Brutálna neuroveda krasokorčuľovania: Ako spinning športovci prekonávajú závraty

Pin
Send
Share
Send

Keď píšem toto, sedím na stoličke - druh, ktorý sa otáča. Ak nohy kopám tvrdo do podlahy, znova a znova sa bude točiť rýchlo - nie krasokorčuliar, ale dostatočne rýchlo, že keď sa zastavím a pokúsim sa postaviť, celý svet sa postará nabok, hrozí, že ma vrhne do môjho editora - čo si nemyslím, že by ocenila. Skúsil som to vyskúšať pred niekoľkými minútami a slová tohto článku sú stále v tichosti, aj keď ich píšem.

To naozaj nie je prekvapujúce. Každé dieťa objaví skôr alebo neskôr, že ak sa točí dosť tvrdo, celý svet sa zhroutí. Ale pokiaľ ide o elitných atlétov - a najmä krasokorčuliarov -, môžeme zabudnúť, že na ich temperamentné a talentované telá sa vzťahujú rovnaké fyzikálne zákony ako na našu.

Keď sa Mirai Nagasu vrhne do víriacej sa trojitej osi, Nathan Chen sa baletne zamotá do vzduchu a štyrikrát sa pred pristátím otočí, alebo sa Adam Rippon skrúti skrz sériu tekutých tvarov, zatiaľ čo cez jednu hudbu korčuľuje dlhé hudobné diela, ich mokré vnútorné uši - pohybové senzory ľudských bytostí a pôvod väčšiny závratov - sa prelínajú rovnako ako moje v tejto rotujúcej stoličke (alebo vašich, ak sa dostatočne rýchlo krútite).

Ukazuje sa, že rozdiel medzi olympijskými krasokorčuliarmi a ostatnými z nás je hlbší ako vnútorné ucho, uložené v mozgu.

Odkiaľ pochádzajú závraty

V našich vnútorných ušiach sú tri trubice naplnené tekutinou, ktoré sa nazývajú „polkruhové kanály“, povedal Paul DiZio, neurovedec na Brandeis University, ktorý študuje rovnováhu, pohyb a závraty. Každá z nich je zarovnaná s inou osou pohybu: hore a dole, doľava a doprava a zo strany na stranu.

„Keď pohnete hlavou, tekutina vo vnútri trubičiek trochu tečie,“ povedal DiZio pre Live Science. „A potom máte tieto senzory - senzory, ktoré sú ako malé kúsky morských rias vo vnútri skúmaviek - ten druh plaváka s tekutinou a vníma, čo sa deje.“

Kývnite hlavou, áno, a senzory v jednej sade trubíc oživujú život. Potraste hlavou nie a ďalšia súprava trubíc vysiela signály do mozgu. Dotknite sa uší každého ramena a aktivuje sa posledná sada senzorov.

„Normálne nie sú pohyby, ktoré robíme, netrvajú príliš dlho,“ povedal DiZio.

Najmä rotačný pohyb má tendenciu sa vyskytovať v krátkom časovom úseku - otočením sa pozeráte z okna, naklonením hlavy dozadu, aby ste si zlomili krk, niečo také. A naše vnútorné uši sú skonštruované dobre na sledovanie tohto druhu pohybu.

„Táto informácia je užitočná pre to, aby sme vedeli, kde sa nachádzame vo svete, a pomáha nám udržiavať naše oči stabilné vo svete,“ povedal DiZio.

Stabilita očí sa ukáže ako dôležitá pre rovnováhu a choroby z pohybu, povedal James Lackner, tiež odborník na neurológiu a choroby z pohybu na Brandeis University.

Ak dokážeme držať svoje oči upnuté na svet proti pretáčaniu tela, zvyčajne sa necítime zle. Keď však zmysel pre miesto a pohyb zmizne, naše oči začnú blikať, keď sa snažia držať krok s pohybom, ktorý sa v skutočnosti nedeje. DiZio porovnával účinok s pozeraním filmu natočeného fotografom s trasúcimi sa rukami. A to, dodal Lackner, je, keď naše rokliny stúpajú.

Vzhľadom na tieto reakcie je trvalé točenie, pre ktoré naše telá nie sú postavené, dokonalým narušiteľom našich vnútorných uší a inerciálnych zmyslov, uviedol DiZio.

