Giác Quan Thứ Sáu: Khoa Học Nói Gì?

Giác quan thứ 6, một trong số các giác quan được cho là có vai trò nhất định trong sự sinh tồn ở cả động vật và con người nhưng lại luôn là một thách thức lớn cho khoa học trong việc chứng minh sự tồn tại của nó. Giác quan này được ví như linh cảm hay linh tính giúp cho các loài động vật như nhện, comb jelley, rắn, chim, cá, dơi, thú mỏ vịt,…hình thành bản năng sinh tồn trong môi trường tự nhiên. Nhưng với con người, linh tính (giác quan thứ 6) được cho là một cảm giác mà không một bộ phận nào trên cơ thể chịu trách nhiệm điều khiển nó nhưng bất chợt một người có thể nghe, thấy hoặc nghĩ về một việc xảy ra chính xác ở tương lai. Câu chuyện về nhà bác học Nga, Mendeleev (1834 – 1907), người phát minh ra định luật tuần hoàn các nguyên tố hóa học, nhà thơ Nag Lermontov (1814-1841), nhà chính trị người Anh Churchchill (1874-1965) [2] đều là những nhân chứng lớn cho loại giác quan đặc biệt này. Tuy nhiên, thế giới khoa học cần những lý giải khoa học thuyết phục hơn để xác nhận sự tồn tại của nó và nhà khoa học Joe Kirschvink, nhà địa vật lí học ở viện công nghệ California ở Pasadena đã có một công trình nghiên cứu đột phá cho giác quan thứ 6 ở người.

Sau nhiều thập kỉ, ông đã chỉ ra cách mà các động vật định hướng đó là sử dụng định vị từ trường (magnetoreception) hay khả năng phán đoán từ trường (magnetic field) của Trái Đất. Hiện nay, các nhà địa vật lí tại viện công nghệ California ở Pasadena đang thử nghiệm trên con người để xem liệu con người cũng có giác quan thứ sáu tiềm thức này (subconscious sixth sense). Kirschvin chắc chắn về sự tồn tại của nó. Nhưng ông ấy phải chứng minh điều đó.

Theo Joe Kirschvink “Định vị từ trường (magnetoreception) có lẽ là khả năng phán đoán nguyên thủy, là một phần của lịch sử tiến hóa của chúng ta”

Trong thế kỉ 20, nghiên cứu định vị từ trường gần như không có nhiều sự nổi bật như nghiên cứu tìm mạch nước ngầm bằng que thăm dò hay thần giao cách cảm. Theo thời gian khoa học đã chấp  nhận rằng nhiều loài động vật lúc nào cũng cảm nhận được rõ ràng từ trường của Trái Đất. Các loài chim, cá và những động vật di cư chiếm ưu thế trong danh sách này- một la bàn gắn liền cho những chuyến di cư hàng năm. Trong những năm gần đây, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy những sinh vật ít di chuyển hơn – tôm hùm, sâu, ốc, ếch cũng sở hữu giác quan này. Động vật có vú dường như cũng đáp ứng với từ trường của Trái Đất: chuột đồng và chuột chũi sử dụng những đường sức từ (magnetic field lines) trong việc định vị hang của chúng; gia xúc và hươu định hướng cơ thể của chúng dọc theo từ trường khi chăn thả; và chó hướng mình về phía bắc hoặc nam khi chúng đi tiểu hay đại tiện.

Sự hoạt động của từ trường.

Từ trường của Trái Đất được tạo bởi lõi chất lỏng bên ngoài của trái đất (liquid outer core), tương tự  như một thanh nam châm khổng lồ lệch so với trục quay của trái đất 11,30. Độ mạnh của nó có thể dao động từ 25 microtesla (µT) gần xích đạo đến 60 µT ở các địa cực. Điều đó nghĩa là từ trường Trái Đất khá yếu khi so sánh với từ trường của máy cộng hưởng từ MRI mạnh hơn gấp 100,000 lần.

ttttt

Nhiều bằng chứng khoa học cho thấy việc định vị từ trường liên quan mạnh mẽ tới hành vi, dựa trên mô hình chuyển động, ví dụ, các thử nghiệm cho thấy rằng phá vỡ hoặc thay đổi từ trường có thể thay đổi thói quen của động vật. Các nhà khoa học biết rằng động vật có thể cảm nhận được từ trường, nhưng họ không thể xác định nó diễn ra như thế nào ở cấp độ tế bào và thần kinh. “Làm thế nào não bộ thực sự sử dụng thông tin này” theo David Dickman, một nhà thần kinh học tại đại học Y Baylor ở Houston, Texas cho thấy rằng thần kinh đặc biệt ở tai trong của chim bồ câu bằng cách nào đó có liên quan đến việc phát tín hiệu đáp ứng với hướng, cực và cường độ của từ trường, kết quả đã được công bố trên tạp chí Science, 2012.

