[科普中國(guó)]-人真的擁有“第六感”—磁覺(jué)

地磁場(chǎng)，仍然充滿未解之謎

通過(guò)對(duì)地球巖石的分析，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)地磁場(chǎng)至少在35億年之前就已經(jīng)產(chǎn)生了，而整個(gè)地球的歷史也不過(guò)46億年。人類(lèi)對(duì)地磁場(chǎng)的系統(tǒng)研究大約從大航海時(shí)代開(kāi)始，歐洲殖民者在航海的同時(shí)也收集了世界各地的地磁場(chǎng)方向等數(shù)據(jù)，并加以收集整理。中國(guó)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(pán)。

描繪于大航海時(shí)代的世界地圖，創(chuàng)作于16世紀(jì)，來(lái)源：公有領(lǐng)域

數(shù)據(jù)顯示，**地球表面的磁場(chǎng)分布與地球內(nèi)部存在一根假想棒狀磁鐵的磁場(chǎng)分布類(lèi)似。**不過(guò)，棒狀磁鐵在數(shù)百攝氏度下加熱后就會(huì)失去磁性，而地球內(nèi)部溫度又可能高達(dá)數(shù)千攝氏度。因此，人類(lèi)很早就意識(shí)到地球磁場(chǎng)應(yīng)當(dāng)來(lái)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(shuō)明。

20世紀(jì)中期，隨著對(duì)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(gè)類(lèi)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(guò)，就會(huì)產(chǎn)生伴生磁場(chǎng)，地表就可能感應(yīng)到該磁場(chǎng)的存在。那么**地核中為什么會(huì)存在電流呢？**這與流體形態(tài)的外核關(guān)系非常密切，磁場(chǎng)中的導(dǎo)電流體可以產(chǎn)生電流。上面兩個(gè)過(guò)程同時(shí)存在，并行發(fā)生。電流和磁場(chǎng)最初可能都很小，但經(jīng)過(guò)不斷地相互作用，兩者間發(fā)生正向激勵(lì)，令地磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到如今的水平。

地磁北極與地理北極之間存在交角，來(lái)源：見(jiàn)圖

在地表附近，地磁場(chǎng)強(qiáng)度和方向依所處地點(diǎn)的不同而發(fā)生變化。強(qiáng)度方面呈現(xiàn)兩極大，赤道小的特點(diǎn)，從方向上來(lái)看北半球磁感線進(jìn)入地表，而南半球是從地表處射出。地磁強(qiáng)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(dá)到65000nT。一天中地磁強(qiáng)度可能會(huì)有數(shù)十nT的波動(dòng)，即便遭遇太陽(yáng)風(fēng)暴一類(lèi)的極端事件，地磁強(qiáng)度的變化也不過(guò)數(shù)百nT而已。

**地磁強(qiáng)度數(shù)值到底是一個(gè)怎樣的概念呢？**以生活中常見(jiàn)的磁療按摩儀為例，其中放置的永久磁鐵可以達(dá)到地磁強(qiáng)度的兩千倍以上，而磁懸浮列車(chē)上應(yīng)用的永磁體磁場(chǎng)強(qiáng)度可以達(dá)到地磁場(chǎng)的數(shù)十萬(wàn)倍。可見(jiàn)地磁場(chǎng)從強(qiáng)度而言確實(shí)是相當(dāng)微弱的，我們?cè)谏钪袑?duì)其完全沒(méi)有感知也毫不奇怪。

一種可以感應(yīng)地磁場(chǎng)的趨磁細(xì)菌及其體內(nèi)的磁性晶體顆粒，來(lái)源：見(jiàn)圖

能夠感受地磁場(chǎng)的大腦只有大約30%

這項(xiàng)發(fā)布于國(guó)際期刊eNeuro的研究由日本東京大學(xué)和美國(guó)加州理工學(xué)院共同完成。研究人員利用特殊設(shè)計(jì)的籠形裝置對(duì)地球磁場(chǎng)進(jìn)行電磁屏蔽，并在此基礎(chǔ)上模擬了一系列地磁場(chǎng)變化，以驗(yàn)證裝置中志愿者的腦波信號(hào)對(duì)變化有何響應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，來(lái)源：參考文獻(xiàn)1

這些志愿者來(lái)自不同國(guó)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(shí)驗(yàn)過(guò)程中，他們進(jìn)入一個(gè)邊長(zhǎng)約為2米的房間，這個(gè)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(chǎng)，并且還能對(duì)磁場(chǎng)的方向進(jìn)行控制。在磁場(chǎng)發(fā)生變化的同時(shí)，布置在志愿者頭部64個(gè)位置處的傳感器可以記錄志愿者的實(shí)時(shí)腦電波。

當(dāng)感官發(fā)生作用時(shí)，我們會(huì)產(chǎn)生特殊的腦波，與此同時(shí)相應(yīng)的大腦皮層也會(huì)有活躍跡象。例如受到視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)刺激后，相應(yīng)的神經(jīng)中樞會(huì)興奮并產(chǎn)生可被探測(cè)的腦電波?？茖W(xué)家們很早之前就開(kāi)始嘗試對(duì)大腦感應(yīng)磁信號(hào)的能力進(jìn)行測(cè)量，但這些嘗試都沒(méi)有取得有說(shuō)服力的結(jié)果。

