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Este fascinante experimento sugiere que los humanos pueden sentir el campo magnético de la Tierra

logotipo de Gizmodo en Español Gizmodo en Español 3/19/2019 George Dvorsky
© Imagen: Demostrando que los campos magnéticos débiles influyen en los patrones de ondas cerebrales e...

La capacidad de sentir el campo magnético de la Tierra, un rasgo conocido como magnetorrecepción, está bien documentada entre muchos animales, sin embargo, los investigadores han tratado de demostrar durante mucho tiempo que los humanos también son capaces de tal hazaña. Hasta ahora.

La nueva evidencia experimental publicada hoy en la revista científica eNeuro sugiere que el cerebro humano es capaz de responder al campo magnético de la Tierra, aunque a un nivel inconsciente. No está claro si nuestra capacidad aparente de percibir el campo magnético es útil de alguna manera, ya que es probable que sea un rasgo residual de nuestro pasado más primitivo. Sin embargo, al dar con el nuevo hallazgo, los investigadores deben investigar más para determinar si esta magnetorrecepción está contribuyendo de alguna manera a nuestro comportamiento o habilidades, como la orientación espacial.

La magnetorecepción se encuentra tanto en invertebrados como en vertebrados, y es probablemente una capacidad que ha existido durante mucho tiempo. Algunas bacterias y protozoos exhiben magnetorrecepción, al igual que algunas aves migratorias y tortugas marinas, que utilizan el sentido adicional como ayuda con la navegación. Los perros también son sensibles al campo magnético de la Tierra, orientando sus cuerpos a lo largo del eje Norte-Sur cuando hacen caca.

Hace unos 30 años, los científicos trataron de determinar si los humanos tienen una capacidad similar, pero fue en vano. Estos esfuerzos pioneros produjeron resultados que no fueron concluyentes o no fueron reproducibles, por lo que los científicos se dieron por vencidos al pensar que la magnetorecepción es algo fuera del reino humano. En los años que siguieron, el trabajo en animales apuntó cada vez más a la magnetorrecepción como resultado de un complejo procesamiento neurológico, una posibilidad que motivó al geofísico de Caltech Joseph Kirschvink y al neurocientífico Shin Shimojo a revisar el tema.

Nuestro enfoque fue concentrarnos solo en la actividad de las ondas cerebrales”, dijo Kirschvink a Gizmodo. “Si el cerebro no responde al campo magnético, entonces no hay forma de que el campo magnético pueda influir en el comportamiento de alguien”. El cerebro primero debe percibir algo para poder actuar sobre él, no existe tal cosa como la “percepción extra sensorial. Lo que hemos demostrado es que este es un sistema sensorial adecuado en los seres humanos, al igual que en muchos animales”.

Para probar si el cerebro humano es capaz de magnetorrecepción, y para hacerlo de una manera confiable y creíble, Kirschvink y Shimojo establecieron un experimento bastante complejo que involucra una cámara especialmente diseñada para filtrar cualquier interferencia extraña que pueda influir en los resultados.

© Ilustración: Ilustración de la configuración experimental (C. Bickel)

La cámara aislada, dentro de la cual los participantes tenían sus ondas cerebrales controladas por electroencefalograma (EEG), se encontraba dentro de una jaula de Faraday, la cual protegía todo el contenido interior de los campos electromagnéticos externos. Tres conjuntos ortogonales de bobinas cuadradas, llamadas bobinas de Merritt, permitieron a los investigadores controlar los campos magnéticos ambientales alrededor de la cabeza de un participante. Los paneles acústicos en la pared redujeron el ruido externo del edificio, mientras que una silla de madera y un piso aislado impidieron cualquier interferencia no deseada con las bobinas magnéticas. Se colocó un EEG junto al participante, que se conectó a una computadora en otra habitación con un cable de fibra óptica.

Durante experimentos cuidadosamente controlados, los participantes se sentaron en posición vertical en la silla con sus cabezas colocadas cerca del centro del campo magnético, mientras que los datos del EEG se recolectaron de 64 electrodos. Las pruebas de una hora de duración, en las que la dirección de los campos magnéticos se rotaron repetidamente, se realizaron en total oscuridad. El experimento involucró a 34 voluntarios adultos, que colectivamente participaron en cientos de ensayos; todas las pruebas se realizaron con doble ciego y también se incluyeron grupos de control.

Después de los experimentos, ninguno de los participantes dijo que podían decir cuándo o si se había producido algún cambio en el campo magnético. Pero para cuatro de los 34 participantes, los datos del EEG contaron una historia diferente.

© Imagen: Datos de EEG que muestran la fuerza de las ondas alfa, según la influencia de los campos mag...

