Notre sixième sens électro-magnétique

Notre « sixième sens »  a jusqu’ici échappé aux investigations qui ne reposent que sur des explorations moléculaires.  Heureusement, il y a les animaux : oiseaux, tortues, poissons, insectes, et jusqu’aux unicellulaires, qui « savent »  se repérer et gérer leurs déplacements vitaux par leur capacité à ressentir et interpréter les champs magnétiques qui les entourent. Et nous ? Avons nous perdu ces capacités de repérage décelées chez les animaux ? Ou bien sont-elles verrouillées dans un inconscient inaccessible ?

Nous avons officiellement cinq sens. Cinq manières de ressentir notre environnement et notre fonctionnement intérieur, avec pour chacun, des récepteurs adaptés depuis des millénaires, et des circuits neuronaux qui en informent le cerveau. Avec tout un processus moléculaire bien compris.

Et puis dit-on, un sixième sens.

Un sixième sens totalement inconnu des études médicales, de nos responsables de santé, un sixième sens ténébreux dévolu aux sorciers,  mages, illuminés divers qu’on tente de réduire socialement et économiquement dans la rubrique « visionnaires ».

Mais attention : nous sommes nous aussi des animaux.

Et nous sommes en suite d’évolution de ces animaux, qui des protistes aux oiseaux migrateurs (pour l’instant, mettons les mammifères de coté), nous montrent que les champs magnétiques de l’environnement constituent des signaux essentiels pour la survie de centaines d’espèces. Et pourquoi pas nous ?

La Terre : nous vivons sur un aimant complexe

Notre globe terrestre peut être comparé à une dynamo : il contient en profondeur une masse très dense (fer et nickel), mais surtout en constant mouvement, ce qui provoque des courants électriques locaux, qui eux-mêmes sont à l’origine de champs magnétiques.

Nous disons ici champs au pluriel, car s’il y a bien un champ principal (ce fameux aimant terrestre), il y a également des champs secondaires (les mouvements internes sont compliqués), ce qui fait que le magnétisme terrestre est hétérogène.

L’illustration ci-joint montre l’aspect du champ terrestre, avec les disparités (du bleu, de moindre intensité, au rouge, intensité maximale). Ces disparités sont dues aux variations du champ principal, mais aussi aux influences respectives de la croûte terrestre (épaisseur, présence de minéraux métalliques), de l’ionosphère ainsi que des vents solaires.

L’ensemble des lignes de ces champs magnétiques forment la magnétosphère, avec une action essentielle pour la vie terrestre : elle forme un écran contre les vents solaires en déviant les particules ionisées très énergétiques et mortelles pour le vivant.

Cet aimant terrestre présente deux pôles, arbitrairement nommés nord et sud, selon un axe incliné d’environ 11,5 degrés par rapport à l’axe de rotation de la terre.

Ce pôle nord est la référence absolue pour tous les déplacements sur terre, que ce soit des hommes (boussoles et instruments dématérialisés) ou des animaux, nous y reviendrons.

Hé bien ce pôle nord est un pôle baladeur.

 Il est actuellement à  moins de 400 km du pôle géographique, mais se déplace d’environ 55 km par an vers la Sibérie. Ce mouvement est suivi en permanence par tous les acteurs des déplacements : horloges satellites, GPS et consorts, qu’il faut recaler très régulièrement pour ne pas désorganiser les trafics aériens et maritimes.

Et ce déplacement du pôle magnétique s’accélère actuellement. « Il se passe quelque chose » quelque part dans le sous-sol du Canada. Moindre intensité  du champ et son escapade autour du pôle géographique. Pour certains, cela pourrait annoncer une inversion des pôles, ce qui ne serait pas une catastrophe une fois réalisée, mais un sacré bazar pendant la période de plusieurs années, pendant laquelle les pôles « se cherchent » en intensité et en localisation. D’autant que sans champ magnétique, la terre se retrouve alors sans protection contre les vents solaires, bonjour les ennuis  de tous ordres. Est ce qu’internet y survivrait ?

Trois critères pour le champ magnétique

En chaque point de mesure du champ terrestre, le vecteur champ magnétique peut être scindé en deux composantes, l’une verticale (vers le centre de la terre), l’autre horizontale, mesurée par exemple avec une boussole.

