Бруталната невронаука на фигурното пързаляне: как завъртящите се атлети преодоляват замаяността

Pin
Send
Share
Send

Докато пиша това, аз съм седнал на стол на бюрото - вида, който се обръща. Ако ритнам краката си силно в пода, отново и отново, той ще се завърти бързо - не фигурист бързо, но достатъчно бързо, че когато спра и се опитам да стоя, целият свят се насочва настрани, заплашвайки, че ще ме хвърли в редактора - което не мисля, че би оценила. Преди няколко минути го опитах и ​​думите на тази статия все още са в списъка на опасност, дори когато ги въвеждам.

Това всъщност не е изненадващо. Всяко дете рано или късно открива, че ако се въртят достатъчно силно, целият свят ще рухне. Но когато става въпрос за елитни спортисти - и по-специално фигуристи, по-специално - можем да забравим, че техните лежерни, талантливи тела са подчинени на същите физически закони като нашите.

Когато Mirai Nagasu се хвърля във въртящ се троен аксил, Nathan Chen балетизира във въздуха и се завърта четири пъти преди кацане, или Адам Рипон се самоуправлява през поредица от течни форми, докато върти пътя си на един скейт чрез дълги мерки на музиката, техните мокри вътрешни уши - сензори за движение на човешките същества и произходът на повечето виене на свят - шлифовайте около същите като моите в онзи въртящ се стол (или ваш, ако гитирате достатъчно бързо).

Разликата между фигуристите на олимпийските фигури и останалите от нас, оказва се, е по-дълбока от вътрешното ухо, заровено в мозъка.

Откъде идва замайването

В нашите вътрешни уши има три напълнени с течност тръби, наречени "полукръгли канали", казва Пол Дизио, невролог от университета Брандейс, който изучава баланса, движението и замаяността. Всяка от тях е подравнена с различна ос на движение: нагоре и надолу, отляво и отдясно и отстрани.

"Когато местите главата си, течността вътре в тръбите някак си тече", каза DiZio пред Live Science. "И тогава имате тези сензори - сензори, които са като малки парченца морски водорасли вътре в тръбите - такъв вид плаващ с течността и усещайте какво става."

Да кимнете с глава да, и сензорите в един комплект тръби искрят към живот. Разклатете главата не, а друг комплект тръби изпраща сигнали до мозъка. Докоснете ушите си до всяко рамо и крайният набор от сензори се активира.

"Обикновено движенията, които правим, не продължават твърде дълго", каза DiZio.

А ротационното движение, по-специално, има тенденция да се случва за кратко време - обръщане, за да погледнете през прозореца, облегнало глава назад, за да напука врата си, такива неща. И нашите вътрешни уши са изградени добре за проследяване на този вид движение.

„Тази информация е полезна за това, че просто знаем къде се намираме в света и ни помага да държим очите си стабилни в света“, каза DiZio.

Стабилността на очите се оказва много важна за болест на равновесието и движението, каза Джеймс Лакнер, също невролог и експерт по болест на движението от университета Брандейс.

Ако можем да държим очите си насочени към света срещу въртенето на телата си, обикновено не ни се гади. Но когато усещането ни за място и движение се измъква, очите ни започват да трептят спазматично, докато се опитват да бъдат в крак с движението, което всъщност не се случва. DiZio сравни ефекта с гледането на филм, заснет от фотограф с разклатени ръце. И това, добави Лакнер, е когато нашите клисури се издигат.

Предвид тези реакции, постоянното въртене - за което телата ни просто не са изградени - е перфектен разрушител на нашите вътрешни уши и инерционни сетива, каза DiZio.

"Ако вземете чаша вода и я сложите на мързелива Сюзън и я завъртите само малко и след това я спрете, водата няма да се движи", каза той. Но „ако въртите мързеливата Сюзън за известно време и след това я спрете, водата ще натрупа известна скорост“. Ще продължи да се движи дълго, след като масата престане да се върти.

Mirai Nagasu изпълнява тройна ос по време на състезанието по фигурно пързаляне. (Изображение за кредит: Джейми Сквайр / Гети)

Подобен ефект се случва в ухото ми, когато се въртя на офис стола си. Течностите в ухото ми набират достатъчно скорост, че продължават да се чупят дълго, след като спрях стола, изпращайки сигнали през тези малки сензори, подобни на морски водорасли, до мозъка ми, за да кажа, че тялото ми е все още в движение. Мозъкът ми се опитва да се коригира за това движение, преценявайки очите ми и настоявайки тялото ми да се подпира по един или друг начин и тогава започвам да се сривам.

Фигурните скейтъри упражняват невероятен контрол върху собствените си сетива

Фигуристите като Нагасу, Чен и Рипон не са имунизирани срещу тези ефекти; вътрешните им уши не се държат по различен начин от моите или вашите. Никой не може да тренира тези течности да не се подчиняват на инерционните закони.

В GIF по-долу вътрешното ухо на руската фигуристка Евгения Медведева вероятно е изтръпнало повече от сензорна ярост, отколкото повечето хора изпитват през целия си живот - ефект, който се усложнява само всеки път, когато тя променя позицията на главата си, каза DiZio.

Поставете нетрениран човек чрез подобен вид движение и те ще излязат от него, усещайки, че „се изтръгват през космоса“, като вътрешните им уши сигнализират за непрекъснато движение по повече от една ос, казва Лакнер пред Live Science.

Това би довело до "рефлекс на вид да се хвърлиш в другата посока и да се хвърлиш извън баланс", каза DiZio.