動(dòng)圖，頭部矢切面的核磁共振成像（MRI），來(lái)源：Dwayne Reed (talk)

這是因?yàn)榭茖W(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(guò)很遺憾，目前我們還完全不清楚與磁覺(jué)對(duì)應(yīng)的腦部特征反應(yīng)。并且，磁性的特殊之處在于，對(duì)人腦施加磁場(chǎng)后，由于電和磁之間的相互作用，或多或少都會(huì)產(chǎn)生微弱的電流，這些微弱電流最后就會(huì)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(shuō)法，即便是對(duì)尸體施加磁場(chǎng)，都可能會(huì)觀察到腦電波。這種被動(dòng)腦波與大腦產(chǎn)生的腦波將很難得到區(qū)分。

不過(guò)，日美科學(xué)家團(tuán)隊(duì)用巧妙的辦法規(guī)避了上面的困境。這個(gè)辦法的核心就是，既然不能獲得絕對(duì)的信號(hào)，那么就嘗試能否獲得變化的信號(hào)。此外，既然不能找到有特異性的磁覺(jué)腦波，那么就嘗試能不能找到磁場(chǎng)影響非特異性腦波的可能。事實(shí)證明，這一思路非常成功，而其中的關(guān)鍵就是對(duì)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(dòng)物腦中的，頻率在8~13赫茲間的電信號(hào)。這種腦波沒(méi)有太強(qiáng)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(hào)性質(zhì)的腦波。當(dāng)受到光、聲等刺激時(shí)，阿爾法波會(huì)發(fā)生振幅減小的現(xiàn)象，可以認(rèn)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(diǎn)集中在阿爾法腦波上，同時(shí)，他們令籠形裝置模擬出的地磁場(chǎng)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(dá)到一半。同時(shí)，大約30%的人都出現(xiàn)了類(lèi)似現(xiàn)象。**這說(shuō)明，人群中某些人的大腦對(duì)地磁場(chǎng)的變化會(huì)有一定響應(yīng)。**這種響應(yīng)過(guò)程完全發(fā)生在無(wú)意識(shí)狀態(tài)下，志愿者不會(huì)有任何其它異樣的感受。

志愿者阿爾法腦波振幅減小（0s為磁場(chǎng)開(kāi)始變化時(shí)間）

更加令人感到驚奇的是，只有當(dāng)模擬地磁場(chǎng)的方向在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化時(shí)，人腦才會(huì)對(duì)這種變化發(fā)生響應(yīng)。具體來(lái)說(shuō)，只有當(dāng)磁場(chǎng)方向大約為60度傾角向下時(shí)，才能觀察到明顯的阿爾法波振幅減小。研究人員認(rèn)為，這一傾角與北半球中緯度地區(qū)的實(shí)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(huì)自動(dòng)屏蔽相差極大的地磁場(chǎng)環(huán)境，而不對(duì)其做出反應(yīng)。

日本著名“自殺勝地”——青木原樹(shù)海，來(lái)源：見(jiàn)圖

研究人員分析稱，這種機(jī)制確實(shí)有其存在的意義，地磁場(chǎng)大幅變動(dòng)在自然界中極為罕見(jiàn)，只有在雷電擊中地面后的短暫時(shí)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(chǎng)方向反轉(zhuǎn)或者大角度偏差一類(lèi)現(xiàn)象。人腦傾向于將這種情況處理為“誤報(bào)”，從而將其無(wú)視。

很多依靠地磁進(jìn)行導(dǎo)航的動(dòng)物身上也存在類(lèi)似的機(jī)制，比如有研究表明，對(duì)候鳥(niǎo)施加強(qiáng)磁場(chǎng)干擾并沒(méi)有影響其利用地磁進(jìn)行導(dǎo)航的能力。這很可能是因?yàn)楹蝤B(niǎo)將強(qiáng)磁場(chǎng)自動(dòng)處理為了誤導(dǎo)信號(hào)而不予理會(huì)。

可以放心的是，這項(xiàng)研究跟你的路癡毫無(wú)關(guān)系

由于地球表面各處的地磁場(chǎng)方向和強(qiáng)度都有所區(qū)別，理論上來(lái)說(shuō)，假如可以精確地探知周?chē)牡卮艌?chǎng)，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(niǎo)就是利用這一機(jī)制的最好案例。不過(guò)，鑒于這次研究中任何一位志愿者都沒(méi)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(wú)意識(shí)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(shí)際應(yīng)用的可能性。指望拼命修煉然后進(jìn)化出磁覺(jué)第六感的想法似乎根本不現(xiàn)實(shí)。不過(guò)，這次的實(shí)驗(yàn)在科學(xué)意義上卻絕對(duì)值得重視和參考，與磁覺(jué)類(lèi)似的所謂人類(lèi)“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(lái)獲得大腦對(duì)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(shí)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(shuō)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(duì)地磁場(chǎng)變化有所反應(yīng)的那30%，利用這種微弱效應(yīng)來(lái)導(dǎo)航也絕對(duì)不現(xiàn)實(shí)。而且，對(duì)于不少女生來(lái)說(shuō)，總是找不到路很可能會(huì)增添幾分萌妹子屬性，也多了一個(gè)邀請(qǐng)小哥哥的正當(dāng)理由。

參考文獻(xiàn)

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