עבור יצורים מסוימים, השדה המגנטי שמחבק את כדור הארץ שלנו משמש מצפן לניווט או להתמצאות.
ציפורים נודדות, צבי ים וסוגים מסוימים של חיידקים נספרים בין המינים עם מערכת ניווט מובנית זו. אבל מה עם בני האדם? על פי מחקר חדש, בני אדם יכולים לחוש גם בשדה המגנטי של כדור הארץ.
המחקר החדש, שפורסם היום (18 במרץ) בכתב העת eNeuro, מספק את הראיות הישירות הראשונות, מסריקות מוח, לכך שבני אדם יכולים לעשות זאת, ככל הנראה באמצעות חלקיקים מגנטיים המפוזרים במוח.
היכולת לזהות את השדה המגנטי, המכונה קבלת מגנטור, הועלתה לראשונה להתקיים בבני אדם בשנות השמונים. אולם מחקרים שלאחר מכן במוח, משנות התשעים, לא מצאו עדויות ליכולת.
אולם עם גישה לטכניקות ניתוח חדשות של נתונים, קבוצת חוקרים בינלאומית החליטה להעיף מבט נוסף.
מניפולציה של השדה המגנטי
כדי לבדוק אם בני האדם יכולים לחוש בשדה המגנטי, 34 מבוגרים התבקשו לשבת בתא בדיקה חשוך מעוטר בסלילים גדולים ומרובעים. זרמים חשמליים עברו דרך הסלילים הללו, ושנו את השדה המגנטי בתא ...
עוצמת השדה המגנטי הזה הייתה בערך זהה לזו שמקיפה את כדור הארץ שלנו, אמרה סופרת המחקר הראשי קוני וואנג, דוקטורנטית במכון הטכנולוגי בקליפורניה. לשם השוואה, זה חלש פי מאה מאלו מאלו שנוצרו על ידי מכונות MRI, ציין וואנג.
על המשתתפים נאמר להירגע ולעצום את עיניהם בזמן שהחוקרים תמררו את השדה המגנטי סביבם. במהלך הניסוי, מכונות אלקטרואנספלוגרמה (EEG) מדדו סוג של גלי מוח הנקרא גל אלפא. ידוע כי גלי אלפא יורדים במשרעת כאשר המוח מרים אות, בין אם זה מראה, צליל ... או משהו מגנטי.
המוח מגיב
מבין 34 המשתתפים, סריקות מוח מארבעה אנשים הראו תגובות חזקות לשינוי אחד בשדה המגנטי: מעבר מצפון-מזרח לצפון-מערב. משמרת זו תהיה זהה לאדם מחוץ לתא המעביר את ראשו במהירות משמאל לימין, למעט שהראש נע דרך השדה המגנטי הסטטי ולא השדה הנע סביבו.
בארבעת האנשים, גלי המוח האלפא פחתו במשרעת בהיקף של עד 60 אחוזים. אך הם הגיבו רק כאשר השדה עבר מצפון-מזרח לצפון-מערב - לא בכיוון השני.
"לא ממש ציפינו לתגובה א-סימטרית", אמר וואנג ל- Live Science. אף על פי שלא ברור מדוע זה קרה, החוקרים חושבים שזה יכול להיות משהו ייחודי לאנשים, ממש כמו כמה אנשים ימניים וחלקם שמאלניים.
למספר משתתפים הייתה גם תגובה חזקה למערכת ניסויים אחרת שהעבירה את שיפוע השדה, וזה מה שהיה קורה אם תיסע בין חצי הכדור הצפוני לדרומי.
כדי להבטיח שהתוצאות לא היו מדבקות, נשאלו המשתתפים במחקר שוב מספר שבועות לאחר מכן - והתוצאות התקיימו. סטיוארט גילדר, פרופסור לגיאופיזיקה באוניברסיטת לודוויג-מקסימיליאן במינכן שלא היה חלק מהמחקר החדש, אמר כי הממצאים החוזרים על עצמם הפכו את המחקר לשכנע.
גילדר אמר כי הוא לא ראה את הממצא שרוב האנשים לא יכולים לחוש בשדה המגנטי כמניין כנגד המחקר, מכיוון שהיכולת יכולה לבוא לידי ביטוי אחרת במוחות שונים. "יש אנשים שהם באמת טובים באמנות ויש אנשים שהם באמת טובים במתמטיקה," אמר גילדר ל- Live Science. איברים אינם "צריכים להתנהג או להגיב באותו אופן."
עם זאת, המחקר מעלה כמה שאלות נוספות, ציין. לדוגמה, איך אנשים היו תופסים את השדה אם היו שוכבים, או שהשדה המגנטי נע לאט יותר?
ניווט עתיק
לא ברור מדוע נראה שאנשים מסוימים מסוגלים לקבל קליטה מגנטית, אך בתיאוריה המיומנות יכולה לעזור בהתמצאות, או להיות שריד ליכולת שהתפתחה בשלב מוקדם כדי לעזור ליצורים - אפילו לקטים ציידים עתיקים - לנווט. "בעלי חיים רבים משתמשים בשדה המגנטי של כדור הארץ לצורך ניווט", אמר וואנג ל- Live Science. "יש מגוון רחב כל כך של יצורים שיש להם תחושה זו שלדעתנו, לבני אדם, לפחות, יש כמה שאריות מהתחושה הזו, אפילו אם איננו משתמשים בה כל כך הרבה בחיי היומיום שלנו."
ונשארות שאלות רבות בנושא קבלת מגנט באופן כללי, כמו איך זה עובד. אכן, מדענים גילו כיצד קבלת המגנטור פועלת בסוג יצור אחד בלבד: סוג של חיידקים הנקרא חיידקים מגנטוטקטיים. מיקרובים אלה נודדים לאורך קווי השדה של השדה המגנטי של כוכב הלכת שלנו באמצעות חלקיקים מגנטיים הנקראים מגנטיט (Fe3O4).
חלקיקי המגנטיט הללו ידועים כקיימים במוח האנושי במשך עשרות שנים - ונמצאו לראשונה על ידי ג'וזף קירשווינק, פרופסור לגיאוביולוגיה בסלטק, שהוא הסופר הבכיר של המחקר החדש.
מה שכן, מחקר שפורסם באוגוסט 2018 בכתב העת Scientific Reports מקבוצת גילדר מצא כי החלקיקים המגנטיים הללו היו מפוזרים בכל המוח האנושי. נוכחותם הנרחבת במוח העלתה כי החלקיקים ככל הנראה שימשו מטרה ביולוגית כלשהי, סיכמו מחברי המחקר.
הערת העורך: מאמר זה עודכן ב -19 במרץ כדי להבהיר כי חלקיקים מגנטיים אינם מוגבלים ל"מוח "במיקרובים. חיידקים מורכבים בדרך כלל מתאים בודדים ולכן אין להם מוח.
