Bagi beberapa makhluk, medan magnet yang memeluk planet kita berfungsi sebagai kompas untuk navigasi atau orientasi.
Burung-burung yang bermigrasi, penyu, dan beberapa jenis bakteri dihitung di antara spesies dengan sistem navigasi bawaan ini. Tapi bagaimana dengan manusia? Menurut sebuah penelitian baru, manusia juga dapat merasakan medan magnet Bumi.
Studi baru, yang diterbitkan hari ini (18 Maret) dalam jurnal eNeuro, memberikan bukti langsung pertama, dari pemindaian otak, bahwa manusia dapat melakukannya, kemungkinan melalui partikel magnetik yang tersebar di sekitar otak.
Kemampuan untuk mendeteksi medan magnet, yang disebut magnetoreception, pertama kali disarankan ada pada manusia di tahun 1980-an. Tetapi studi otak berikutnya, dari tahun 1990-an, tidak menemukan bukti kemampuan.
Tetapi dengan akses ke teknik analisis data baru, sekelompok peneliti internasional memutuskan untuk melihat lagi.
Memanipulasi medan magnet
Untuk mempelajari apakah manusia dapat merasakan medan magnet, 34 orang dewasa diminta untuk duduk di ruang uji gelap yang dihiasi dengan gulungan persegi besar. Arus listrik berjalan melalui kumparan ini, mengubah medan magnet di ruang ...
Intensitas medan magnet ini hampir sama dengan yang mengelilingi planet kita, kata penulis studi utama Connie Wang, seorang mahasiswa doktoral di California Institute of Technology. Sebagai perbandingan, ini sekitar 100.000 kali lebih lemah dari yang dibuat oleh mesin MRI, Wang mencatat.
Para peserta diminta untuk rileks dan menutup mata mereka sementara para peneliti memanipulasi medan magnet di sekitar mereka. Selama percobaan, mesin electroencephalogram (EEG) mengukur jenis gelombang otak yang disebut gelombang alfa. Gelombang alfa diketahui menurun amplitudo ketika otak mengambil sinyal, apakah itu penglihatan, suara ... atau sesuatu yang magnetis.
Otak merespons
Dari 34 partisipan, pemindaian otak dari empat orang menunjukkan reaksi kuat terhadap satu perubahan dalam medan magnet: pergeseran dari timur laut ke barat laut. Pergeseran ini akan sama dengan seseorang di luar ruangan yang menggeser kepala mereka dengan cepat dari kiri ke kanan, kecuali kepala bergerak melalui medan magnet statis daripada medan yang bergerak di sekitarnya.
Pada empat individu, gelombang otak alpha menurun dalam amplitudo sebanyak 60 persen. Tetapi mereka merespons hanya ketika ladang bergeser dari timur laut ke barat laut - tidak ke arah lain.
"Kami tidak benar-benar mengharapkan respons asimetris," kata Wang kepada Live Science. Meskipun tidak jelas mengapa ini terjadi, para peneliti berpikir itu bisa menjadi sesuatu yang unik bagi individu, seperti bagaimana beberapa orang kidal dan beberapa kidal.
Beberapa peserta juga memiliki respons yang kuat terhadap serangkaian eksperimen lain yang menggeser kemiringan bidang, yang akan terjadi jika Anda melakukan perjalanan antara belahan utara dan selatan.
Untuk memastikan hasilnya bukan kebetulan, responden penelitian diuji ulang beberapa minggu kemudian - dan hasilnya benar. Stuart Gilder, seorang profesor geofisika di Universitas Ludwig-Maximilian Munich yang tidak menjadi bagian dari studi baru, mengatakan bahwa temuan berulang membuat penelitian meyakinkan.
Gilder mengatakan bahwa dia tidak melihat temuan bahwa kebanyakan orang tidak dapat merasakan medan magnet sebagai penghitungan terhadap penelitian, karena kemampuannya dapat diekspresikan secara berbeda pada otak yang berbeda. "Beberapa orang sangat mahir dalam bidang seni dan sebagian orang sangat mahir dalam matematika," kata Gilder kepada Live Science. Organ tidak "harus berperilaku atau bereaksi dengan cara yang sama."
Namun, penelitian ini memang menimbulkan beberapa pertanyaan tambahan, katanya. Misalnya, bagaimana orang akan memandang medan jika mereka telah berbaring, atau medan magnet telah bergerak lebih lambat?
Navigasi kuno
Tidak jelas mengapa beberapa manusia tampaknya mampu melakukan magnetoresepsi, tetapi secara teori, keterampilan itu dapat membantu dengan orientasi, atau menjadi sisa dari kemampuan yang berevolusi sejak awal untuk membantu makhluk - bahkan pemburu-pengumpul kuno - menavigasi. "Banyak hewan menggunakan medan magnet Bumi untuk navigasi," kata Wang kepada Live Science. "Ada begitu banyak makhluk yang memiliki perasaan ini sehingga kita berpikir bahwa manusia, setidaknya, memiliki sisa-sisa rasa ini, bahkan jika kita tidak menggunakannya terlalu banyak dalam kehidupan sehari-hari kita lagi."
Dan masih banyak pertanyaan tentang magnetoresepsi pada umumnya, seperti cara kerjanya. Memang, para ilmuwan telah menemukan cara kerja magnetoresepsi hanya dalam satu jenis makhluk: sejenis bakteri yang disebut bakteri magnetotaktik. Mikroba ini bermigrasi sepanjang garis medan medan magnet planet kita menggunakan partikel magnetik yang disebut magnetit (Fe3O4).
Partikel-partikel magnetit ini telah diketahui ada di otak manusia selama beberapa dekade - dan pertama kali ditemukan oleh Joseph Kirschvink, seorang profesor geobiologi di Caltech, yang merupakan penulis senior studi baru ini.
Terlebih lagi, sebuah penelitian yang diterbitkan pada Agustus 2018 dalam jurnal Scientific Reports dari kelompok Gilder menemukan bahwa partikel-partikel magnetik ini tersebar di seluruh otak manusia. Kehadiran mereka yang tersebar luas di otak menunjukkan bahwa partikel-partikel itu kemungkinan melayani semacam tujuan biologis, para penulis studi itu menyimpulkan.
Catatan Editor: Artikel ini diperbarui pada 19 Maret untuk mengklarifikasi bahwa partikel magnetik tidak terbatas pada "otak" dalam mikroba. Bakteri biasanya terdiri dari sel tunggal sehingga mereka tidak memiliki otak.