Việc tìm thấy thụ thể từ trường (magnetoreceptors) chịu trách nhiệm kích thích các tế bào thần kinh giống như mò kim đáy bể. Không có một cơ quan cảm giác nào rõ ràng để phân tích kể cả khi từ trường quét qua toàn bộ cơ thể mọi lúc. “Thụ thể có thể là ngón chân trái của bạn,” Kirschvink nói.

Hai giả thuyết đối lập về cơ chế tạo ra giác quan từ tính ở người

Một là từ trường kích hoạt các phản ứng hóa học lượng tử trong những protein được gọi là “cryptochromes”.  Cryptochromes được tìm thấy trong võng mạc, nhưng vẫn chưa thể xác định được làm cách nào chúng có thể điều hòa những tín hiệu thần kinh.

Một giả thuyết khác, Kirschvink tin rằng có kim la bàn siêu nhỏ trong những tế bào thụ cảm (receptor cells), gần dây thần kinh sọ V (trigeminal nerve) phía sau mũi của động vật hay ở bên trong tai. Những chiếc kim này được cho là được tạo nên từ khoáng sắt có từ tính mạnh gọi là magnetit và bằng cách nào đó chúng có thể đóng mở những tín hiệu thần kinh.

 Những thụ thể từ trường tương tự cũng tìm thấy ở người. Vậy liệu chúng ta cũng có giác quan từ tính hay không? “Có lẽ chúng ta đã mất nó cùng với nền văn minh của chúng ta,” theo Michael Winklhofer, một nhà sinh lí học ở đại học Oldenburg, Đức. Hoặc như Kirschvink nghĩ “có lẽ chúng ta vẫn còn vết tích của nó, giống với đôi cánh của chú đà điểu”.

Kirschvink đã đo từ trường tồn dư trong đá, từ đó có thể chỉ ra vĩ độ tại nơi đá được hình thành hàng triệu hay hàng tỉ năm trước đây và có thể chỉ ra sự vận động kiến tạo của đá (tectonic wanderings hoặc tectonic movement). Khám phá này đã dẫn Kirschvink đến những ý tưởng mạnh mẽ và táo bạo. Năm 1992, Kirschvink đưa ra dẫn chứng cho thấy rằng băng gần như bao phủ toàn bộ địa cầu hơn 650 triệu năm về trước và cho rằng sự tan băng sau đó của “Quả cầu tuyết Trái Đất” đã dẫn đến việc “bùng nổ” sự sống ở giai đoạn tiền Cambri cách đây 540 triệu năm. Năm 1997, ông đã đưa ra một cách giải thích thú vị cho hiện tượng trôi dạt nhanh bất thường của các mảng  lục địa vào những thời điểm xuất hiện sự sống tiền Cambri: trục quay của Trái Đất đã lệch gần 90o so với hiện tại. Sự biến đổi khí hậu hoàn toàn từ hiện tượng địa chất bất ngờ này cũng đã thúc đẩy sự đa dạng sinh học trong giai đoạn tiền Cambri. Ông là nhà khoa học lỗi lạc trong những năm 90 của thế kỉ 20 và thập niên đầu của thế kỷ 21, nổi tiếng với công trình chứng minh tinh thể có từ tính trong thiên thạch sao Hỏa với tên gọi Allan Hills 84001- dấu hiệu hóa thạch của sự sống trên hành tinh Đỏ. Mặc dù tầm quan trọng của Allan Hills 84001 vẫn còn gây tranh cãi nhưng ý tưởng về vết tích còn lại của sự sống là hóa thạch từ tính vẫn là một lĩnh vực thách thức các nhà khoa học nghiên cứu về Trái Đất với câu hỏi được đặt ra là: liệu hóa thạch trên Trái Đất có từ tính thì hóa thạch trên sao Hỏa cũng có từ tính hay không?

Để chứng minh cho giải thuyết của mình, Kirschvink đã thu thập đá từ khắp mọi nơi trên thế giới từ Nam Phi, Trung Quốc, Ma-rốc đến Australia. Nhưng việc tìm kiếm các “nam châm” trong các động vật kể cả con người trong phòng thí nghiệm không cửa sổ ở tầng hầm thứ 2 của ông vẫn luôn là sự thử thách rất lớn. Sau cùng, Kirschvink và vợ ông – Atsuko Kobayashi, một nhà sinh vật học về cấu trúc sinh vật học người Nhật – người đã công bố phát hiện tìm thấy magnetite trong mô xoang của cá ngừ vây vàng – theo gợi ý của Kirschvink và họ đã gọi con trai đầu lòng của mình, ra đời năm 1984 là Jiseki nghĩa là đá nam châm hoặc magnetite.

