人类可以感受到磁场吗

从迁徙鳗鱼和其他鱼类到昆虫到鸟类的C形特征进入地球的磁场进行导航，有时数千英里。但到目前为止，人类的任何这种磁感都缺乏证据。现在，研究表明，有些人确实感知磁场，尽管是无意识的。科学家昨天(3月18日)在eNeuro报道说，为了应对不断变化的磁场，即所谓的脑电波，大脑的背景“嗡嗡声”在人类志愿者中安静下来。

“这是人类检测和转换地球磁场能力的第一个非常明确的证据和有力证据，”瑞典隆德大学的神经病学家Eric Warrant说，他不参与这项工作。“这是非常谨慎的控制，”Warrant指出，因为作者有条不紊地监控混淆效应和人工制品的潜在来源。

过去，研究人员通过关注人的行为来寻找人类的磁感受。例如，20世纪80年代的一个小组在蒙住眼睛的人的测试中报告了人类的磁感应，他们认为他们基于磁场定位自己，但结果从未复制过，奥尔登堡大学的生物物理学家Michael Winklhofer说，他没有参与这项工作。 。

在这项新研究中，来自加州理工学院和合作者的科学家们通过使用脑电图观察大脑对不断变化的磁场的反应来超越探测行为。研究人员制造了一个可以屏蔽不需要的电磁辐射的立方在那里，研究的参与者独自坐在黑暗和安静的一个小时，戴着脑电图帽，让科学家在操纵立方体中的磁场时窃听他们的大脑。

加州理工学院的研究人员和论文作者之一伊萨克希尔本说，实验条件模拟了人们通常如何经历地球的磁场。实验室场地的强度与地球相似，研究人员将其缓慢移动以模拟在转动头部时场地会如何变化。

对于某些磁场运动模式，研究人员注意到参与者的大脑α波段振荡或α波振幅下降，其频率约为8到13赫兹。阿尔法波总是存在，但在休息时更加突出。“你可以把[阿尔法波浪]看作衡量人类大脑中神经元群体参与或未接触的程度，”希尔本解释道。

当磁场向下定向并逆时针扫过时，科学家观察到当他们汇总来自26个受试者的数据进行分析时，α波幅度显着下降。在某些人中，大脑节律的振幅在数百毫秒内下降了60%，然后恢复正常。“我只是被吹走了。我不认为我们会发现任何这种清晰，可量化和可重复的东西，“希尔本说，他承认他对该项目的开头有些怀疑。

研究合着者，加州理工学院的地球生物学家约瑟夫·基尔施温克解释了阿尔法波的下降，因为当人们意识到磁场在身体没有移动时，大脑“吓坏了”。但并非所有条件都引发了这种变化。

当研究人员将场向上移动时，朝向与实验发生的北半球相关方向相反的方向 - 他们没有观察到α波的下降。当田地被指向并顺时针旋转时，他们也没有看到响应。“我们不知道为什么会这样，”Winklhofer说道，但他指出，由于这一动作不会像其相反的那样触发脑电波的转变，“它最不可能代表电子产生的神器”。

“感觉就在那里，”基尔施温克说。问题是，它是如何工作的?“它要求有受体细胞，很可能只有很少的磁铁矿晶体将这些信息传递给大脑，”他说。这组作者说，由于场的极性很重要，因此结果排除了其他机制，如电感应或所谓的量子罗盘，由光激发的分子与地球的磁场相互作用。

参见“一群动物感官”

Kirschvink说，这很有意义，因为磁感应系统似乎几乎存在于所有生物体中。“如果我们没有它，我们需要解释为什么我们失去它。。。。我们在这篇论文中所说的是我们没有失去它。“

也许今天的文化中人们并没有完全失去磁感。Winklhofer和Kirschvink都指向澳大利亚的原住民，他们以在沙漠中定位的能力而着称，其语言指的是基本方向(北，南，东和西)，而不是相对的方向(右，左，前，后) )。“如果这些文化具有不那么深刻的磁感，那将是非常有趣的，”Winklhofer说道，他过去曾与Kirschvink合作过。

作者承认他们的结果将是有争议的，特别是在神经科学领域。但他们说，这就是为什么其他独立团体应该尝试复制他们的结果。

为了确保樱桃选择结果，科学家们自动化了他们的数据分析工作流程。对于对照，科学家们使用了缺少其施加的磁场的假暴露，同时仍然通过线圈流动电流，通常产生磁场以产生线圈通常产生的任何热量或噪声。这些控制并没有促使参与者的alpha波发生重大变化。“关于实验范式，它是一种严谨和实验清晰度的旅程，”Warrant说。

此外，Kirschvink和他的同事说他们已经通过与日本志愿者的类似测试复制了场感应效应，并将在未来的论文中报告。该团队现在正在寻找明显的行为迹象，例如反射性眼球运动，这可以进一步证实人类感知磁场。“如果我们能够在这些方面找到一些东西，那可能会在另一个层面上建立人类的磁感应，”该论文的作者之一Connie Wang和Shinsuke Shimojo实验室的Caltech博士生说。

还有很多工作要做，探索磁感并弄清楚它的生物学。“我的感觉是这只是冰山一角，”基尔施温克说。但他的感觉是“大脑进化超过5亿年，就像任何其他传感系统一样从磁场中提取信息。”