„Ak si vzal pohár vody a položil si ho na lenivú Susan a trochu to roztočil a potom ho zastavil, voda sa nebude hýbať,“ povedal. Ale „ak chvíľu potočíte lenivú Susan a potom ju zastavíte, voda si vybudovala určitú dynamiku.“ Bude sa pohybovať dlho potom, čo sa stôl prestane točiť.

Mirai Nagasu vykonáva trojnásobnú nápravu počas podujatia mužstva v krasokorčuľovaní. (Obrázkový kredit: Jamie Squire / Getty)

Podobný účinok sa prejaví v uchu, keď sa otáčam na svojej kancelárskej stoličke. Kvapaliny v mojom uchu zachytávajú dosť hybnej sily, že sa drvia dlho potom, čo som zastavil stoličku, posielajú signály cez tieto malé senzory podobné morským riasam do môjho mozgu, že moje telo je stále v pohybe. Môj mozog sa snaží napraviť tento pohyb, chvieť moje oči a nabádať svoje telo, aby sa naklonilo tak či onak a potom sa začnem zvrhnúť.

Krasokorčuliari majú úžasnú kontrolu nad svojimi vlastnými zmyslami

Krasokorčuliari ako Nagasu, Chen a Rippon nie sú voči týmto účinkom imunní; ich vnútorné uši sa správajú inak ako moje alebo vaše. Nikto nemôže trénovať tieto tekutiny, aby nedodržiavali zákony zotrvačnosti.

V dolnom GIF je ruské krasokorčuliarko Evgenia Medvedevová pravdepodobne v šibenici do väčšej zmyslovej šialenstvo, než akú prežíva väčšina ľudí v celom svojom živote - efekt, ktorý sa znásobuje vždy, keď zmení pozíciu svojej hlavy, uviedol DiZio.

Preveďte netrénovaného človeka takýmto pohybom a vynorili sa z neho pocit, akoby sa „pohybovali v priestore“, pričom ich vnútorné uši signalizujú prebiehajúci pohyb pozdĺž viac ako jednej osi, povedal Lackner pre Live Science.

To by viedlo k „reflexu, ako sa hodiť iným smerom a vyhodiť sa z rovnováhy,“ povedal DiZio.

A to nie je reflex, ktorý si môže korčuliar na jednej čepeli dovoliť.

DiZio povedal, že prvým krokom na jeho prekonanie je návyk mozgu na pocit závratného pohybu.

Habituácia je trik, ktorý mozog robí neustále, aby sa vyhlo neustálemu prekonávaniu pocitmi. „Je to, akoby ste začali jesť niečo sladké a chvíľu to budete jesť, nechutná tak sladko,“ povedal DiZio.

Aby sa však mohli pripraviť na vysokorýchlostné pradenie na olympijskej úrovni, korčuliari sa musia prispôsobiť celej sérii senzorických vstupov. Je to o niečo tvrdšie ako prispôsobenie sa nadmerne prepečenému plátku tvarohového koláča alebo postupné spúšťanie sa do kaluže chladnej vody.

DiZio a Lackner tento proces chápu, pretože uskutočnili podobné experimenty na ľuďoch, ktorí potrebujú kontrolovať závraty v iných kontextoch, ako sú napríklad potenciálni astronauti a pacienti s poškodenými vnútornými ušami, ktorí do mozgu vysielajú závratné signály vyvolávajúce závraty. Brandeisova univerzita má dokonca veľkú miestnosť, ktorá sa dokáže točiť dostatočne rýchlo, aby vyvolala sedemnásobnú silu gravitácie Zeme, Lackner povedal, hoci zriedka podrobujú svoje subjekty viac ako dvojnásobku sily planéty.

Tu je to, čo to znamená: „Cvičte - precvičujte znova a znova,“ povedal DiZio.

U pacientov s vertigo, Lackner povedal, že táto prax zahŕňa všetky druhy cvičení krútenia hlavy. Pre krasokorčuliarov je tento postup priamejší.

„Roztočte sa. Začínajú s jedným alebo dvoma točeniami a hromadia sa a tiež cvičia,“ povedal DiZio.

Približne 44 sekúnd po videu pod videom sa Nagasu pripája k zariadeniu, ktoré potom využila jedna z jej trénerov, aby ju zdvihla a rýchlo točila. To je tvrdý útok na vnútorné ucho - ten, ktorý vyžaduje veľa opakovania, aby sa vyladil. A ani potom nie je výcvik dokonalý.

