大脑不仅能感知地球磁场，自身也会产生包含高保真信息的磁场。一个理论认为，大脑可能利用内部天然形成的磁性晶体来“读取”这个场，并通过蓝斑（locus coeruleus）系统进行全局“写入”和自我调节。这个过程或许能解释意识的本质——即对全脑活动的高效压缩表达。然而，空气污染中的磁性颗粒可能入侵并破坏这个精密的反馈系统，导致认知功能下降，这为阿尔茨海heimer病的发病机制提供了一个新的视角。
感知与产生：大脑与磁场
许多生物都具备利用地球磁场导航的能力，这种现象被称为磁感应（magnetoreception）。从细菌到候鸟，再到人类，进化似乎偏爱这种“方向感”。2019年的一项研究证实，当改变磁场环境时，人类大脑的脑电图（EEG）会显示出特定的反应，尽管我们主观上并未意识到。
更有趣的是，生物体不仅能感知磁场，还能产生磁场。
- 人类的心脏、大脑、肌肉和神经都会产生可被测量的生物磁场。
- 其他生物如电鱼、小龙虾、青蛙甚至猫，也都被证实会产生磁场。
- 这种现象是合理的，因为我们的身体运行依赖于电流，而电流必然会产生磁场。
这引出了一个核心问题：既然我们的大脑既能感知磁场，又能产生磁场，那么它是否会利用这种能力做些什么？
破译思想：AI 如何读取脑磁场
脑磁图（MEG）是一种通过记录大脑自然电流产生的磁场来绘制大脑活动的功能性神经影像技术。近年来的研究表明，这个磁场包含着极其丰富的信息。
Meta 的研究人员利用 AI 模型成功地从脑磁图数据中解码出了参与者正在观看的图像和听到的词语。
“总的来说，我们的结果表明，脑磁图可以被用来以毫秒级的精度，破译大脑中产生的复杂表征的崛起过程。”
这个突破意味着，大脑的磁场就像一个高保真、实时更新的“状态报告”，忠实地记录了我们的思想活动。一个外部的 AI 模型都能读懂它，那么大脑自己呢？
大脑的“无线网络”：一个自我读取的假说
如果大脑的磁场是其全局状态的无线总结，那么进化过程很可能会利用这一现成的信息渠道。这或许能解决神经科学中的“绑定问题”（即大脑如何将不同感官信息整合为统一的体验）。
这个假说包含几个关键环节：
- 读取器： 大脑需要一种机制来读取自身的磁场。
- 写入器： 大脑需要一个系统来根据读取的信息进行全局调整。
- 反馈循环： 读取和写入共同构成一个自我优化的闭环。
硬件揭秘：磁性晶体与蓝斑
大脑似乎已经具备了实现这一假说的硬件。
读取机制： 大脑会通过生物过程制造一种名为磁铁矿的铁磁晶体。这些晶体的尺寸恰到好处，能够与大脑微弱的磁场产生共振（一种被称为“随机共振”的现象），从而使它们能够“感知”到脑磁场的变化，而不被强度高出数亿倍的地球磁场干扰。
写入机制： 大脑中心的蓝斑（locus coeruleus）是去甲肾上腺素的主要来源，这种化学物质能调节整个大脑的警觉性、注意力和可塑性。它的神经投射几乎遍及整个大脑，使其成为一个理想的全局“写入”系统。
这个反馈循环可以这样运作：
- 大脑的神经活动产生一个结构化的磁场模式。
- 磁性晶体对该模式做出反应，触发神经元向蓝斑等区域发送信号。
- 蓝斑根据收到的信息（如危险、奖励），释放去甲肾上腺素。
- 这种化学物质改变全局的大脑化学环境，进而影响神经活动和磁场模式，完成一次自我优化。
意识的本质：一种高效的数据压缩
如果大脑计算机真的使用一个对其所有神经元活动的“有损摘要”来进行决策，这听起来与我们的主观体验非常相似。
“成为有意识的‘感觉’，是……极其优化的数据压缩不可避免的最终结果。”
换句话说，意识可能就是大脑将其海量底层数据压缩成一个单一、可用的“感觉”时产生的现象。这是一种极为高效的模拟计算方式。
外部威胁：空气污染如何干扰大脑
我们大脑中不仅有天然形成的完美磁性晶体，还发现了来自城市空气污染的、形状和大小各异的外源性磁性颗粒。这些颗粒通过嗅觉神经直接进入大脑。
这些污染颗粒可能会严重干扰大脑的磁场反馈系统。由于它们的尺寸和形状不规则，它们会破坏天然晶体与脑磁场之间的精密共振。
- 后果： 这个系统的失灵会导致大脑“自我调谐”能力的下降，表现为学习和记忆能力的衰退。
- 与疾病的联系： 空气污染已被证实与阿尔茨海默病有显著关联。
- 关键证据： 阿尔茨海默病最早的病理迹象，恰恰出现在蓝斑区域。
这表明，空气污染可能通过破坏大脑内部的磁感应通信系统，成为了诱发阿尔茨海默病的关键因素之一。