Joidenkin olentojen planeettaa halaava magneettikenttä toimii kompassina navigoinnissa tai suunnassa.
Muuttolinnut, merikilpikonnat ja tietyt bakteerityypit lasketaan lajeihin tällä sisäänrakennetulla navigointijärjestelmällä. Entä ihmiset? Uuden tutkimuksen mukaan ihminen voi aistia myös Maan magneettikentän.
Uusi tutkimus, joka julkaistiin tänään (18. maaliskuuta) eNeuro-lehdessä, tarjoaa aivojen tutkimuksista ensimmäisen suoran todistuksen siitä, että ihmiset voivat tehdä niin todennäköisesti aivojen ympärille hajallaan olevien magneettisten hiukkasten kautta.
Mahdollisuudesta havaita magneettikenttä, jota kutsutaan magnetoreceptioniksi, ehdotettiin olevan olemassa ihmisillä jo 1980-luvulla. Mutta myöhemmät aivotutkimukset 1990-luvulta lähtien eivät löytäneet todisteita kyvystä.
Mutta pääsyä uusiin tietoanalyysitekniikoihin kansainvälinen tutkijaryhmä päätti tarkastella uutta.
Manuaalinen magneettikenttä
Jotta tutkittaisiin, havaitsevatko ihmiset magneettikentän, 34 aikuista pyydettiin istumaan pimeässä testihuoneessa, jota koristelivat suuret, neliömäiset kelat. Näiden käämien läpi kulkevat sähkövirrat muuttaen kammiossa olevaa magneettikenttää…
Tämän magneettikentän intensiteetti oli suunnilleen sama kuin planeettamme ympäröivä, sanoi johtavan tutkimuksen kirjoittaja Connie Wang, Kalifornian teknillisen instituutin jatko-opiskelija. Vertailun vuoksi se on noin 100 000 kertaa heikompi kuin MRI-koneiden luomat, Wang totesi.
Osallistujia käskettiin rentoutumaan ja sulkemaan silmänsä tutkijoiden manipuloidessaan ympärillään olevaa magneettikenttää. Kokeen aikana elektroenkefalogrammit (EEG) mittasivat aivoaaltotyyppiä, jota kutsuttiin alfa-aaltoksi. Alfa-aaltojen tiedetään vähenevän amplitudissa, kun aivot poimivat signaalin, olipa se sitten näky, ääni… tai jotain magneettista.
Aivot reagoivat
34 osallistujasta aivotutkimukset neljästä henkilöstä osoittivat voimakkaita reaktioita magneettikentän yhdelle muutokselle: siirtymiseen koillisesta luoteeseen. Tämä muutos olisi sama kuin kammion ulkopuolella oleva henkilö, joka siirtää päätään nopeasti vasemmalta oikealle, paitsi että pää liikkuu staattisen magneettikentän eikä sen ympärillä liikkuvan kentän läpi.
Neljässä yksilössä alfa-aivojen aaltojen amplitudi laski jopa 60 prosenttia. Mutta he vastasivat vasta kun kenttä siirtyi koillisesta luoteeseen - ei toiseen suuntaan.
"Emme oikeasti odottaneet epäsymmetristä vastausta", Wang kertoi Live Science: lle. Vaikka on epäselvää, miksi näin tapahtui, tutkijoiden mielestä se voi olla jotain yksilöllistä yksilöille, aivan kuten kuinka jotkut ihmiset ovat oikeakätisiä ja toiset vasenkätisiä.
Useat osallistujat reagoivat voimakkaasti myös toiseen koesarjaan, joka muutti kentän kaltevuutta, mikä tapahtuisi, jos matkustaisit pohjoisen ja eteläisen pallonpuoliskon välillä.
Varmistaaksesi, että tulokset eivät olleet flukeja, tutkinnassa vastaajat testattiin uudelleen useita viikkoja myöhemmin - ja tulokset pidettiin paikkansa. Münchenin Ludwig-Maximilian-yliopiston geofysiikan professori Stuart Gilder, joka ei ollut osa uutta tutkimusta, kertoi toistuvien havaintojen tekevän tutkimuksesta vakuuttavan.
Gilder kertoi, että hän ei pitänyt havaintoa, jonka mukaan useimmat ihmiset eivät voineet aistia magneettikenttää, tutkimuksen laskelmana, koska kyky voitiin ilmaista eri tavoin eri aivoissa. "Jotkut ihmiset ovat todella hyviä taiteessa ja toiset todella hyviä matematiikassa", Gilder kertoi Live Science: lle. Orgaanien "ei tarvitse käyttäytyä tai reagoida samalla tavalla".
Tutkimus herättää silti joitain lisäkysymyksiä, hän totesi. Esimerkiksi, miten ihmiset havaitsisivat kentän, jos he olisivat makuulla tai magneettikenttä olisi liikkunut hitaammin?
Muinainen navigointi
On epäselvää, miksi jotkut ihmiset näyttävät kykenevän magnetoretoptiin, mutta teoriassa tämä taito voisi auttaa suunnistuksessa tai olla jäännös kyvystä, joka kehittyi varhaisessa vaiheessa auttaakseen olentoja - jopa muinaisia metsästäjiä-keräilijöitä - navigoimaan. "Monet eläimet käyttävät maan magneettikenttää navigointiin", Wang kertoi Live Science: lle. "Siellä on niin laaja valikoima olentoja, joilla on tämä tunne, että luulemme ainakin ihmisten olevan jonkin verran tämän merkityksen jäännöksiä, vaikka emme käytä sitä enää niin paljon päivittäisessä elämässämme."
Ja magnetoreceptionista yleensä, kuten miten se toimii, on edelleen monia kysymyksiä. Tutkijat ovat todellakin selvittäneet, kuinka magnetoreceptio toimii vain yhden tyyppisissä olennoissa: bakteerityypissä, jota kutsutaan magnetotaktiseksi bakteereksi. Nämä mikrobit kulkevat planeettamme magneettikentän kenttälinjoja pitkin käyttämällä magnetiittihiukkasia, joita kutsutaan magnetiittiksi (Fe3O4).
Näiden magnetiittihiukkasten on tiedetty olevan olemassa ihmisen aivoissa vuosikymmenien ajan - ja ne löysi ensimmäisen kerran Caltechin geobiologian professori Joseph Kirschvink, joka on uuden tutkimuksen vanhempi kirjoittaja.
Lisäksi elokuussa 2018 lehden Scientific Reports lehdessä julkaistun tutkimuksen mukaan nämä magneettiset hiukkaset olivat hajallaan ihmisen aivoissa. Heidän laaja levinneisyys aivoissa viittasi siihen, että hiukkasilla oli todennäköisesti jonkinlainen biologinen tarkoitus, tutkimuksen kirjoittajat päättelivät.
Toimittajan huomautus: Tämä artikkeli päivitettiin 19. maaliskuuta selventääkseen, että magneettiset hiukkaset eivät rajoitu mikrobien "aivoihin". Bakteerit koostuvat tyypillisesti yksittäisistä soluista, joten heillä ei ole aivoja.