Zaujímalo by vás niekedy, ako vyzerá tréning olympijského krasokorčuliarov? @Mirai_nagasu nám ukazuje, čo to znamená byť medzi svetovou elitou. pic.twitter.com/AtNQy3F9Ly

- Tribuna hráčov (@PlayersTribune) 9. februára 2018

„Nemôžete 100-percentný návyk,“ povedal DiZio. Dokonca aj najskúsenejší krasokorčuliar bude stále cítiť dezorientáciu dlhej, krútiacej sa šišky.

Tam môžu pomôcť nejaké jemnejšie triky.

Slate v roku 2014 informoval, že tréneri korčuliarov im hovoria, aby vyšli z otočky s očami uzamknutými na orientačný bod.

DiZio povedal, že to dáva zmysel z neurovedeckej perspektívy. Po dlhom otočení povedal: „vnútorné ucho trochu reflexne poháňa oči spôsobom, ktorý zhoršuje videnie, a ak už máte závraty a rozmazané videnie, ste stratení.“

DiZio povedal, že výberom orientačných bodov, na ktoré sa majú zamerať po každom otočení vopred, môžu korčuliari opraviť svoje zameriavacie línie, aby sa umiestnili vo vesmíre. Týmto spôsobom „aj keď im vnútorné ucho poskytuje neusporiadané informácie, aspoň oči im pomáhajú,“ povedal.

Ďalšia divoká možnosť

Ale DiZio si po sledovaní mnohých krasokorčuliarov na olympijských hrách myslí, že pristál z iného dôvodu, prečo sa korčuliari neklopia a po každom výkone pretáčajú.

„Toto je moja teória - aby som vám povedal pravdu, nikde som to nevidel - ale myslím si, že aspoň 80 percent času, keď človek robí roztočenie a zastaví sa, nezastaví iba pevne a neurobí Páči sa im malý tanečný pohyb na konci, keď namočia hlavu, “povedal.

To by mohlo, vedome alebo nevedome, byť snahou využiť zmyslové „vyhadzovanie“, účinne hackujúce spôsob, akým mozog spracúva informácie.

Takto to môže fungovať, ako to vysvetlil DiZio:

Všetky informácie z vnútorného ucha vstupujú do mozgu cez to, čo predstavuje reléové centrum a zosilňovač. Nervy sa krútia okolo seba a spôsobujú signál „Spinning! Spinning!“. ozývať sa hlasnejšie a hlasnejšie v mozgu, aby sa dostal na všetky príslušné systémy. A to „Spinning!“ Signál je vedený presne rovnakými cestami, ktoré sa používajú na rozprávanie zvyšku mozgu, ako je telo orientované vzhľadom na konštantnú gravitačnú silu.

Nathan Chen súťaží v tímovej krasokorčuľovaní. (Obrazový kredit: Harry How / Getty)

Ponorte hlavu, trhajte zdanlivý smer gravitácie a tento signál pôjde do rovnakého reléového strediska, ktoré už vystrelí „Spinning!“. signály. Pri obmedzených zdrojoch relé „vyhodí“ spinningový signál zo svojich zosilňovačov, aby sa vytvoril priestor pre nový signál: „Jolted! Jolted!“

„Zase som to nikdy nikde nevidel,“ povedal DiZio. „Ale zdá sa mi, že korčuliarovia robia do svojej rutiny malý pohyb na konci, ktorý nevyzerá, akoby to bola nehoda. Vedomí alebo nevedomí, robia to súčasťou ich rutiny.“

Lackner potvrdil, že senzorický dumping je skutočný efekt, ale povedal, že je skeptický, že ho korčuliari zavádzajú vo svojej choreografii.

„Myslím, že to nie je vecou korčuliarov veľa, pretože prešli takým procesom návyku, ktorý začal,“ povedal.

Bez ohľadu na to, či korčuliari, ktorí vyhrávajú medailu, skutočne nevedome hrajú so svojimi senzorickými relé spôsobom špekulácie DiZio, mentálne cvičenie, ktorým prechádzajú na prípravu svojich rutín, sa zdá byť prinajmenšom rovnako olympijské ako ich fyzická príprava.

Pin
Send
Share
Send