlar ve gösteri başarısızlıkları insanlarda özellik, ile görünüşte sonsuz tartışmalar.

İnsanlardaki karışık sonuçlar, neredeyse tüm geçmiş çalışmaların katılımcıların davranışsal kararlarına dayanması nedeniyle olabilir. Eğer insanlar manyetik bir algıya sahipse, günlük deneyimler bunun çok zayıf veya derinden bilinçaltı olacağını ileri sürer. Bu tür soluk izlenimler, karar almaya çalışırken kolayca yanlış yorumlanabilir - ya da sadece açıkça özlenebilir.

Yani araştırma grubumuz - dahil jeofizik biyolog, bilişsel sinirbilimci ve neuroengineer - başka bir yaklaşım aldı. Ne bulduğumuz tartışmalı ilk nörobilimsel somut sağlar İnsanların jeomanyetik bir anlamı olduğunu gösteren kanıtlar.

Biyolojik bir jeomanyetik duyu nasıl çalışır?

Dünya, gezegenin sıvı çekirdeğinin hareketi tarafından oluşturulan manyetik bir alanla çevrilidir. Manyetik pusula kuzeye işaret nedeni budur. Dünya yüzeyinde, bu manyetik alan oldukça zayıf, 100 kez daha zayıf Buzdolabı mıknatısından daha fazla.

Yeryüzündeki yaşam gezegenin yüzeyinde yoğunluğu ve yönünde değişen gezegenin şimdiye kadar jeomanyetik alanına maruz kalmaktadır. Nasky / Shutterstock.com

Geçtiğimiz 50 yıl boyunca, bilim adamları bakterinin neredeyse tüm dallarında yüzlerce organizmanın, protist ve hayvan krallıkları bu jeomanyetik alanı tespit edip bunlara cevap verme yeteneğine sahiptir. Bazı hayvanlarda - bal arıları gibi - jeomanyetik davranışsal tepkiler Tepkiler kadar güçlü ışığa, kokuya veya dokunmaya. Biyologlar omurgalılarda güçlü tepkiler tespit etmişlerdir. balık, amfibi, sürüngenlersayısız kuş ve çeşitli memeliler de dahil balinalar, kemirgenler, Yarasalar, inekler ve köpekler - Sonuncusu gizli bir çubuk mıknatısı bulmak için eğitilebilir. Bütün bu durumlarda hayvanlar, jeomanyetik alanı, görme, koku ve işitme gibi diğer ipuçlarıyla birlikte, hedef ve gezinme yeteneklerinin bir bileşeni olarak kullanıyor.

Şüpheciler, bu tepkilerin ilk raporlarını reddetti, çünkü büyük ölçüde, Dünya'nın zayıf jeomanyetik alanını güçlü sinir sinyallerine çevirebilecek bir biyofiziksel mekanizma olmadığı görülüyordu. Bu görüş, yaşayan hücrelerin keşfi sahip için beceri nanokristalleri ferromanyetik mineral manyetit - Temel olarak, minik demir mıknatıslar. Biyojenik manyetit kristalleri ilk önce bir grup yumuşakça grubunun dişlerinde, daha sonra bakterilerve ardından protistler ve böcekler, balıklar ve memeliler gibi hayvanlardan çeşitli diğer organizmalara, insan beynindeki dokular dahil.

Bununla birlikte, bilim adamları insanları manyetik olarak hassas organizmalar olarak görmemişlerdir.

Manyetik alanın manipüle edilmesi

Yeni çalışmamızda, 34 katılımcılarına sadece elektroenefalografi (EEG) ile beyinlerinde doğrudan elektriksel aktivite kaydederken, test odamızda oturmalarını istedik. Bizim modifiye Faraday kafesi telleri üzerinden geçirdiğimiz elektrik akımı ile yüksek homojenliğe sahip kontrollü manyetik alanlar yaratmamızı sağlayan bir 3 eksenli bobin seti içeriyordu. Kuzey Yarımkürenin orta enlemlerinde yaşadığımız için, laboratuarımızdaki çevresel manyetik alan yataydan yaklaşık 60 derecelerde kuzeye doğru aşağı iner.

Normal yaşamda, birisi başını çevirdiğinde - örneğin, başını sallayıp sallamak ya da başını soldan sağa çevirmek - jeomanyetik alanın yönü (uzayda sabit kalır) kafatasına göre değişecektir. Bu, deneklerin beynini şaşırtmaz, çünkü kasları başını uygun şekilde hareket ettirmek için kasları yönlendirdi.

Çalışma katılımcıları, kuzeye bakan deney odasına otururken aşağı doğru işaret eden alan saat yönünde (mavi ok) kuzeybatıdan kuzeydoğuya, saat yönünün tersinde (kırmızı ok) kuzeydoğusundan kuzeybatıya doğru döner. Manyetik Alan Laboratuvarı, Caltech, CC BY-ND

Deney odamızda, manyetik alanı beyne göre sessizce hareket ettirebiliriz, ancak beyin kafayı hareket ettirmek için herhangi bir sinyal vermemişse. Bu, başınızın veya bagajınızın bir başkası tarafından pasif olarak döndürüldüğü veya dönen bir araçta bir yolcu olduğunuz durumlarla karşılaştırılabilir. Yine de, bu durumlarda, bedeniniz manyetik alan değişimleriyle birlikte uzaydaki konumu ile ilgili vestibüler sinyalleri kaydedecektir - bunun aksine, deneysel stimülasyonumuz sadece manyetik alan kaymasıydı. Odadaki manyetik alanı değiştirdiğimizde, katılımcılarımız açık bir his yaşamamışlardır.