И това не е рефлекс, който скейтър балансира на едно острие може да си позволи.

Първата стъпка към преодоляването му, каза DiZio, е привикване на мозъка към усещането за замаяно движение.

Привикването е трик, който мозъкът прави непрекъснато, за да не бъде постоянно побеждаван от усещания. „Все едно, ако започнете да ядете нещо сладко и го изядете известно време, няма вкус като сладък“, каза DiZio.

Но за да се подготвят за високоскоростното въртене на олимпийско ниво, фигуристите трябва да се адаптират към цял набор от сензорни входове. Това е малко по-трудно, отколкото да се приспособите към прекалено сладко парче чийзкейк или постепенно да се спуснете в басейн с хладка вода.

DiZio и Lackner разбират процеса, тъй като са направили подобни експерименти върху хора, които трябва да контролират виене на свят в други контексти, като потенциални астронавти и пациенти с увредени вътрешни уши, които изпращат постоянни световъртеж, задействащи световъртеж сигнали до мозъка. Университетът Брандейс дори има голямо помещение, което може да се върти достатъчно бързо, за да предизвика седем пъти по-голяма сила на земната гравитация, каза Лакнер, въпреки че рядко подлагат своите субекти на повече от два пъти повече от силата на планетата.

Ето какво се свежда до: „Практика - тренирай отново и отново и отново“, каза DiZio.

При пациенти със световъртеж, Лакнер казва, че тази практика включва всякакви упражнения за завъртане на главата. За фигуристите този процес е по-лесен.

"Направете завъртанията. Те започват само с един или два завъртания и се натрупват, и те също работят", каза DiZio.

На около 44 секунди във видеото по-долу, Нагасу се връзва в устройство, което един от нейните треньори използва за повдигане и бързо завъртане. Това е грубо посегателство върху вътрешното ухо - такова, което изисква много повторения, за да се настройва. И дори тогава, обучението не е перфектно.

Някога се чудите как изглежда тренировката за фигурист на олимпийски фигури? @Mirai_nagasu ни показва какво е нужно да бъдеш сред световния елит. pic.twitter.com/AtNQy3F9Ly

- Трибуната на играчите (@PlayersTribune) 9 февруари 2018 г.

"Не можете да 100% хабитутирате", каза DiZio. Дори и най-тренираният скейтър все пак ще усети част от дезориентацията на дълго, усукващо завъртане на понички.

Именно тук могат да помогнат някои по-фини трикове.

Slate съобщи през 2014 г., че треньорите на скейтъри им казват да излизат от въртене със затворени очи в ориентир.

DiZio каза, че има смисъл от невронаучна гледна точка. След дълго завъртане той каза: "Вътрешното ухо е някак рефлексивно задвижващо очите по начин, който ще обърка зрението. Ако вече виете замаяност и зрението ви се замъглява, вие сте нещо изгубено."

Избирайки ориентири, върху които да се съсредоточите след всяко завъртане предварително, каза DiZio, скейтърите могат да фиксират зрителните си линии след завъртане, за да намерят място в пространството. По този начин, "дори ако вътрешното ухо им дава объркана информация, поне очите им помагат", каза той.

Друга дива възможност

Но DiZio, след като е гледал много фигурни кънки на Олимпиадата, смята, че е кацнал по друга причина скейтърите да не се преобръщат, като се изтеглят след всяко изпълнение.

„Това е моята теория - да ви кажа истината, не съм виждал това никъде - но мисля, че поне 80 процента от времето, когато човек върти въртене и те спират, те не просто спират твърди и правят не движение. Те правят като малко танцово движение в края, в което потапят главата си ", каза той.

Това би могло, съзнателно или несъзнателно, да бъде усилие да се възползвате от сензорния „дъмпинг“, ефективно да хакнете начина, по който мозъкът борави с информацията.

Ето как може да работи, както го обясни DiZio:

Цялата информация от вътрешното ухо влиза в мозъка чрез това, което представлява релеен център и усилвател. Нервите се усукват около себе си, причинявайки сигнал "Спининг! Спининг!" да се отразява все по-силно и по-силно в мозъка, за да може да достигне до всички съответни системи. И това "Спининг!" сигнал се препраща по същите тези пътища, използвани за да кажат на останалата част от мозъка как тялото е ориентирано спрямо постоянната сила на гравитацията.

Нейтън Чен се състезава по време на събитието в отбора по фигурно пързаляне. (Кредитна снимка: Хари как / Гети)

Потопете главата, извивайки видимата посока на тежестта и този сигнал ще премине към същия център на релето, който вече изстрелва „Спининг!“ сигнали. Като се имат предвид ограничените ресурси, релето "изхвърля" въртящия се сигнал от своите усилватели, за да направи място за нов сигнал: "Jolted! Jolted!"

„Отново никога не съм го виждал никъде“, каза DiZio. "Но на мен ми се струва, че скейтърите работят в рутината си с малко движение в края, което не изглежда като случайност. Съзнателни или несъзнателни, те го правят част от тяхната рутина."

Лакнер потвърди, че сензорният дъмпинг е реален ефект, но каза, че е скептичен, че скейтърите го използват в своята хореография.

"Предполагам, че не е голяма работа в скейтърите, защото те са преминали през такъв процес на привикване, за да започнат с това", каза той.

Независимо дали скейтърите, спечелени с медали, всъщност несъзнателно играят със сензорните си щафети по начина, по който DiZio спекулира, умствената тренировка, през която преминават, за да се подготвят за рутината им, изглежда поне толкова олимпийска, колкото и физическата им подготовка.

Pin
Send
Share
Send