Năm 1972 việc phát hiện con chiton, một loại động vật thân mềm có magnetite  trong răng đã đưa suy nghĩ của ông bay xa hơn về mối quan hệ giữa địa chất và sinh học. “Magnetite là sự đặc thù của địa chất trong đá lửa nhưng để tìm nó trong một động vật là một việc bất thường về mặt sinh hóa học.

Năm1975, Richard Blakemore tại viện hải dương Woods Hole ở Massachusetts cho rằng trong một vài vi khuẩn, magnetite là một cảm biến từ tính. Nghiên cứu vi khuẩn từ bùn ở đầm lầy Cape Cod, Blakemore cho thấy rằng khi di chuyển một thanh nam châm nhỏ xung quanh lame kính, vị khuẩn sẽ chạy về hướng của thanh nam châm. Xem xét kĩ hơn, ông ấy thấy rằng vi khuẩn ẩn giấu các sợi tinh thể magnetite giúp cho tế bào điều chỉnh thành hàng theo từ trường của chính Trái Đất. Nhiều vi khuẩn tìm kiếm ngẫu nhiên cho chế độ cân bằng nguồn oxy và chất dinh dưỡng, sử dụng chuyển động được  gọi là “tumble và run”. Như những kim la bàn bơi, vi khuẩn của Blakemore tiến lên phía trên lớp bùn từ lớp bùn dưới thông qua gradient nồng độ. Chúng có thể di chuyển hiệu quả hơn nhờ vào gradient này để bơi xuống dọc theo dãy gradient này bất cứ khi nào lớp bùn bị xáo trộn. Những thụ thể định vị từ trường của vi khuẩn này vẫn là điều duy nhất Blakemore khẳng định chắc chắn từ công trình nghiên cứu của mình. Theo Kirschvink, Sự hiện diện của chúng chỉ ra rằng định vị từ trường có từ rất xa xưa, cõ lẽ chúng có trước cả những tế bào nhân thực (eukaryotic) đầu tiên trên Trái Đất, được cho là đã tiến hóa gần 2 tỉ năm trước sau khi thế bào chủ bắt được những vi khuẩn sống tự do và sau đó chúng trở thành ti thể cung cấp năng lượng cho tế bào. Theo Kirschvink: ”Tôi cho rằng ti thể ban đầu là những vi khuẩn có từ tính”, nhưng điều này không có nghĩa là tất cả các sinh vật nhân thực đều có khả năng cảm nhận từ trường.

Sau khi đọc về công trình của Blakemore, Kirschvink đã tự hỏi cách mà những vi khuẩn có từ tính này có thể bơi ở bán cầu Nam: phía bắc giống các vi khuẩn ở Massachusetts hay phía nam theo cực riêng của chính chúng, hay là về hướng nào khác? Ông bay đến Australia để tìm kiếm những bằng chứng đối lập dưới lòng suối. Chúng hiện diện nhiều nhất trong hồ xử lí nước thải gần Canberra. Ông chỉ đến với một thanh nam châm và một thấu kính và nhận thấy rằng chúng ở khắp mọi nơi. Chúng tiến hóa những sợi Magnetite để định vị được hướng Nam và không còn nghi ngờ gì nữa, chúng bơi xuống theo phía Cực Nam.

Thí nghiệm của Kirschvink

Bên cạnh phòng thí nghiệm của Kirschvink là phòng nơi ông ấy kiểm tra các đối tượng thử nghiệm của ông ấy. Trong căn phòng là một chiếc hộp có vách làm bằng nhôm mỏng, được gọi là lồng Farday, chỉ đủ lớn để chứa được một người. Vai trò của nó là để sàng lọc nhiễu xạ điện từ (electromagnetic noise)- từ máy tính, thang máy, thậm chí sóng radio – cái mà có lẽ gây ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm và một chút kết quả thành công đã được ghi nhận.

ggggg

Cùng với những kết quả của một đồng nghiệp ở Oldenburg đã giúp Kirschvink hoàn toàn tin rằng nhiễu xạ điện từ gây ra sự gián đoạn bởi sự trùng lắp với dải sóng radio AM (AM radio broadcasts: sóng radio điều khiển).

Vì vậy, trong các thí nghiệm tiếp theo, Lồng Faraday được lót với các cuộn dây điện hình vuông, được gọi là Merritt coils. Điện qua các cuộn dây việc đó cảm ứng một từ trường chạy qua trung tâm chiếc hộp. Bởi vì các cuộn dây được sắp xếp theo ba hướng vuông góc, các bộ thí nghiệm có thể kiểm soát định hướng của từ trường. Một từ kế fluxgate để kiểm tra độ mạnh từ trường cái mà đặt trên một ghế gỗ to có tất cả các phần chứa sắt đã được thay thế thành các thanh ốc vít bằng đồng và những khung nhôm.

