科学家尝试确定人类磁感知能力
时间:2017-12-07

  科学家试图确定人类的磁敏感性 - 新闻 - 科学网

  在二十世纪的大部分时间里,磁敏感研究似乎与探测和心灵感应研究一样令人反感。然而,许多动物能够感受到地球磁场的事实现在已经成为公认的事实,鸟类,鱼类和其他迁徙动物占据了这个名单,对于它们来说,有一个内置的指南针可以在近年来,研究人员也发现动物龙虾,蠕虫,蛇,青蛙和蝾螈的感觉也比较迟钝,同时,哺乳动物也似乎对地球的磁场作出反应:在实验中,木鼠和鼹鼠使用磁力线来定位它们的巢穴;牛和鹿在放牧的同时,朝着磁场线擦擦身体;将使自己面对北方或南方。

  磁化率不断增加的科学证据主要是行为性的,根据活动方式或动物习性的变化进行测试,表明干扰或磁场变化。科学家们知道动物可以感受到磁场,但是他们不了解细胞或神经元如何发生这种情况。

  寻找负责触发这些神经元的磁性受体与在大海捞针中发现棘手一样困难。解剖学上没有明显的感觉器官,磁场总是无形地扫过身体。受者可能在你的左脚趾。加州理工学院的地球物理学家Joe Kirschvink说。

  找到磁敏感的能力

  多年来,科学家相信石龟演变了一个合成磁铁方法,仅仅因为这个坚硬矿物帮助形成健康,强有力的牙齿。然而到了1975年,伍兹霍尔海洋研究所的理查德·布莱克莫尔(Richard Blakemore)提出,在特定的细菌中磁体是磁性传感器。布莱克莫尔研究了科德角泥土中的细菌,结果发现当一块小磁铁移动到玻璃载片附近时,细菌就跑向磁铁,经过进一步的观察,他发现这些微生物含有磁性晶体链,迫使细胞与地球自身的磁力线(在马萨诸塞州的北极移动)对齐。

  在阅读Blakemore的工作之后,Kirschvink想知道磁性细菌是如何在南半球旅行的:像马萨诸塞州的细菌一样向北移动,向南移动到极点,或者向另一个方向移动?他飞到澳大利亚,在河床上寻找类似的东西他们在堪培拉附近的一个污水处理池里是最丰富的,当我去的时候,我只带了一块磁铁和一个放大镜,克什夫林克说到处都是细菌,可以肯定的是他们向南极游来。

  当时,基尔施温克曾是普林斯顿大学的博士后,曾与生物学家詹姆斯·古尔德(James Gould)合作过。 1978年,他和古尔德在蜜蜂的腹腔里发现了磁铁; 1979年,他们在一只鸽子的头上发现了磁铁。那时候,基尔施温克并不知道在大西洋彼岸的曼彻斯特大学,生物学家罗宾·贝克(Robin Baker)正在研究一个更大更复杂的动物:一个英国学生。在一系列的实验中,贝克让她蒙住眼睛的学生在家里翻了一辆面包车,经过一番波折到村里,然后问起家里罗盘的方向。在科学1980年,贝克报道了一些令人难以置信的东西:这些学生几乎总是指家庭象限。当他们在护目镜中有条形磁铁时,这种识别能力受到阻碍。在护目镜中带有黄铜杆的对照组仍然具有磁性传感能力。

  随后,贝克声称在登山和椅子试验中发现了一种以人为本的感觉。在前面的实验中,受试者经过一段曲折的路线,然后指向了家的方向;在后面的实验中,他们旋转了多次,然后要求指出基础。贝克在现场直播期间进行了一些实验,并在接受同行评审书籍和主流科学杂志之前公布了他的一些成果。然而,这种以错误的方式制造波浪的能力使学者们感到不快。