Como se señaló en el nuevo estudio, los investigadores registraron “una respuesta cerebral específica y fuerte” a las “rotaciones de los campos magnéticos de la fuerza de la Tierra”. Específicamente, la estimulación magnética causó una caída en la amplitud de las ondas alfa de EEG entre 8 y 13 Hertz: una respuesta que se podía repetir entre esos cuatro participantes, incluso meses después. Dos rotaciones simples del campo magnético parecían desencadenar la respuesta: movimientos similares a los de una persona que asiente con la cabeza hacia arriba o hacia abajo, o que la gira de izquierda a derecha.

El ritmo alfa es la onda cerebral dominante producida por las neuronas cuando los individuos no procesan ninguna información sensorial específica ni realizan una tarea específica. Cuando “el cerebro introduce y procesa repentinamente el estímulo, el ritmo alfa generalmente disminuye”, escribieron los autores. La caída en las ondas alfa observada durante estos experimentos sugería que el cerebro interpretaba los campos magnéticos como algún tipo de estímulo, cuyo propósito o resultado neurológico no está claro. Pero como señaló el estudio, esta observación ahora “proporciona una base para iniciar la exploración conductual de la magnetorrecepción humana”.

Los investigadores no saben cómo el cerebro humano es capaz de sentir los campos magnéticos, pero Kirschvink tiene una teoría favorita. Puede haber “células sensoriales especializadas que contienen diminutos cristales de magnetita”, dijo, que actualmente es “la única teoría que explica todos los resultados, y para la cual hay datos fisiológicos directos en animales”. En 1992, Kirschvink y su colegas aislaron cristales de magnetita biogénica de cerebros humanos, por lo que puede encontrarse en algo; otros investigadores deberían sumergirse en esta posibilidad para hacer realidad la idea.

La magnetorecepción es un sistema sensorial normal en los animales, al igual que la visión, el oído, el tacto, el gusto, el olfato, la gravedad, la temperatura y muchos otros”, dijo Kirschvink a Gizmodo. “Todos estos sistemas tienen células específicas que detectan el fotón, la onda de sonido o lo que sea, y envían señales de ellos al cerebro, al igual que un micrófono o cámara de video conectada a una computadora. Pero sin el software en la computadora, el micrófono o la cámara de video no funcionarán. Estamos diciendo que la neurofisiología humana evolucionó con un magnetómetro, probablemente basado en magnetita, y el cerebro tiene un extenso software para procesar las señales”.

De cara al futuro, a Kirschvink le gustaría comprender mejor la biofísica de esta capacidad, incluida la medición del umbral de sensibilidades. Shimojo cree que podría ser posible llevar la magnetorecepción a la conciencia consciente, una posibilidad que podría generar direcciones de investigación completamente nuevas. Imagina, por ejemplo, si los futuros humanos tuvieran una brújula incorporada, permitiéndoles sentir el norte magnético.

A Michael Winklhofer, del Instituto de Biología y Ciencias Ambientales de la Universidad Carl von Ossietzky de Oldenburg, le gustó el nuevo estudio y dijo que los autores “hicieron todo lo posible para descartar ruidos que podrían ocurrir fácilmente durante el registro de la actividad eléctrica cerebral en un campo magnético cambiante. Además, la descripción de la configuración y los métodos fue tan detallada que el estudio se puede replicar fácilmente”, dijo.

Por primera vez en humanos, se observaron respuestas claras a los cambios en el campo magnético. A pesar de que el campo magnético no fue percibido conscientemente en las personas de prueba que mostraron respuestas cerebrales en el campo, el estudio invita a otros científicos a realizar investigaciones para comprender el mecanismo por el cual el campo magnético provoca actividad neuronal”, dijo Winklhofer a Gizmodo.

El biólogo Kenneth J. Lohmann de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill dijo que era un “estudio fascinante y provocativo”. Dado que “muchos otros animales pueden sentir el campo magnético de la Tierra, es ciertamente una posibilidad que los humanos también pueden”, le dijo a Gizmodo. Dicho esto, creía que los resultados debían interpretarse con “gran precaución”.

Una cosa es encontrar un cambio sutil en la actividad cerebral en respuesta a un campo magnético débil, y otra cosa es mostrar que las personas realmente detectan y utilizan la información del campo magnético de manera significativa”, dijo Lohmann.

De hecho, por ahora tendremos que contentarnos con la observación de que los cerebros humanos pueden detectar las ondas magnéticas, y dejarlo así. Los investigadores ahora tendrán que averiguar por qué existe la magnetorrecepción humana y si esta capacidad se extiende de alguna manera a nuestro comportamiento. En cualquier caso, podemos esperar nuevas y emocionantes ciencias en el futuro. [eNeuro]

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