Từ lâu, các nhà khoa học đã cho rằng con người cũng có khả năng cảm nhận từ trường Trái Đất để định hướng giống loài chim hoặc một số động vật khác.
Tuy nhiên, đến tây bây giờ người ta mới mới có bằng chứng thực nghiệm chứng minh điều này. Công bố trên tạp chí khoa học eNeuro hôm 18/3, bằng chứng cho thấy bộ não con người có khả năng phản ứng với từ trường Trái Đất, dù chỉ ở mức độ vô thức.
Người ta vẫn không rõ liệu khả năng cảm nhận từ trường của chúng ta có hữu ích hay không, bởi có thể đây là một đặc điểm dấu tích còn sót lại từ quá khứ nguyên thủy.
 |
| Các neuron đang sinh ra sóng não (màu xanh lá cây). Ảnh: Wikipedia. |
Các nhà khoa học sẽ nghiên cứu thêm để xác định xem liệu từ trường có đóng góp gì cho hành vi hoặc khả năng của chúng ta hay không, chẳng hạn như năng lực định hướng trong không gian vốn rất tốt ở một số người nhưng lại tệ ở nhiều người khác, như việc mù đường.
Khả năng cảm nhận từ trường có ở cả động vật không xương sống và có xương sống. Một số vi khuẩn và động vật nguyên sinh, chim di cư và rùa biển cũng phản ứng với từ tính, dùng nó để hỗ trợ điều hướng. Chó cũng nhạy cảm với từ trường Trái Đất, cơ thể của chúng có xu hướng dọc theo trục Bắc - Nam khi bài tiết.
Giả thuyết đã có từ lâu
Khoảng 30 năm trước, các nhà khoa học cố gắng xác định xem con người có khả năng cảm nhận từ trường hay không, nhưng các nghiên cứu ban đầu không mang lại kết quả.
Những nỗ lực tiên phong này không kết luận được khả năng cảm nhận từ trường của con người là có hay không. Phần lớn các nhà khoa học từ bỏ việc theo đuổi tới cùng, cho rằng từ trường là một cái gì đó bên ngoài khả năng cảm nhận của con người.
Trong những năm sau đó, thí nghiệm trên động vật chỉ ra rằng cảm nhận từ trường là kết quả của quá trình xử lý thần kinh phức tạp chứ không phải của giác quan. Điều này thúc đẩy nhà địa vật lý Caltech Joseph Kirschvink và nhà thần kinh học Shin Shimojo xem xét lại vấn đề.
"Cách tiếp cận của chúng tôi là tập trung vào hoạt động của sóng não” , Kirschvink nói, "Nếu bộ não không phản ứng với từ trường, không có cách nào từ trường có thể ảnh hưởng đến hành vi. Não bộ trước tiên phải nhận thức được một thứ gì đó để ra quyết định hành động".
"Không có thứ gọi là “nhận thức ngoài cảm giác” (giác quan thứ 6). Chúng tôi chứng minh rằng đây là một hệ thống cảm giác có sẵn ở người, giống như ở nhiều loài động vật", ông nói.
Để kiểm tra bộ não con người có khả năng xử lý ảnh hưởng của từ trường hay không, Kirschvink và Shimojo đã thiết lập thí nghiệm khá phức tạp, sử dụng một buồng được thiết kế đặc biệt để lọc bất kỳ nhiễu loạn bên ngoài nào có thể ảnh hưởng đến kết quả.
 |
| Cách thiết lập buồng thí nghiệm .Ảnh: C. Bickel. |
Buồng biệt lập được đặt trong Lồng Faraday, che chắn bên trong khỏi các trường điện từ. Những người tham gia được theo dõi bằng điện não đồ (EEG). Ba bộ cuộn dây trực giao, được gọi là cuộn Merritt, cho phép các nhà nghiên cứu kiểm soát từ trường xung quanh đầu người tham gia.
Các tấm cách âm trên tường làm giảm tiếng ồn bên ngoài từ tòa nhà, một chiếc ghế gỗ và sàn cách ly ngăn chặn mọi sự can thiệp không mong muốn từ bên ngoài vào các cuộn dây từ tính. Điện não đồ chạy bằng pin được đặt bên cạnh người tham gia, kết nối với máy tính ở phòng khác bằng cáp quang.
