科学家尝试确定人类磁感知能力

在20世纪的大部分时间里，磁感应研究似乎与探测和心灵感应研究一样无聊。然而，现在公认的事实是，许多动物能够感知地球磁场。鸟类、鱼类和其他迁徙动物占据了名单。对他们来说，拥有一个内置的指南针来环游世界是非常有意义的。近年来，研究人员发现行动相对缓慢的动物——龙虾、蠕虫、蛇、青蛙和蝾螈——也有这种感觉。与此同时，哺乳动物似乎对地球磁场做出了反应:在实验中，田鼠和鼹鼠利用磁场线来定位它们的巢穴；放牧时，牛和鹿将面对磁场线。狗排便时面向北方或南方。

越来越多的关于磁感知的科学证据大多是基于行为的，基于活动模式或测试，表明干扰或改变磁场将改变动物的习惯。科学家知道动物可以感知磁场，但他们不知道这是如何在细胞或神经层面发生的。

找到触发这些神经元的磁性受体就像大海捞针一样困难。没有明确的感觉器官可以解剖，磁场总是无形地扫过全身。"受体可能在你的左脚趾."加州理工学院的地球物理学家Joe Kirschvink说。

发现磁性感知

多年来，科学家认为石龟已经进化出一种合成磁铁的方法，仅仅是因为这种坚硬的矿物质有助于形成健康强壮的牙齿。然而，1975年，伍兹霍尔海洋研究所的理查德·布莱克莫尔提出，磁铁是特定细菌的磁性传感器。布莱克莫尔研究了科德角沼泽的淤泥中的细菌，发现当一个小磁铁靠近载玻片时，细菌会冲向磁铁。通过进一步观察，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场线对齐(向马萨诸塞州的北极移动)。

读完布莱克莫尔的作品后，柯尔施维克想知道磁性细菌在南半球是如何运动的:像马萨诸塞州的细菌一样向北，向南朝向它们的两极，还是向其他方向？他飞往澳大利亚，在河床中寻找类似的细菌。它们在堪培拉附近的污水处理池中最为丰富。"我去的时候只带了一块磁铁和一个放大镜."Kirschvink说，“细菌无处不在。”可以肯定的是，他们正在向南极游去。

当时，柯尔施维克是普林斯顿大学的博士后研究员，与生物学家詹姆斯·古尔德一起工作。1978年，他和古尔德在蜜蜂的腹腔里发现了磁铁。1979年，他们在鸽子的头上发现了一块磁铁。当时，柯尔施维克并不知道大西洋彼岸英国曼彻斯特大学的生物学家罗宾·贝克正在研究一种更大更复杂的动物:一名英国学生。在一系列的实验中，贝克让被蒙住眼睛的学生从他们的“家”进入一辆货车，经过一段曲折的旅程后去乡下，然后问他们家的指南针方向。在1980年的《科学》杂志上，贝克报道了一些不可思议的事情:这些学生几乎总能指向家的象限。当他们戴着带条形磁铁的眼罩橡皮筋时，这种识别技能就被阻碍了。然而，在眼罩中带有黄铜棒的对照组仍然具有磁感知能力。

后来，贝克声称在“徒步旅行”和“椅子”实验中发现了人类的方向感。在之前的实验中，受试者被引导通过一条蜿蜒的路线，然后指出他们家的方向。在后一个测试中，他们被旋转几次，然后被要求指出基本方向。贝克在现场直播中进行了一些实验，并在收到来自书籍和主流科学杂志的同行评论之前公布了一些结果。然而，这种兴风作浪的能力以错误的方式惹恼了学者。

贝克在一封电子邮件中说，他的美国同行对他怀有“卑鄙的敌意”。柯尔施维克和古尔德也持怀疑态度。1981年，他们邀请贝克在普林斯顿大学进行这些实验。这是贝克对美国东北部几所大学的短期访问之一。普林斯顿大学和其他地方的生殖努力都失败了。在1983年发表在《自然》杂志上的一篇文章中，贝克声称人类的窦骨是有磁性的。Kirschvink后来证实，结果是由污染造成的。Kirschvink也没能重现1985年的“椅子”测试。