  • l’angle formé par ces deux composantes est appelé  inclinaison, et il augmente lorsqu’on se rapproche des pôles, en tendant vers 90°.
  • L’angle (orienté) de la direction du pôle nord vers la composante horizontale est appelé  déclinaison.
  • La réunion des deux constitue l’intensité du champ observé.

Inclinaison et intensité fournissent aux animaux magnéto-sensibles une information directionnelle et positionnelle par l’intensité du champ magnétique en un point donné.

Mais ce champ est en perpétuelle variation, en particulier vers les pôles sous l’effet des vents solaires et des courants électriques qu’ils engendrent dans l’ionosphère (orages magnétiques).

Certaines roches qui accumulent des sels de fer constituent la « mémoire magnétique » du lieu, et permettent de reconstituer à la fois les mouvements  géologiques (dérives de continents, synclinaux, subductions) et les multiples inversions de polarité survenues (300 fois au cours des 20 derniers millions d’années…) au cours des temps.

Ces bactéries sont-elles des boussoles ?

On a constaté la présence de petits amas de cristaux magnétiques dans de très nombreux organismes vivants, tous mobiles.

Dans les plantes fixées au sol, pas de ces cristaux. Alors que chez certaines algues mobiles, oui.

La présence de ces cristaux est bien en corrélation avec la notion de mobilité.

Et ceci dans d’innombrables espèces… Y’a t’il un phénomène ancestral qui se serait transmis selon les lois de l’Evolution, ou bien ces cristaux apparaissent t’ils spontanément, et selon quels modalités ?

On a appellé magnétosome l’amas de petits cristaux, quelque soit l’espèces, uni ou pluricellulaire. Il est considéré comme un organite à part entière, avec ce suffixe « ome » comme chondriome (mitochondries), lysosome, ribosome ou centrosome …

La manière la plus simple de l’étudier est de se pencher sur certaines bactéries qui les accumulent sous forme de filaments fibreux qui courent tout le long de la membrane externe.

La substance « magnétite » est constituée d’un réseau complexe d’oxydes de fer qui cristallisent sous formes d’éléments identiques à la queue leu leu, enserrés dans un filet fibreux, l’ensemble constituant un aimant  relativement puissant.

Comment ces cristaux sont-ils formés ? Ils naissent dans un repli de la membrane externe par accrétion des sels de fer du milieu extérieur, puis invagination et mise en place d’un faisceau fibreux qui les maintient fermement.

Ce magnétosome rigidifie le corps bactérien, qui devient assujeti aux influences de l’électromagnétisme local.

Quel intérêt pour ces bactéries ?  Hé bien on n’en sait pas grand chose …

Ces MTB (magnetotactic bacteria) vivent dans un environnement aqueux qui selon la profondeur, présente un gradient en oxygène, versus un gradient en sels soufrés, avec au milieu une zone dite OATZ (oxy-anoxis transition zone) qui est favorable au développement de ces bactéries.

Ainsi, ce ne serait pas du tout une boussole réagissant à la magnétosphère, mais plutôt un senseur qui « calerait » la bactérie par rapport à un contexte purement électrique.

Ces bactéries ne se baladent pas, elles ne se dirigent pas, elles se confinent simplement dans les zones qui leur sont le plus favorables.

Par ailleurs, on a de multiples exemples de bactéries qui organisent des amas de magnétite, non pas en chaînettes, mais en agrégats qui pourraient plutôt jouer un rôle métabolique, peut-être en induisant par leur capacité magnétique des réactions électrochimques très rapides. En quelque sorte des enzymes magnétiques.

Pluricellulaires : des organes magnétisés à part entière.

Des magnétosomes, on en trouve chez de multiples espèces.

Dans certains cas, la relation est vite établie avec le mode de vie nomade (migrations sur des milliers de kilomètres et retour précisément au lieu de naissance ou de départ). Ce sera le cas d’oiseaux migrateurs ou de tortues marines.

Dans d’autres cas, et particulièrement chez l’Homme, on ne peut que constater leur présence, en de multiples situations anatomiques, mais difficile de leur donner un sens physiologique.

Les études les plus significatives ont eu lieu sur les pigeons et les tortues marines.

Deux chercheurs texans, Dickman et Wu, ont commencé par un travail très délicat : distinguer dans le cerveau de ces oiseaux, neurone par neurone, ceux qui entrainent une réaction cérébrale quand on applique un champ magnétique au dessus de leur tête.