  贝克在一封电子邮件中说,美国同事对他有着卑鄙的敌意。基尔施温克和古尔德也是怀疑论者。 1981年,他们邀请贝克在普林斯顿大学进行这些实验。这是贝克在美国东北部几所大学进行生殖旅程的短途旅行之一,在普林斯顿大学和其他地方,生殖方面的努力都失败了,在1983年“自然”杂志的一篇文章中,贝克声称人类的血窦是磁性的。从那以后,基尔施温克已经证实了结果是污染。1985年,基尔施温克也没能重现椅子试验。

  尽管曼彻斯特考验人类磁感的阴影,基尔施温克平静地继承了贝克的地幔,并秘密进行了30年的人体试验,今天,加州理工学院心理学家基尔施温克,脑电专家Shinsuke Shimojo和Ayumu日本东京大学的神经外科医生Matani正在用人类前沿科学项目(Human Frontier Science Project)以90万美元的资金测试贝克的要求。

  开展相关实验

  与Kirschvink Magnetics实验室相邻的是他测试人体的房间。有一个由铝制薄壁面板组成的盒子,被称为法拉第笼。它的大小足以容纳主题,作用是屏蔽电脑,电梯乃至无线电可能会干扰电磁噪声的测试。

  Kirschvink,Shimojo和Matani的想法是在地球磁场上施加一个类似强度的旋转磁场,然后检查EEG记录是否对抗大脑中的反应,实验始于2014年底.Kirschvink是第一个第十九届是东京大学神经外科研究生松田凯佑,他是从Matani实验室借来的松田签署了知情同意书,然后由技术员带到盒子里,我们现在就开始吗?插入电极松田点了点头,我想把盒子关上,关掉了灯,关上了门,这是来自盒子里的基尔施温克的磁性声音:不要入睡。

  在完全的黑暗中,松田在盒子里坐了一个小时。与此同时,一个自动化程序运行八个不同的测试。在四个测试中,与地球磁场强度几乎相同的磁场缓慢地围绕主体的头部旋转。在其他四个测试中,Melitt线圈被用来抵消诱导磁场,以确保只有地球的自然磁性在工作,这些测试是随机进行的,测试人员和主体都不知道是什么样的测试进行。

  门是开着的

  每隔几年,皇家航海学会都举办一次会议,吸引了几乎所有的动物导航领域的研究人员。过去几年的会议探索了由声音和气味提供的太阳,月亮,星星或导航。然而,今年4月在伦敦大学举行的一次会议上,磁感受到了议程。

  在第一天的最后一次演讲中,基尔施温克走上讲台,宣布了一个潜在的开创性的消息。这是一个非常小的样本,只有20多个科目。然而,Kirschvink的设备取得了持续的,可重复的结果,当磁场逆时针旋转(相当于右侧的主体)时,大脑产生了一个急剧的波浪减少,在脑电世界,波浪抑制是与大脑处理有关:一组神经元正在放电,以响应唯一可以改变的变量,神经反应延迟了几百毫秒,Kirschvink说滞后显示了正面的大脑反应,磁场可以感应出模拟脑电信号的电流在大脑中,但它们是短暂的。

  Kirschvink也发现了磁场偏转地板时的信号(就好像被摄体抬起了一样)。他不明白为什么波形信号出现在磁场经历上下或逆时针变化而不是相反的方向时,尽管基尔施温克认为这是人类磁场指南针的极性的标志。我的发言很顺利。在接下来的电子邮件中,基尔施温克兴高采烈地写道:我们确实证实人类有磁性的受体在起作用。

  在演讲中,其他人的回应是谨慎的:如果属实,令人难以置信。北卡罗来纳大学教堂山分校的神经生物学家罗曼(Kenneth Lohmann)说,恐怖症总是在细节部分。

  现在,两个月过去了。 Kirschvink目前正在日本处理数据,并正在与Matani研究小组合作,寻找实验性差异。 Matani使用了一个类似的装置,除了笼子和线圈足够小以降低受试者的头部之外,因此他们必须躺下来,但是他们也开始寻找可重复的脑电效应,即使在东京也是如此基尔施温克说门是开着的(宗华)

  阅读更多

  科学相关文章(英文)