Đối với một số sinh vật, từ trường ôm lấy hành tinh của chúng ta đóng vai trò là một la bàn để điều hướng hoặc định hướng.
Chim di cư, rùa biển và một số loại vi khuẩn được tính trong số các loài có hệ thống định vị tích hợp này. Nhưng con người thì sao? Theo một nghiên cứu mới, con người cũng có thể cảm nhận được từ trường của Trái đất.
Nghiên cứu mới, được công bố hôm nay (18 tháng 3) trên tạp chí eNeuro, cung cấp bằng chứng trực tiếp đầu tiên, từ quét não, rằng con người có thể làm như vậy, có khả năng thông qua các hạt từ tính rải rác xung quanh não.
Khả năng phát hiện từ trường, được gọi là từ tính, lần đầu tiên được đề xuất tồn tại ở người vào những năm 1980. Nhưng những nghiên cứu tiếp theo về não bộ, từ những năm 1990, đã không tìm thấy bằng chứng về khả năng này.
Nhưng với quyền truy cập vào các kỹ thuật phân tích dữ liệu mới, một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã quyết định xem xét lại.
Thao tác từ trường
Để nghiên cứu liệu con người có thể cảm nhận được từ trường hay không, 34 người trưởng thành được yêu cầu ngồi trong buồng thử nghiệm tối được trang trí bằng các cuộn dây lớn, vuông. Dòng điện đi qua các cuộn dây này, làm thay đổi từ trường trong buồng
Tác giả của nghiên cứu chính Connie Wang, một sinh viên tiến sĩ tại Viện Công nghệ California cho biết, cường độ của từ trường này tương đương với cường độ bao quanh hành tinh của chúng ta. Để so sánh, nó yếu hơn khoảng 100.000 lần so với những cái được tạo ra bởi các máy MRI, Wang lưu ý.
Những người tham gia được yêu cầu thư giãn và nhắm mắt trong khi các nhà nghiên cứu thao túng từ trường xung quanh họ. Trong quá trình thí nghiệm, máy điện não đồ (EEG) đã đo một loại sóng não gọi là sóng alpha. Sóng alpha được biết là giảm biên độ khi não thu tín hiệu, cho dù đó là thị giác, âm thanh hay một thứ gì đó có từ tính.
Bộ não phản ứng
Trong số 34 người tham gia, quét não từ bốn cá nhân cho thấy phản ứng mạnh mẽ đối với một thay đổi trong từ trường: sự dịch chuyển từ đông bắc sang tây bắc. Sự dịch chuyển này sẽ giống như một người bên ngoài buồng chuyển đầu nhanh từ trái sang phải, ngoại trừ đầu di chuyển qua từ trường tĩnh thay vì trường di chuyển xung quanh nó.
Trong bốn cá nhân, sóng não alpha giảm biên độ tới 60%. Nhưng họ chỉ trả lời khi cánh đồng chuyển từ đông bắc sang tây bắc - không theo hướng khác.
"Chúng tôi không thực sự mong đợi một phản ứng bất đối xứng", Wang nói với Live Science. Mặc dù không rõ tại sao điều này xảy ra, các nhà nghiên cứu nghĩ rằng nó có thể là một cái gì đó độc đáo đối với cá nhân, giống như cách một số người thuận tay phải và một số thuận tay trái.
Một số người tham gia cũng có phản ứng mạnh mẽ với một loạt các thí nghiệm khác làm thay đổi độ nghiêng của trường, đó là điều sẽ xảy ra nếu bạn di chuyển giữa bán cầu Bắc và Nam.
Để đảm bảo kết quả không phải là một sự may mắn, những người trả lời nghiên cứu đã được kiểm tra lại vài tuần sau đó - và kết quả vẫn đúng. Stuart Gilder, giáo sư địa vật lý tại Đại học Ludwig-Maximilian của Munich, người không tham gia nghiên cứu mới, nói rằng những phát hiện lặp đi lặp lại khiến nghiên cứu trở nên thuyết phục.
Gilder nói rằng ông không xem phát hiện rằng hầu hết mọi người không thể cảm nhận được từ trường là một phép tính chống lại nghiên cứu, bởi vì khả năng này có thể được thể hiện khác nhau ở những bộ não khác nhau. "Một số người thực sự giỏi về nghệ thuật và một số người thực sự giỏi toán", Gilder nói với Live Science. Các cơ quan không "phải cư xử hoặc phản ứng theo cùng một cách."
Tuy nhiên, nghiên cứu đưa ra một số câu hỏi bổ sung, ông lưu ý. Ví dụ, mọi người sẽ cảm nhận trường như thế nào nếu họ nằm xuống, hoặc từ trường đã di chuyển chậm hơn?
Điều hướng cổ đại
Không rõ tại sao một số người dường như có khả năng từ tính, nhưng về mặt lý thuyết, kỹ năng này có thể giúp định hướng hoặc là tàn dư của một khả năng phát triển sớm để giúp các sinh vật - ngay cả những người săn bắn hái lượm cổ đại - điều hướng. "Nhiều động vật sử dụng từ trường của Trái đất để điều hướng", Wang nói với Live Science. "Có rất nhiều sinh vật có ý nghĩa này đến nỗi chúng ta nghĩ rằng con người, ít nhất, có một số tàn dư của ý nghĩa này, ngay cả khi chúng ta không sử dụng nó quá nhiều trong cuộc sống hàng ngày nữa."
Và nhiều câu hỏi vẫn còn về từ tính nói chung, như cách nó hoạt động. Thật vậy, các nhà khoa học đã tìm ra cách thức hoạt động của từ tính chỉ trong một loại sinh vật: một loại vi khuẩn được gọi là vi khuẩn từ tính. Những vi khuẩn này di chuyển dọc theo các đường trường của từ trường của hành tinh chúng ta bằng cách sử dụng các hạt từ tính gọi là từ tính (Fe3O4).
Những hạt từ tính này đã được biết là tồn tại trong não người trong nhiều thập kỷ - và lần đầu tiên được tìm thấy bởi Joseph Kirschvink, giáo sư địa chất học tại Caltech, tác giả chính của nghiên cứu mới.
Hơn nữa, một nghiên cứu được công bố vào tháng 8 năm 2018 trên tạp chí Khoa học Báo cáo từ nhóm Gilder đã phát hiện ra rằng các hạt từ tính này nằm rải rác trong não người. Sự hiện diện rộng rãi của chúng trong não cho thấy các hạt có khả năng phục vụ một số mục đích sinh học, các tác giả của nghiên cứu đó kết luận.
Lưu ý của biên tập viên: Bài viết này đã được cập nhật vào ngày 19 tháng 3 để làm rõ rằng các hạt từ tính không bị giới hạn trong một "bộ não" trong vi khuẩn. Vi khuẩn thường được tạo thành từ các tế bào đơn và vì vậy chúng không có não.