Bingo, certains réagissent, et ils se partagent le travail. Certains sont sensibles à la direction, d’autres à l’intensité, d’autres encore à la polarité. Et c’est au cerveau ensuite de faire la synthèse, sous forme d’une carte intuitive du lieu, et sans doute d’une mise en mémoire de ces informations.

Ensuite, il fallait trouver sur ces mêmes oiseaux quels récepteurs étaient à la manœuvre pour en informer les neurones. Ils les ont trouvés sous forme de magnétosomes au niveau du bec, des narines et des yeux : de petits amas de cristaux de magnétite reliés aux circuits nerveux de l’animal.

Mais ces cristaux, comment et pourquoi se sont-ils formés, et pourquoi à ces emplacements ?

Ce qui est certain, c’est qu’ils se concentrent en des lieux :

  • qui donnent vers l’extérieur (et donc avec possibilité d’une contamination bactérienne).
  • qui sont déjà préalablement « câblés » au cerveau par leur proximité avec des récepteurs bien identifiés, en particulier via la branche ophtalmique du nerf trijumeau.

Chez les bactéries, on a déterminé que la synthèse des magnétosomes mettait en jeu une trentaine de gènes. Et ces gènes, on ne les retrouve pas chez les « migrateurs » qui sont pourtant largement pourvus de ces organites.

Ah, mais alors on se retrouve devant une symbiose : des bactéries MTB, dont la présence ubiquitaire permet leur contact intime avec des muqueuses, se développeraient « en interne » chez ces migrateurs, et produiraient ces magnétosomes qui seraient alors intégrées à leurs organes ?

Photo Fleisner

De fait, les magnétosomes sont bien inclus dans réseau fibreux, comme si ils avaient été absorbés de l’extérieur vers l’intérieur, puis réorganisés au sein des cellules…

Sur la photo ci-jointe (crédit Fleissner), on distingue bien comment plusieurs lignées de magnétites sont reliées à un amas fibreux accolé à la membrane cellulaire. Il y a là un petit coté centrosome.

Et cette intrusion favorable d’une bactérie dans une cellule  nous rappelle bien des symbioses fructueuses, à commencer par celles des mitochondries …

Pour les oiseaux, c’est compliqué à démontrer.

Mais pour les tortues marines, cela a été plus simple.

Ces tortues, qui savent s’orienter et parcourir des milliers de kilomètres sans coup férir, possèdent des glandes lacrymales très productives. Elles sécrètent des larmes protectrices de la cornée et des paupières (lubrification et nettoyage constant), avec des rôles annexes  d’immunocompétence.

La glande la plus exposée vers l’extérieur est la glande de Harder, située sous l’orbite de l’œil. Dans cette glande, on trouve régulièrement des colonies de bactéries MTB avec leur stock de magnétosomes.

Et ces bactéries sont en contact intime avec :

  • les cellules sécrétrices des larmes, il y a là cette symbiose évoquée plus haut.
  • les extrémités nerveuses de neurones du nerf trijumeau (donc un rapport direct avec le cerveau). Si l’on sectionne les fibres de ce nerf (expérience faite sur des oiseaux), on perturbe complètement les capacités d’orientation du sujet.
  • des macrophages (cellules immunitaires très mobiles) qui sont là pour « nettoyer » les glandes de locataires indésirables. Ces macrophages ont l’art de phagocyter les bactéries (donc nos MTB) et des les emmener plus loin dans leur parcours. Plus loin, cela peut-être dans le cerveau, ou en divers endroits du corps.

Via le canal lacrymal, ces bactéries se retrouvent également dans les sinus où elles s’accumulent pour donner de nouveaux amas de magnétosomes.

Embarquées dans le flux des larmes, ces bactéries trouvent également leur chemin au niveau de la cornée, où elles s’insèrent entre les cellules. N’oublions pas que la cornée est un tissu extrêmement bien innervé. Celles et ceux qui ont une brûlure de la cornée le savent bien : douleur et défaut lacrymal puisque la cornée ne sait plus donner d’information sur son état d’hydratation.

Il est donc certain que la rétine réagit à l’orientation des magnétosomes de la cornée, ce qui permet des informations complémentaires via le nerf optique.

Ainsi, un couplage entre la magnétoréception et la photoréception est suggéré par de nombreuses observations réalisées sur le ver de farine, le rouge gorge et la salamandre. Le sens de l’orientation a été démontré dépendant de la fréquence lumineuse (la lumière jaune les désoriente… prend-elle en compte les magnétosomes de la cornée ?).

