Webbplatsåtkomstkod
det finns inga flyktiga magnetfält-de finns runt omkring oss. Till att börja med är jorden själv som en jätte magnet. En snurrande boll av flytande järn i vår planets kärna genererar det stora magnetfältet som rör våra kompassnålar runt och styr de inre kompasserna hos migrerande fåglar, fladdermöss och andra djur. Dessutom har ständigt industriella människor producerat konstgjorda magnetfält med kraftledningar, transportsystem, elektriska apparater och medicinsk utrustning.
vi kanske inte kan se, höra, känna eller smaka på magnetfälten som omger oss, men vissa kanske undrar om de fortfarande kan utöva effekter på våra kroppar och hjärnor. Denna fråga blir mer relevant, och svaren mer tantalizing, som styrkan i magnetfältet i fråga blir vevas upp.
daglig exponering
ett magnetfält uppstår när en laddad partikel, som en elektron eller proton, rör sig runt. Eftersom de elektriska strömmarna som går genom blandare, hårtorkar och ledningar i väggarna i våra hem består av flytande elektroner, genererar de alla magnetfält. Genom dessa källor utsätts den genomsnittliga personen för magnetfält som når 0, 1 mikrotesla i styrka dagligen. Som jämförelse är jordens magnetfält, som vi alltid utsätts för (så länge vi förblir på planetens yta), cirka 500 gånger starkare. Det betyder att den magnetiska kraften som tränger in i din kropp när du sitter runt ditt hem eller tillbringar en dag på kontoret är bestämt obetydlig.
från tid till annan finner en vetenskaplig studie en koppling mellan att bo nära högspänningsledningar och sjukdom. Ökad risk för barnleukemi är den vanligaste citerade potentiella hälsokonsekvensen, men huruvida risken är verklig har varit svår att fastställa. En skarp fråga är att forskare ännu inte har räknat ut den mekanism genom vilken sådana svaga magnetfält — som fortfarande finns i microtesla — sortimentet för hem bredvid kraftledningar-kan påverka människokroppen negativt. År 2010 drog Internationella kommissionen för icke-joniserande strålskydd slutsatsen att bevisen för att bo nära kraftledningar ökar risken för dödlig blodcancer ”är för svag för att ligga till grund för exponeringsriktlinjer.”
Vad är tröskeln?
under tiden har ett team av forskare vid Utilities Threshold Initiative Consortium (UTIC) varit upptagen med att arbeta för att räkna ut tröskeln vid vilken människokroppen visar ett fysiologiskt svar på ett magnetfält. Enligt Alexandre Legros, en medicinsk biofysiker vid Lawson Health Research Institute och Western University i London, Ontario och en UTIC-forskare, är det minsta magnetfältet som på ett tillförlitligt sätt har visat sig utlösa ett svar hos människor cirka 10 000 till 20 000 mikrotesla.
men för att producera effekten kan fältet inte vara statiskt som jordens magnetfält; snarare måste det ändra riktningar över tiden. När dessa starka, riktningsskiftande magnetfält riktas mot en människa börjar små elektriska strömmar pulsera genom kroppen. Över denna tröskel kan strömmarna stimulera superkänsliga celler i näthinnan, kända som graderade potentiella neuroner, vilket ger illusionen av ett vitt ljus som flimrar även när den drabbade personen är i mörker; dessa visuella manifestationer är kända som magnetofosfener.
tröskeln på 10 000 mikrotesla ligger långt över styrkan hos alla magnetfält som uppstår i vardagen. Så i vilka situationer kan magnetofosfener uppstå?
medicinska magneter
”det finns bara en omständighet där du kan uppleva magnetofosfener”, säger Legros: ”Om du är i en MR-maskin och flyttar huvudet snabbt.”
en MR-skanner är i huvudsak en stor magnet som producerar ett kraftfullt magnetfält på cirka 3 tesla (eller 3 miljoner mikrotesla) — miljoner gånger större än de fält vi normalt utsätts för. Men eftersom det är ett statiskt magnetfält, har MR-skannrar ingen märkbar effekt på kroppen. Det skulle dock förändras om patienten inuti skannern snabbt skulle flytta huvudet fram och tillbaka.
”att flytta snabbt inducerar ett tidsvarierande fält, så genom att göra det inducerar du strömmar i olika strukturer i din hjärna”, säger Legros. Dessa strömmar kan leda till illamående, förlust av balans, en metallisk smak i munnen eller i vissa fall magnetofosfener.
i nivå med magnetfältet för en MR är det som produceras genom en medicinsk procedur som kallas transkraniell magnetisk stimulering (TMS). Men till skillnad från Mr, som gör detaljerade bilder av kroppens insida, är syftet med TMS att stimulera hjärnan. Den uppgiften kräver en elektrisk ström, varför TMS förlitar sig på en magnetisk puls snarare än ett statiskt magnetfält. När denna puls levereras via en elektromagnetisk spole placerad mot hårbotten, stöter den resulterande strömmen en viss del av hjärnan i syfte att behandla neurologiska sjukdomar som depression.
Out-of-this-World magnetfält
magnetfälten associerade med MR och TMS är de starkaste som en människa realistiskt kan utsättas för. Ändå är de” hilariously puny ” jämfört med de som finns bortom vår planet, säger Paul Sutter, en astrofysiker vid Ohio State University och chefforskare vid COSI Science Center i Columbus, Ohio. I det yttersta ligger den passande namnet magnetar, som är en sällsynt typ av neutronstjärna med ett magnetfält tusen biljoner gånger starkare än jordens.
om någon människa någonsin kom nära en magnetar, skulle de snabbt befinna sig i svåra sträckor. ”Starka magnetfält kan börja göra överraskande saker”, säger Sutter. På atomnivå skulle det starka magnetfältet flytta alla de positiva laddningarna i din kropp i en riktning och de negativa laddningarna åt andra hållet, förklarar han; sfäriska atomer skulle sträcka sig ut i ellipser och snart skulle de börja likna tunna pennor.
den drastiska formförändringen skulle störa grundläggande kemi, vilket får de normala krafterna och interaktionerna mellan atomer och molekyler i kroppen att bryta ner. ”Det första du märker är att hela nervsystemet, som är baserat på elektriska laddningar som rör sig i hela kroppen, kommer att sluta fungera”, säger Sutter. ”Och då löser du i princip.”
Sutter garanterar att vårt lokala grannskap-som han definierar som en radie på några hundra ljusår runt jorden-har undersökts och certifierats magnetarfritt. Inget av dessa exotiska föremål närmar sig oss, och ingen av de massiva stjärnorna i närheten kommer sannolikt att förvandlas till magnetarer när de dör. Närmaste magnetar är ett säkert avstånd på tiotusentals ljusår bort. Så, åtminstone för tillfället, kan vi vila lätt och trösta oss i vår planets eget magra magnetfält.