Uno studio condotto da geoscienziati e neurobiologi del Caltech e dell'Università di Tokyo ha dimostrato che il cervello umano risponde ai cambiamenti nei campi magnetici della Terra a livello subconscio. Questo potrebbe mostrare che gli esseri umani possiedono ancora una "bussola" naturale che ha aiutato gli antenati nomadi a navigare sulla Terra.
La magnetoricezione è un senso che consente a un numero di animali di percepire direzione, altitudine e posizione attraverso la rilevazione di un campo magnetico. Questa particolare modalità sensoriale è stata ampiamente studiata in animali come gli uccelli migratori e le tartarughe marine, ma la possibilità che anche gli esseri umani possiedano questa capacità di navigare tramite magnetoricezione non è stata studiata a tal punto.
Il nuovo studio interdisciplinare è stato pubblicato su eNeuro e afferma di aver scoperto una "risposta forte e specifica del cervello umano alle rotazioni ecologicamente rilevanti dei campi magnetici della Terra".
Il dottor Joseph Kirschvink dell'US California Institute of Technology, che ha guidato lo studio, ha dichiarato:
“I nostri risultati indicano che i cervelli umani stanno effettivamente raccogliendo ed elaborando selettivamente input direzionali dai recettori del campo magnetico.
"Questi danno origine a una risposta cerebrale che è selettiva per la direzione del campo e la rotazione con un modello di attività neurale che è misurabile a livello di gruppo e ripetibile in individui fortemente rispondenti".
Nello studio sono stati inclusi 34 volontari adulti, 24 maschi e 12 femmine, di età compresa tra 18 e 68 anni. Ogni partecipante si è seduto su una sedia di legno, impedendo qualsiasi conduttività e all'interno di una gabbia di Faraday, un recinto che blocca i campi elettromagnetici. Le correnti elettriche sono state quindi fatte passare attraverso bobine di filo all'interno dell'involucro che imitavano il campo magnetico terrestre. Questo particolare design ha consentito ai ricercatori di ruotare la direzione del campo magnetico e misurare le risposte del cervello alle alterazioni.
L'elettroencefalografia (EEG), che è un metodo per registrare l'attività cerebrale attraverso sensori collegati al cuoio capelluto, è stata utilizzata per registrare l'attività cerebrale degli adulti durante gli esperimenti sul campo magnetico. In alcuni partecipanti, gli esperimenti hanno mostrato una diminuzione dell'attività cerebrale della banda alfa, oscillazioni neurali che si ritiene svolgano un ruolo attivo nella coordinazione e nella comunicazione della rete.
L'induzione elettrica è responsabile della risposta delle onde cerebrali? (Risposta: no). I sei diagrammi mostrano la forza delle onde alfa (~ 10 Hz) nel cervello umano, in 64 punti sulla testa umana per diverse rotazioni del campo magnetico; notare i simboli per il naso e le orecchie per riferimento. La riga inferiore dei diagrammi mostra esperimenti con la direzione del campo di ricerca del Nord che punta stabilmente verso il basso con un'inclinazione di 60? (come nell'emisfero settentrionale) e la riga superiore con il campo rivolto verso l'alto. La coppia di diagrammi di sinistra mostra i risultati della rotazione in senso antiorario della componente orizzontale del campo geomagnetico (CCW da NE a NW), la colonna centrale è la rotazione opposta (CW da NW a NE), e la destra mostra uno dei le condizioni di controllo in cui il campo non ha ruotato, ma i dati vengono analizzati allo stesso modo. I dati vengono visualizzati circa mezzo secondo dopo lo spostamento del campo (o meno, per il controllo FISSO). Solo la stimolazione antioraria verso il basso causa un calo significativo nella banda delle onde alfa (mostrata dal blu profondo nel diagramma in basso a sinistra). Si noti che l'induzione elettrica dipenderà solo dalla componente orizzontale in movimento del campo magnetico, non dalla componente verticale statica. La mancanza di risposta nella stimolazione CCW verso l'alto (diagramma in alto a destra) contraddice le previsioni dell'ipotesi di induzione elettrica. Ciò dimostra che l'effetto non è un artefatto di alcuna forma di induzione elettrica, inclusi gli elettrodi sul cuoio capelluto. Si noti che l'induzione elettrica dipenderà solo dalla componente orizzontale in movimento del campo magnetico, non dalla componente verticale statica. La mancanza di risposta nella stimolazione CCW verso l'alto (diagramma in alto a destra) contraddice le previsioni dell'ipotesi di induzione elettrica. Ciò dimostra che l'effetto non è un artefatto di alcuna forma di induzione elettrica, inclusi gli elettrodi sul cuoio capelluto. Si noti che l'induzione elettrica dipenderà solo dalla componente orizzontale in movimento del campo magnetico, non dalla componente verticale statica. La mancanza di risposta nella stimolazione CCW verso l'alto (diagramma in alto a destra) contraddice le previsioni dell'ipotesi di induzione elettrica. Ciò dimostra che l'effetto non è un artefatto di alcuna forma di induzione elettrica, inclusi gli elettrodi sul cuoio capelluto.
I ricercatori sono stati in grado di replicare questi risultati nei partecipanti che hanno prodotto forti reazioni e sono stati in grado di confermare che queste risposte erano in realtà sintonizzate sul campo magnetico dell'emisfero settentrionale.
Tuttavia, sebbene le risposte nei partecipanti siano state descritte come "forti", lo studio ha rilevato che nessuno dei partecipanti era consapevole dei cambiamenti nei campi magnetici o delle conseguenti risposte nell'attività delle onde cerebrali, suggerendo che il cervello si sintonizza sulla manipolazione del campo magnetico solo a livello subconscio.
I ricercatori affermano di aver trovato due classi di rotazioni "ecologicamente rilevanti" dei campi magnetici della forza terrestre che hanno effetti illeciti significativi e cruciali replicabili sull'attività delle onde cerebrali nel cervello umano nella banda alfa dell'EEG..
"Data la presenza nota di sistemi di navigazione geomagnetici altamente evoluti in tutto il regno animale, forse non sorprende che potremmo conservare almeno alcuni componenti funzionanti, soprattutto dato lo stile di vita nomade di cacciatori-raccoglitori dei nostri antenati non troppo lontani", i ricercatori hanno concluso.
Ulteriori studi sulla magnetoricezione nelle popolazioni umane devono essere condotti al fine di rivelare nuove intuizioni sull'evoluzione e le variazioni di questo sistema sensoriale che è stato evidenziato nelle popolazioni antiche.
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