Chez les rats taupe qui vivent en milieu obscur, les odeurs et les vibrations mécaniques sont prédominantes dans leurs capacités sensitives. Mais on a remarqué qu’ils construisent toujours leur nid selon un axe nord-ouest/sud-est. Si avec des bobines d’induction on modifie jusqu’à 90° le champ magnétique local, les animaux changent proportionnellement la direction dans laquelle les nids sont placés. Où sont les magnétosomes chez cet original ? Les recherches se poursuivent.

Ces observations sur les tortues nous montrent bien que via les glandes lacrymales (mais ce n’est pas limitatif), des bactéries MTB peuvent se développer et bâtir de véritables organes magnéto-sensibles dans des endroits stratégiques, protégés et bien innervés en parallèle avec la réception d’autres informations sensitives (vue, odorat).

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Les récepteurs électriques, eux aussi…

Comme on le sait, l’électricité et le magnétisme sont complètement imbriqués dès qu’il y a mouvement. Et sur certains animaux, la sensibilité aux variations de champ électromagnétique passe non pas par des aimants (magnétosomes), mais par des récepteurs de gradient électrique.

C’est le cas des sélaciens, requins, raies et autres torpilles.

Ces animaux possèdent des organes particuliers répartis sur le museau, les ampoules de Lorenzini. Ces organes en forme d’ampoules sont enfoncés dans l’épiderme et séparés de l’extérieur par une gelée conductrice, ils sont sensibles à des variations très ténues de champ électrique, de l’ordre de 5 nanovolts.

Or on sait que les sélaciens se repèrent précisément lors de leurs migrations : soit ces ampoules savent déceler et mémoriser les champs magnétiques terrestres, soit cette capacité est le fait de magnétosome qu’on n’a pas encore trouvés…

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L’homme électromagnétique

L’homme a été durant des millénaires un nomade en perpétuels déplacements. Et puis il a appris à cultiver la terre, à élever des animaux, à faire faire le travail par des esclaves… il s’est sédentarisé. Mais il est resté animal mobile, comme ses lointains ancêtres. Il est donc logique qu’on retrouve chez l’homme actuel au moins des traces de l’équipement d’origine concernant ces migrations et ces déplacements.

Il faut bien dire que cette quête est difficile et peu productive.

Car des petits cristaux métalliques, dont certains de magnétite, on en trouve en quantités partout dans le corps, y compris dans le cerveau.

Les photos ci-contre correspondent à des amas de magnétite, avec leur agrandissement. Dans le cerveau, oui, mais de quelle origine ? Difficile de penser que des bactéries sont venues (merci la barrière hématoméningée) pondre leurs magnétosomes entre les neurones !

Et puis des cristaux métalliques comme cela, l’environnement en est gavé, ce sont des particules (plus ou moins) fines que nous respirons, ingérons, absorbons via les muqueuses. Elles sont tout naturellement phagocytées par nos macrophages, qui ne peuvent pas digérer  ces substances minérales, mais les transporter via les voies lymphatiques.

Et disons le  au passage, ces cristaux magnétosensibles sont forcément mis à contribution dans cette soupe électromagnétique dans laquelle nous vivons, en particulier en milieu citadin : les échappements de voiture nous expédient ces particules, et les ondes du téléphone les font vibrer…

Mais revenons aux phénomènes naturels : L’homme est il sensible naturellement aux champs magnétiques qui l’entourent ?

La réponse doctement scientifique était jusqu’ici : non. Pas d’organe récepteur, donc pas d’action possible dans ce domaine impalpable.

Non, jusqu’aux expériences de l’institut californien de technologie (Caltech), sous l’autorité de Connie Wang… et contrôlées par un expert en fraudes scientifiques, le « magicien » James Randi.

L’idée : placer des cobayes humains dans l’obscurité, et encore mieux dans une cage de Faraday qui neutralise les champ magnétique terrestre. On peut alors, à l’intérieur de cette cage, appliquer aux cobayes la luminosité (intensité et fréquence), ainsi que les champs que l’on désire, les modifier, les orienter… et observer les réactions cérébrales, voire le comportement (électrocardiogrammes).

Au résultat, on s’aperçoit que les réactions sont différentes selon les individus (sensibilités individuelles), mais que plus de 30% sont sensibles à des inductions de même intensité (ou jusqu’à +25%, mais pas au delà) que le champ terrestre.