Ý tưởng của Kirschvink, Shimojo và Matani là để áp dụng một từ trường quay, tương tự từ trường của Trái Đất và kiểm tra máy điện não đồ ghi những phản ứng trong não. Kết quả của thí nghiệm này không chứng minh sự tồn tại của thụ thể từ trường trong cơ thể người nhưng giải thích hành vi của con người không là mơ hồ mà luôn có sự tồn tại của nhận thức nhất định.

Thí nghiệm đã được bắt đầu vào cuối năm 2014 và chính Kirschvink là người thử nghiệm đầu tiên. Matsuda là đối tượng nghiên cứu thứ 19, nghiên cứu được thự hiện tại một phòng thí nghiệm ở Tokyo, Matsuda được gắn thiết bị đện não đồ (EEG) và được dẫn vào trong hộp bởi sự hỗ trợ của một kĩ thuật viên -”Bạn đã sẵn sàng để bắt đầu?” kĩ thuật viên hỏi, sau khi cắm điện. Matsuda gật đầu dứt khoát. “Tất cả điều ổn, Tôi sẽ đóng hộp”. Anh ta từ từ hạ nắp hộp nhôm xuống, tắt đèn và đóng cửa. Ra hiệu từ bên trong chiếc hộp là giọng của Kirschvink. “Đừng ngủ”

Matsuda sẽ ngồi trong hộp tối một giờ đồng hồ trong khi một chương trình được từ động chạy với tám đối tượng thử nghiệm khác nhau. Một nửa trong số họ sẽ cảm nhận một từ trường gần như mạnh bằng với Trái Đất quay chậm quanh đầu của những người được thử nghiệm. Những người khác, cuộn dây Merritt coils được thiết lập để loại ra những từ trường được cảm ứng để chỉ còn lại từ trường tự nhiên của Trái Đất. Những thử nghiệm đó được chọn ngẫu nhiên để không những người làm thí nghiệm mà còn đối tượng thử nghiệm cũng không biết trước.

Và cuối cùng sau nhiều năm nghiên cứu với kết quả từ số lượng đối tượng không nhiều – chỉ hai chục đối tượng – những tầng hầm đã mạng lại khă năng lặp lại và hiệu quả phù hợp, Kirschvink đã có thể công bố những bằng chứng mang tính đột phá của ông ấy. Khi từ trường xoay ngược chiều kim đồng hồ – nghĩa là theo hướng của đối tượng thí nghiệm nhìn về bên phải – đã có sự giảm nhanh đột ngột sóng alpha. Sự ức chế sóng alpha, trong điện não đồ, có liên quan đến hoạt động của não: một tập hợp các tế bào thần kinh gây đáp ứng với từ trường, là biến duy nhất thay đổi. Sự đáp ứng của các tế bào thần kinh đã bị trì hoãn một vài trăm mili giây, và Kirschvink nói việc kéo dài thời gian cho thấy một sự đáp ứng chủ động của não bộ. Một từ trường có thể cảm biến dòng điện trong não tức có thể bắt trước tín hiệu của máy điện não.

Kirschvink cũng tìm thấy một tín hiệu khi từ trường di chuyển hướng xuống sàn nhà, như thể là đối tượng nghiên cứu đã nhìn lên. Ông ấy không hiểu tại sao tín hiệu sóng alpha xuất hiện khi thay đổi lên xuống và quay ngược chiều kim đồng hồ, nhưng không phải là ngược lại, mặc dù ông ấy bắt được nó như là một tín hiệu phân cực của la bàn từ trường trên người. Ông khẳng định rằng “Con người có thụ thể từ trường hoạt động”.

Ông ấy mong muốn những suy nghĩ đó được bay xa hơn nữa, một sự kết nối với chiếc iPhone trong túi của ông ấy đến các bộ phận bên trong người ông ấy. Kirschvink tin rằng “Giác quan thứ 6 tồn tại theo lịch sử tiến hóa của chúng ta. Định vị từ trường có lẽ là giác quan nguyên thủy”.

Nhóm Molecular & Cell (lược dịch)

Nguồn: 

  1. http://www.sciencemag.org/news/2016/06/maverick-scientist-thinks-he-has-discovered-magnetic-sixth-sense-humans
  2. http://khoahoc.tv/loi-giai-moi-cho-bi-an-ve-giac-quan-thu-6-51583

Xin mời Quý Độc Giả bỏ ra 2-5 phút để làm một khảo sát mức độ hài lòng về bài viết của IBSG tại đây. IBSG chân thành cảm ơn Quý Độc Giả.

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*