[科普中國]-人真的擁有“第六感”—磁覺

人們常常用“第六感”這個說法來形容在某些方面擁有的特殊直覺，比如影視作品中的第六感常常指對未來的預(yù)知能力，然而第六感的存在卻從來沒有得到過科學(xué)研究的證實。不過，在今年3月19日美日聯(lián)合科研團隊發(fā)布的一項關(guān)于人類感知地磁場能力的研究成果中卻顯示部分人可能擁有視覺、聽覺、觸覺、味覺以及嗅覺之外的第六感——磁覺。

這項成果在世界各國都引發(fā)了公眾和媒體的興趣，那么，地磁場到底是一個怎么樣的存在？這項研究到底是如何實施的？結(jié)論科學(xué)性和可信度有多高？不少人天生路癡，這是不是因為他們感受地磁的能力偏弱？

地磁場，仍然充滿未解之謎

通過對地球巖石的分析，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)地磁場至少在35億年之前就已經(jīng)產(chǎn)生了，而整個地球的歷史也不過46億年。人類對地磁場的系統(tǒng)研究大約從大航海時代開始，歐洲殖民者在航海的同時也收集了世界各地的地磁場方向等數(shù)據(jù)，并加以收集整理。中國人的先民早在上千年前就注意到了地磁現(xiàn)象，并以此為依據(jù)發(fā)明了早期的羅盤。

描繪于大航海時代的世界地圖，創(chuàng)作于16世紀，來源：公有領(lǐng)域

數(shù)據(jù)顯示，**地球表面的磁場分布與地球內(nèi)部存在一根假想棒狀磁鐵的磁場分布類似。**不過，棒狀磁鐵在數(shù)百攝氏度下加熱后就會失去磁性，而地球內(nèi)部溫度又可能高達數(shù)千攝氏度。因此，人類很早就意識到地球磁場應(yīng)當(dāng)來自地球內(nèi)部，且其產(chǎn)生原因很難用地心存在棒狀磁鐵加以說明。

20世紀中期，隨著對地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)了解的深入，科學(xué)家們提出了地磁產(chǎn)生的可能解釋。我們知道，地球是由地殼、地幔、地核三部分構(gòu)成的一個類似雞蛋的球殼結(jié)構(gòu)，其中的地核部分主要是由鐵、鎳等金屬元素構(gòu)成，且包括外地核和核內(nèi)地核兩部分。外地核以流體為主，而內(nèi)地核以固體為主。

由金屬元素構(gòu)成的地核應(yīng)該是電的良導(dǎo)體，一旦有電流從地核流過，就會產(chǎn)生伴生磁場，地表就可能感應(yīng)到該磁場的存在。那么**地核中為什么會存在電流呢？**這與流體形態(tài)的外核關(guān)系非常密切，磁場中的導(dǎo)電流體可以產(chǎn)生電流。上面兩個過程同時存在，并行發(fā)生。電流和磁場最初可能都很小，但經(jīng)過不斷地相互作用，兩者間發(fā)生正向激勵，令地磁場強度達到如今的水平。

地磁北極與地理北極之間存在交角，來源：見圖

在地表附近，地磁場強度和方向依所處地點的不同而發(fā)生變化。強度方面呈現(xiàn)兩極大，赤道小的特點，從方向上來看北半球磁感線進入地表，而南半球是從地表處射出。地磁強度較低的南美大陸中心附近約為25000nT，而澳大利亞下方的南極大陸海岸附近則可以達到65000nT。一天中地磁強度可能會有數(shù)十nT的波動，即便遭遇太陽風(fēng)暴一類的極端事件，地磁強度的變化也不過數(shù)百nT而已。

**地磁強度數(shù)值到底是一個怎樣的概念呢？**以生活中常見的磁療按摩儀為例，其中放置的永久磁鐵可以達到地磁強度的兩千倍以上，而磁懸浮列車上應(yīng)用的永磁體磁場強度可以達到地磁場的數(shù)十萬倍。可見地磁場從強度而言確實是相當(dāng)微弱的，我們在生活中對其完全沒有感知也毫不奇怪。

一種可以感應(yīng)地磁場的趨磁細菌及其體內(nèi)的磁性晶體顆粒，來源：見圖

能夠感受地磁場的大腦只有大約30%

這項發(fā)布于國際期刊eNeuro的研究由日本東京大學(xué)和美國加州理工學(xué)院共同完成。研究人員利用特殊設(shè)計的籠形裝置對地球磁場進行電磁屏蔽，并在此基礎(chǔ)上模擬了一系列地磁場變化，以驗證裝置中志愿者的腦波信號對變化有何響應(yīng)。

實驗裝置示意圖，來源：參考文獻1

這些志愿者來自不同國家，年齡分布從18歲到68歲，其中包括24名男性和12名女性。實驗過程中，他們進入一個邊長約為2米的房間，這個房間可以完全隔絕聲音和光線。墻壁處布置的線圈可以模擬出地球磁場，并且還能對磁場的方向進行控制。在磁場發(fā)生變化的同時，布置在志愿者頭部64個位置處的傳感器可以記錄志愿者的實時腦電波。

當(dāng)感官發(fā)生作用時，我們會產(chǎn)生特殊的腦波，與此同時相應(yīng)的大腦皮層也會有活躍跡象。例如受到視覺和聽覺刺激后，相應(yīng)的神經(jīng)中樞會興奮并產(chǎn)生可被探測的腦電波?？茖W(xué)家們很早之前就開始嘗試對大腦感應(yīng)磁信號的能力進行測量，但這些嘗試都沒有取得有說服力的結(jié)果。