Ces expériences ont été répétées, les mêmes sujets réagissaient de la même manière aux mêmes modifications de champs et de la lumière.

Sensibilité (mal partagée)  ondes électromagnétique, oui, mais par quel voies physiologiques ?

Ces cristaux de magnétite qu’on trouve dans le cerveau, mais aussi dans des zones de sensibilité interne comme les arcades sourciliaires, les tendons de la nuque, des coudes ou des chevilles, ont sans doute une utilité proprioceptive, mais pourquoi magnétique ? Chez l’homme, on n’a pas non plus trouvé de magnétite dans l’épaisseur de la cornée …

Alors il reste une voie déjà repérée chez les oiseaux, celle de la rétine, au niveau des cellules ganglionnaires.

Retour sur l’anatomie de l’œil.

La rétine est formée de plusieurs couches de cellules sensibles à la lumière, dont les fameux cônes et bâtonnets, qui correspondent à la vision fine (couleur, éclat, distance, déplacement) de ce qui est observé : c’est le principe de la caméra, avec (cerveau) son logiciel de reconnaissance qui en analyse les images.

Mais la rétine comprend  également une couche de cellules dites ganglionnaires, qui sont imprégnées de deux types de pigments : la mélanopsine et le cryptochrome.

Et ces cellules ganglionnaires se prolongent nerveusement vers le cortex visuel comme des cônes et bâtonnets, mais également vers une zone particulière et très ancienne dans l’évolution, l’épiphyse ou glande pinéale.

La mélanopsine, elle, se contente de signaler à la glande pinéale l’intensité et la couleur de la lumière perçue par la rétine. Et ce sont ces informations qui vont caler le cycle circadien avec des particularités saisonnières, en particulier par la production de mélatonine.

Le cryptochrome, lui, était une molécule peu étudiée, on ne lui trouvait pas de fonction physiologique.

Et puis on s’y est intéressé chez les oiseaux. Par exemple, il est en forte quantités dans la rétine des oiseaux migrateurs, et pratiquement absent chez les sédentaires. Tiens donc !

On avait remarqué que les oiseaux ne peuvent percevoir les champs magnétiques que s’ils ont accès simultanément à de la lumière, et plus précisément la lumière bleue. Et c’est le cryptochrome qui est à la manœuvre : la lumière bleue fait décrocher de sa molécule une paire d’électrons qui vont alors tourbillonner et se caler en fonction du magnétisme local, comme un petit aimant. De ce fait, l’oiseau aurait une vision « augmentée », à la fois sur le visuel pur, mais aussi sur un halo virtuel correspondant au champ magnétique. Un peu comme dans ces casques de « réalité virtuelle » qui nous font éprouver des sensations où le virtuel se mêle au réel.

En 1664, Descartes imaginanit le fonctionnement de la glande pinéale … déjà en relation avec la vision….

Sous l’action des molécules de cryptochrome, les oiseaux verraient ainsi les lignes du champ magnétique comme une superposition d’ombres et de lumières par dessus le spectre visible. La boussole aviaire est plus précise que la boussole utilisée par les hommes : au delà du nord/sud, elle indique l’inclinaison des lignes de champ, leur intensité, et leur polarisation. Avec une mise en mémoire de ces informations pour les trajets suivants.

Ceci est bien compris chez les oiseaux, mais chez l’homme ?

Nous possédons les mêmes cytochromes et les mêmes voies nerveuses. Qui débouchent également vers la glande pinéale.

Dans cette glande pinéale, pas de magnétite, mais on trouve des cristaux de calcium, de magnésium, de fluor.

De même que la mélanopsine rétinienne entretient la production de mélatonine, le cryptochrome peut agir sur ces cristaux pinéaux, les faire vibrer pour créer des informations directement interprétées par le cerveau.

 Pour certains, ces cristaux seraient en mesure de réagir à bien d’autres effecteurs vibratoires ou quantiques, comme les émotions, ou les pensées d’autrui… mais là nous sortons du cadre purement magnétique terrestre.

Alors, l’homme est il sensitif, comme tortues et oiseaux ?

Assurément non, il n’en a ni la capacité, ni le besoin puisqu’il l’a délégué à des instruments techniques.

Mais sensible oui, en particulier aux ondes électromagnétiques dans lesquelles nous baignons. Nous n’en percevons que les effets négatifs.

A nous maintenant de mieux utiliser ces (modestes ?) capacités ultra-sensorielles.

Jean-Yves Gauchet