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Il n’y a pas de champs magnétiques qui s’échappent — ils sont tout autour de nous. Pour commencer, la Terre elle-même est comme un aimant géant. Une boule de fer liquide qui tourne dans le noyau de notre planète génère le vaste champ magnétique qui déplace nos aiguilles de boussole et dirige les boussoles internes des oiseaux migrateurs, des chauves-souris et d’autres animaux. En plus de cela, des humains toujours industrieux ont produit des champs magnétiques artificiels avec des lignes électriques, des systèmes de transport, des appareils électriques et du matériel médical.
Nous ne pouvons peut-être pas voir, entendre, ressentir ou goûter les champs magnétiques qui nous entourent, mais certains peuvent se demander s’ils peuvent encore exercer des effets sur notre corps et notre cerveau. Cette question devient plus pertinente et les réponses plus alléchantes, à mesure que la force du champ magnétique en question augmente.
Exposition quotidienne
Un champ magnétique se produit chaque fois qu’une particule chargée, comme un électron ou un proton, se déplace. Puisque les courants électriques qui traversent les mélangeurs, les sèche-cheveux et les fils dans les murs de nos maisons sont constitués d’électrons qui coulent, ils génèrent tous des champs magnétiques. Grâce à ces sources, la personne moyenne est exposée quotidiennement à des champs magnétiques atteignant une force de 0,1 microtesla. En comparaison, le champ magnétique terrestre, auquel nous sommes toujours exposés (tant que nous restons à la surface de la planète), est environ 500 fois plus fort. Cela signifie que la force magnétique pénétrant dans votre corps lorsque vous vous détendez chez vous ou passez une journée au bureau est décidément insignifiante.
De temps en temps, une étude scientifique établit un lien entre la vie à proximité de lignes électriques à haute tension et la maladie. Le risque accru de leucémie infantile est la conséquence potentielle pour la santé la plus souvent citée, mais il a été difficile de déterminer si le risque est réel ou non. Un problème flagrant est que les scientifiques n’ont pas encore compris le mécanisme par lequel de tels champs magnétiques faibles — qui sont encore dans la gamme des microtesla pour les maisons à côté des lignes électriques — pourraient nuire au corps humain. En 2010, la Commission internationale de protection contre les rayonnements non ionisants a conclu que les preuves selon lesquelles le fait de vivre à proximité de lignes électriques augmente le risque de cancer mortel du sang « sont trop faibles pour constituer la base des lignes directrices sur l’exposition. »
Quel est le seuil?
Pendant ce temps, une équipe de scientifiques du Consortium Utilities Threshold Initiative (UTIC) s’est affairée à déterminer le seuil auquel le corps humain montre une réponse physiologique à un champ magnétique. Selon Alexandre Legros, biophysicien médical à l’Institut de recherche en santé Lawson et à l’Université Western de London, en Ontario, et scientifique de l’UTIC, le plus petit champ magnétique dont il a été démontré de manière fiable qu’il déclenche une réponse chez l’homme est d’environ 10 000 à 20 000 microtesla.
Mais surtout, pour produire l’effet, le champ ne peut pas être statique comme le champ magnétique terrestre; il doit plutôt changer de direction au fil du temps. Lorsque ces champs magnétiques puissants et changeants de direction sont dirigés vers un être humain, de petits courants électriques commencent à pulser à travers le corps. Au-delà de ce seuil, les courants peuvent stimuler des cellules super-sensibles de la rétine, appelées neurones potentiels gradués, donnant l’illusion d’une lumière blanche scintillant même lorsque la personne affectée est dans l’obscurité; ces manifestations visuelles sont appelées magnétophosphènes.
Le seuil de 10 000 microtesla est bien au-dessus de la force de tout champ magnétique rencontré dans la vie quotidienne. Alors, dans quelles situations les magnétophosphènes pourraient-ils se produire?
Aimants médicaux
« Il n’y a qu’une seule circonstance dans laquelle vous pouvez percevoir des magnétophosphènes », explique Legros: « Si vous êtes dans une machine d’IRM et que vous bougez la tête rapidement. »
Un scanner IRM est essentiellement un gros aimant qui produit un puissant champ magnétique d’environ 3 tesla (ou 3 millions de microtesla) — des millions de fois plus grand que les champs auxquels nous sommes normalement exposés. Mais comme il s’agit d’un champ magnétique statique, les scanners IRM n’exercent aucun effet notable sur le corps. Cela changerait cependant si le patient à l’intérieur du scanner devait déplacer rapidement sa tête d’avant en arrière.
« Bouger rapidement induit un champ variable dans le temps, donc en faisant cela, vous induisez des courants dans différentes structures de votre cerveau », explique Legros. Ces courants peuvent entraîner des nausées, une perte d’équilibre, un goût métallique dans la bouche ou, dans certains cas, des magnétophosphènes.
À égalité avec le champ magnétique d’une IRM est celui produit par une procédure médicale connue sous le nom de stimulation magnétique transcrânienne (TMS). Mais contrairement à l’IRM, qui réalise des images détaillées de l’intérieur du corps, le but du SMT est de stimuler le cerveau. Cette tâche nécessite un courant électrique, c’est pourquoi TMS repose sur une impulsion magnétique plutôt que sur un champ magnétique statique. Lorsque cette impulsion est délivrée via une bobine électromagnétique placée contre le cuir chevelu, le courant résultant secoue une partie particulière du cerveau dans le but de traiter des maladies neurologiques comme la dépression.
Champs magnétiques hors du monde
Les champs magnétiques associés à l’IRM et au SMT sont les plus puissants auxquels un humain pourrait être exposé de manière réaliste. Pourtant, ils sont « hilarants » par rapport à ceux trouvés au-delà de notre planète, explique Paul Sutter, astrophysicien à l’Université d’État de l’Ohio et scientifique en chef au COSI Science Center de Columbus, Ohio. À l’extrême se trouve le bien nommé magnétar, qui est un type rare d’étoile à neutrons avec un champ magnétique mille billions de fois plus fort que celui de la Terre.
Si jamais un humain s’approchait d’un magnétar, il se retrouverait rapidement dans une situation désespérée. « De forts champs magnétiques peuvent commencer à faire des choses surprenantes », explique Sutter. Au niveau atomique, le fort champ magnétique déplacerait toutes les charges positives dans votre corps dans une direction et les charges négatives dans l’autre sens, explique-t-il; les atomes sphériques s’étireraient en ellipses et bientôt ils commenceraient à ressembler à de minces crayons.
Ce changement radical de forme interférerait avec la chimie de base, provoquant la dégradation des forces et des interactions normales entre atomes et molécules dans le corps. « La première chose que vous remarqueriez, c’est que tout votre système nerveux, qui est basé sur des charges électriques se déplaçant dans tout votre corps, va cesser de fonctionner », explique Sutter. « Et puis vous vous dissolvez fondamentalement. »
Sutter garantit que notre voisinage local — qu’il définit comme un rayon de quelques centaines d’années-lumière autour de la Terre — a été étudié et certifié sans magnétar. Aucun de ces objets exotiques ne s’approche de nous, et aucune des étoiles massives à proximité n’est susceptible de se transformer en magnétars à leur mort. Le magnétar le plus proche se trouve à une distance de sécurité de dizaines de milliers d’années-lumière. Donc, au moins pour le moment, nous pouvons nous reposer et nous réconforter dans le maigre champ magnétique de notre planète.