尽管曼彻斯特的实验给人类磁感知的研究蒙上了一层阴影，但柯尔施维克悄悄地继承了贝克的衣钵，并秘密进行了30年的人类实验。现在，在人类前沿科学项目90万美元的资助下，加州理工学院的心理物理学家和脑电图专家基尔施文克和阿玉木·马塔尼，日本东京大学的神经科学家，正在尽最大努力验证贝克的断言。

进行相关测试

与柯尔施维克的磁性实验室相邻的是他用来测试人体的房间。有一个由薄铝墙板制成的盒子，也被称为法拉第笼。它只有足够大来容纳实验对象，它的功能是屏蔽电脑、电梯甚至广播中可能干扰测试的电磁噪音。

Kirschvink、Shimojo和Matani的想法是应用一个与地球磁场强度相似的旋转磁场，然后对照大脑的反应检查脑电图记录。测试于2014年底开始。Kirschvink是第一个人类实验对象。第19位是京介·松田隼，他是东京大学神经工程专业的研究生，从马塔尼实验室借调过来的。松田隼在知情同意书上签了名，然后被技术人员带进了箱子。“我们现在可以开始了吗？”插入电极后，技术员问道。松田隼坚定地低下了头。“好吧，我要关上箱子。”他关上灯，然后关上门。盒子里是柯尔施维克磁性的声音:“别睡着。”

在完全黑暗的情况下，松田隼会在盒子里坐一个小时。同时，一个自动化程序运行八种不同的测试。在这四次测试中，一个强度几乎等于地球磁场的磁场围绕受试者的头部缓慢旋转。在另外四项测试中，梅利特线圈被用来抵消感应磁场，以确保只有地球的自然磁性在起作用。这些测试是随机进行的，实验者和受试者都不知道正在进行什么样的测试。

大门打开了。

每隔几年，皇家航海学会就会召开一次会议，吸引动物航海领域几乎所有的研究人员。过去几年的会议讨论了由太阳、月亮、星星或声音和气味提供的导航。然而，磁感应占据了今年四月在伦敦大学举行的会议的议程。

在第一天的最后一次演讲中，柯尔施维克走上讲台，宣布了可能的突破。这是一个非常小的样本，只有20多个受试者。然而，柯尔施维克的设备已经取得了持续和可重复的结果。当磁场逆时针旋转时(相当于受试者向右看)，大脑产生的α波急剧减少。在脑电图世界中，α波的抑制与大脑处理有关:一组神经元正在放电，从而对唯一可以改变的变量做出反应。神经反应延迟了几百毫秒。Kirschvink说，这种滞后表明大脑有积极的反应。磁场可以在大脑中感应出模拟脑电图信号的电流，但它们是短暂的。

Kirschvink还发现了磁场偏向地板时的信号(好像受试者向上看)。他不明白为什么当磁场发生上下或逆时针变化而不是相反方向变化时会出现α波信号，尽管柯尔施维克认为它们是人类磁场罗盘极性的信号。"我的演讲进行得非常顺利。"柯尔施维克在随后的一封电子邮件中高兴地写道:“我们确实证实了人类有起作用的磁性受体。”

其他人在演讲中的反应是谨慎的:不可思议，如果是真的。"在12分钟的演讲中很难评价这样的事情。"教堂山北卡罗莱纳大学的神经生物学家肯尼斯·罗曼说，恐惧总是在细节中。

现在，两个月过去了。Kirschvink目前正在日本处理数据，并与马塔尼的研究团队合作，寻找测试中的差异。马塔尼使用了类似的装置，除了笼子和线圈更小，刚好能让受试者低下头。因此，他们必须躺下。然而，该团队也开始发现可重复的脑电图效应。"这是绝对可复制的，即使是在东京."柯尔施维克说，“大门正在打开。”(宗华)

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