Öte yandan, EEG verileri, belirli manyetik alan rotasyonlarının güçlü ve tekrarlanabilir beyin tepkilerini tetikleyebileceğini ortaya koydu. Mevcut araştırmadan bilinen, alfa-ERD (olaya bağlı zaman uyumsuzluğu) adı verilen bir EEG modeli, tipik olarak bir kişinin aniden bir duyusal uyarıcıyı algıladığı ve işlediği zaman ortaya çıkar. Beyinler manyetik alan yönündeki beklenmedik değişikliklerle “ilgiliydi” ve bu alfa dalgası azalmasını tetikledi. Basit manyetik rotasyonlara cevaben bu tür alfa-ERD modellerini gördüğümüz, insanın manevi algılanması için güçlü bir kanıt.

Video, alfa dalgası genliğindeki çarpıcı ve yaygın düşüşü gösteriyor:

{youtube}6Y4S2eG9BJA{/youtube}
Video, saat yönünün tersine döndürmelerin ardından alfa dalgası genliğindeki (en sol baştaki koyu mavi renk) dramatik, yaygın düşüşü gösterir. Saat yönünde dönüşten sonra veya sabit durumda bir damla gözlenmez. Connie Wang, Caltech

Katılımcılarımızın beyinleri, yalnızca alanın dikey bileşeni, doğal olarak burada Pasadena, Kaliforniya'da olduğu gibi, aşağı yukarı 60 derecelerinde (yatay olarak dönerken) işaret ettiğinde cevap verdi. Manyetik alanın doğal olmayan yönlerine - yani yukarı dönük olduğu gibi - tepki vermediler. Yanıtın, doğal seleksiyonla şekillendirilmiş biyolojik bir mekanizmayı yansıtan doğal uyaranlara ayarlanmış olduğunu öneriyoruz.

Diğer araştırmacılar, hayvanların beyinlerinin sadece çevresel olarak ilgili olanlara cevap veren manyetik sinyalleri filtrelediğini göstermiştir. Doğal değerlerden çok uzak olan herhangi bir manyetik sinyali reddetmek mantıklıdır, çünkü büyük olasılıkla manyetik bir anomaliden - örneğin bir ışık çarpması veya zeminde lodestone birikintisidir. Kuşlara ilişkin bir erken rapor, kuvvetlerin yaklaşık olarak daha fazla olması durumunda, robotların jeomanyetik alanı kullanmayı bıraktıklarını gösterdi 25, alıştıklarından yüzde farklı. Bu eğilim, önceki araştırmacıların bu manyetik duyguyu tanımlamakta zorlanmalarının nedeni olabilir. manyetik alanın gücünü arttırdı deneklerin onu tespit etmesine yardımcı olmak için, deneklerin beyinlerinin onu görmezden gelmesini sağlamış olabilirler.

Dahası, deney dizimiz, alıcı mekanizmasının - insanlarda biyolojik manyetometre - elektriksel endüksiyon olmadığını ve kuzeye güneyden söyleyebildiğini göstermektedir. Bu ikinci özellik, sözde tamamen dışlanır “Kuantum pusulası” veya “kriptokrom” Manyetorekepsiyon üzerine hayvan literatüründe günümüzde popüler olan mekanizma. Sonuçlarımız, yalnızca aşağıdakilere dayanan işlevsel magnetoreceptor hücreleri ile tutarlıdır. biyolojik manyetit hipotezi. Manyetit tabanlı bir sistem unutmayın ayrıca açıklayabilir kuşlarda davranışsal etkilerin tümü Bu kuantum pusulası hipotezinin yükselişini teşvik etti.

Beyinler bilinçaltında manyetik kaymaları kaydeder

Katılımcılarımızın hepsi manyetik alan değişimlerinden ve beyin tepkilerinden habersizdi. Tüm deney boyunca hiçbir şeyin olmadığını hissediyorlardı - sadece bir saat boyunca karanlık bir sessizlikte oturdular. Bununla birlikte, altındaki beyinler çok çeşitli farklılıklar ortaya çıkardı. Bazı beyinler neredeyse hiç tepki göstermedi, bazıları ise manyetik alan kaymasından sonra normal boyutlarının yarısına kadar küçülen alfa dalgalarına sahipti.

Bu gizli tepkilerin insan davranış yetenekleri için ne anlama gelebileceği görülmemektedir. Zayıf ve güçlü beyin tepkileri seyir yeteneğindeki bazı bireysel farklılıkları yansıtıyor mu? Zayıf beyin yanıtları olanlar bir çeşit antrenmandan yararlanabilir mi? Güçlü beyin tepkileri olanlar manyetik alanı gerçekten hissetmek için eğitilebilir mi?

Dünya kuvvetli manyetik alanlara verilen insan tepkisi şaşırtıcı görünebilir. Ancak hayvan atalarımızdaki manyetik duyumun kanıtı göz önüne alındığında, sistemin son parçasını tamamen kaybetmiş olsalar daha şaşırtıcı olabilir. Şimdiye kadar, insanların bilinçaltı insan zihninde önceden bilinmeyen bir duyusal yetenek olan beyine sinyal gönderen çalışan manyetik sensörleri olduğuna dair kanıtlar bulduk. Manyetik kalıtımın tam boyutu keşfedilmeyi beklemektedir.

Yazarlar Hakkında

Shinsuke Shimojo, Gertrude Baltimore Deneysel Psikoloji Profesörü, California Institute of Technology; Daw-An Wu, California Institute of Technologyve Joseph Kirschvink, Nico ve Marilyn Van Wingen Jeobiyoloji Profesörü, California Institute of Technology

Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.

İlgili Kitaplar

at InnerSelf Pazarı ve Amazon