Các thí nghiệm được kiểm soát cẩn thận, những người tham gia ngồi thẳng trên ghế, đầu của họ ở gần trung tâm từ trường, dữ liệu EEG được thu thập từ 64 điện cực. Các thử nghiệm kéo dài hàng giờ, trong đó hướng của từ trường được quay liên tục. Thí nghiệm có sự tham gia của 34 tình nguyện viên trưởng thành.
Sau các thí nghiệm, không ai trong số những người tham gia cho biết họ có thể biết khi nào hoặc có thay đổi nào đối với từ trường đã xảy ra. Nhưng có 4 người tham gia lại cho kết quả khác.
Một ngành khoa học sinh học vừa ra đời?
Các nhà nghiên cứu đã ghi nhận phản ứng mạnh mẽ từ não bộ con người cố gắng mô phỏng lại các “cường độ của từ trường Trái Đất”. Đặc biệt, sự kích thích từ trường đã làm giảm biên độ của sóng alpha EEG trong khoảng từ 8 đến 13Hz. Kết quả tương tự xuất hiện ở bốn người tham gia.
Sự thay đổi từ trường có thể kích hoạt các chuyển động của cơ thể tương tự với hành vi gật đầu lên hoặc xuống, hoặc xoay đầu từ trái sang phải.
Sóng alpha là sóng não chiếm ưu thế được tạo ra bởi các tế bào thần kinh khi con người không xử lý bất kỳ thông tin cảm giác cụ thể, hoặc thực hiện một nhiệm vụ cụ thể nào. Khi có sự thay đổi của từ trường, hoạt động xung alpha trong não người giảm đi, tức nó đang xử lý một thứ gì đó.
 |
| Dữ liệu cho thấy từ trường ảnh hưởng đến sóng não Alpha ở người. Ảnh: eNeuro. |
Các nhà nghiên cứu vẫn chưa chắc liệu não người có thể cảm nhận được từ trường hay không, nhưng Kirschvink có một giả thuyết khá thú vị. “Có thể có một tế bào thụ cảm nào đó của con người có chứa các tác nhân từ tính”, ông nói. Đây là giả thuyết duy nhất nhằm giải thích ảnh hưởng của từ trường lên hành vi động vật.
Vào năm 1992, Kirschvink và đồng nghiệp của mình đã tạo ra được các tinh thể có từ tính từ não người. Do vậy, giả thuyết trên là hoàn toàn có cơ sở.
“Cảm nhận từ trường cũng chỉ là một giác quan thông thường ở động vật, như thị giác, xúc giác, khứu giác, thính giác, cảm nhận trọng lực, nhiệt độ”, Kirschvink cho biết.
“Tất cả hệ thống cảm nhận đó đều phải có các tế bào đặc thù để phát hiện ra sự thay đổi về photon, cường độ sóng âm… Khi thay đổi trạng thái, chúng sẽ gửi tín hiệu điện về não giống như micro hay camera gửi tín hiệu về máy tính. Cơ thể con người cũng có thể cảm nhận được từ trường, tuy ở mức độ thấp mà chúng ta không thực sự ý thức được, song rõ ràng có thứ gì đó trong chúng ta phản ứng với từ trường nên não mới có tín hiệu để xử lý”, ông nhận định.
Nếu các nghiên cứu tiếp theo mang lại kết quả rõ ràng, rằng con người có thể “tăng cường” giác quan cảm nhận từ trường của mình với sự trợ giúp của công nghệ, khi đó chúng ta sẽ không còn cần tới la bàn nữa.
Đây là lần đầu tiên thực nghiệm về giác quan cảm nhận từ trường của chúng ta cho kết quả rõ ràng. Lĩnh vực này hứa hẹn sẽ thu hút nhiều nhà khoa học khác cùng nghiên cứu, đặc biệt là ứng dụng trong việc nghiên cứu các hoạt động của neuron thần kinh não người.
Từ đây, rất có thể sẽ có thêm một ngành khoa học khác về sinh học trong tương lai gần.