動圖，頭部矢切面的核磁共振成像（MRI），來源：Dwayne Reed (talk)

這是因為科學(xué)家們始終還是按照之前的套路，嘗試尋找到與磁性刺激相應(yīng)的活躍腦區(qū)和特征腦波。不過很遺憾，目前我們還完全不清楚與磁覺對應(yīng)的腦部特征反應(yīng)。并且，磁性的特殊之處在于，對人腦施加磁場后，由于電和磁之間的相互作用，或多或少都會產(chǎn)生微弱的電流，這些微弱電流最后就會形成腦電波。根據(jù)參與研究的東京大學(xué)副教授真溪步的說法，即便是對尸體施加磁場，都可能會觀察到腦電波。這種被動腦波與大腦產(chǎn)生的腦波將很難得到區(qū)分。

不過，日美科學(xué)家團隊用巧妙的辦法規(guī)避了上面的困境。這個辦法的核心就是，既然不能獲得絕對的信號，那么就嘗試能否獲得變化的信號。此外，既然不能找到有特異性的磁覺腦波，那么就嘗試能不能找到磁場影響非特異性腦波的可能。事實證明，這一思路非常成功，而其中的關(guān)鍵就是對阿爾法腦波的利用。

阿爾法腦波是一種存在于人腦和很多動物腦中的，頻率在8~13赫茲間的電信號。這種腦波沒有太強的特異性，在放松、平靜、閉眼但清醒的狀態(tài)下占有更大比例，可以理解為是一種帶有背景信號性質(zhì)的腦波。當(dāng)受到光、聲等刺激時，阿爾法波會發(fā)生振幅減小的現(xiàn)象，可以認為是一種人體接受了某種刺激的間接證據(jù)。

研究人員將關(guān)注的焦點集中在阿爾法腦波上，同時，他們令籠形裝置模擬出的地磁場不斷變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，36名志愿者中的4人，阿爾法腦波振幅發(fā)生了明顯下降，最大幅度達到一半。同時，大約30%的人都出現(xiàn)了類似現(xiàn)象。**這說明，人群中某些人的大腦對地磁場的變化會有一定響應(yīng)。**這種響應(yīng)過程完全發(fā)生在無意識狀態(tài)下，志愿者不會有任何其它異樣的感受。

志愿者阿爾法腦波振幅減?。?s為磁場開始變化時間）

更加令人感到驚奇的是，只有當(dāng)模擬地磁場的方向在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化時，人腦才會對這種變化發(fā)生響應(yīng)。具體來說，只有當(dāng)磁場方向大約為60度傾角向下時，才能觀察到明顯的阿爾法波振幅減小。研究人員認為，這一傾角與北半球中緯度地區(qū)的實際情況接近，與志愿者日常生活的地區(qū)相一致。因此，他們的大腦可能會自動屏蔽相差極大的地磁場環(huán)境，而不對其做出反應(yīng)。

日本著名“自殺勝地”——青木原樹海，來源：見圖

研究人員分析稱，這種機制確實有其存在的意義，地磁場大幅變動在自然界中極為罕見，只有在雷電擊中地面后的短暫時間內(nèi)或者在地表存在分布范圍極大的磁鐵礦等情形中才可能產(chǎn)生地磁場方向反轉(zhuǎn)或者大角度偏差一類現(xiàn)象。人腦傾向于將這種情況處理為“誤報”，從而將其無視。

很多依靠地磁進行導(dǎo)航的動物身上也存在類似的機制，比如有研究表明，對候鳥施加強磁場干擾并沒有影響其利用地磁進行導(dǎo)航的能力。這很可能是因為候鳥將強磁場自動處理為了誤導(dǎo)信號而不予理會。

可以放心的是，這項研究跟你的路癡毫無關(guān)系

由于地球表面各處的地磁場方向和強度都有所區(qū)別，理論上來說，假如可以精確地探知周圍的地磁場，就能在一定程度上了解自己所處的位置。利用地磁導(dǎo)航的候鳥就是利用這一機制的最好案例。不過，鑒于這次研究中任何一位志愿者都沒有感受到了地磁變化的外在反應(yīng)，腦波出現(xiàn)的可探知效應(yīng)僅僅存在于無意識狀態(tài)下。

真溪副教授在訪談中表示，自己目前還完全看不到這種效應(yīng)本身能獲得實際應(yīng)用的可能性。指望拼命修煉然后進化出磁覺第六感的想法似乎根本不現(xiàn)實。不過，這次的實驗在科學(xué)意義上卻絕對值得重視和參考，與磁覺類似的所謂人類“第六感”研究，都可以在變化的條件下利用阿爾法腦波的振幅變化，來獲得大腦對刺激發(fā)生響應(yīng)的間接證據(jù)。

回到日常生活中，某些人確實比其他人更容易在陌生環(huán)境中迷路，但是**這種現(xiàn)象與其說是客觀存在，可能更多還是主觀心理暗示。**就算你屬于人群中大腦對地磁場變化有所反應(yīng)的那30%，利用這種微弱效應(yīng)來導(dǎo)航也絕對不現(xiàn)實。而且，對于不少女生來說，總是找不到路很可能會增添幾分萌妹子屬性，也多了一個邀請小哥哥的正當(dāng)理由。

參考文獻

1. Transduction of the Geomagnetic Field as Evidenced from Alpha-band Activity in the Human Brain

2. http://karapaia.com/archives/52272315.html

3. https://www.fnn.jp/posts/00439111HDK