Зверская неврология фигурного катания: как вращающиеся спортсмены преодолевают головокружение

Pin
Send
Share
Send

Когда я пишу это, я сижу в кресле за столом - тот, который поворачивается. Если я бью себя по ногам о пол, снова и снова, он будет крутиться быстро - не фигуристом быстро, а достаточно быстро, чтобы, когда я остановлюсь и попытаюсь встать, весь мир сместится вбок, угрожая швырнуть меня в моего редактора. - что я не думаю, что она была бы признательна. Я попробовал несколько минут назад, и слова этой статьи все еще появляются в списке, даже когда я их печатаю.

Это не удивительно, правда. Каждый ребенок рано или поздно обнаруживает, что, если он будет крутиться достаточно сильно, весь мир рухнет. Но когда речь идет об элитных спортсменах - и особенно о фигуристах - мы можем забыть, что их гибкие, талантливые тела подчиняются тем же физическим законам, что и наши.

Когда Мирай Нагасу швыряет себя в крутящийся тройной аксель, Натан Чен балетно подпрыгивает в воздух и четыре раза поворачивается перед приземлением, или Адам Риппон искривляет себя через серию плавных фигур, вращая свой путь на одном коньке посредством долгих музыкальных тактов, их мокрые внутренние уши - датчики движения людей и источник большинства головокружений - кашляют точно так же, как мои в этом вращающемся кресле (или у вас, если вы вращаетесь достаточно быстро).

Оказывается, разница между олимпийскими фигуристами и остальными из нас глубже, чем внутреннее ухо, утопающее в мозгу.

Откуда приходит головокружение

В наших внутренних ушах есть три заполненные жидкостью трубки, называемые «полукруглыми каналами», - говорит Пол Дицио, невролог из Университета Брандейс, который изучает равновесие, движение и головокружение. Каждый выровнен с различной осью движения: вверх и вниз, влево и вправо, и из стороны в сторону.

«Когда вы двигаете головой, жидкость внутри трубок немного течет», - сказал ДиЗио в интервью Live Science. «И тогда у вас есть эти датчики - датчики, которые похожи на маленькие кусочки водорослей внутри трубок - такого рода плавающие с жидкостью и чувствуют, что происходит».

Да, кивни головой, и датчики в одном наборе трубок оживают. Трясти головой нет, и другой набор трубок посылает сигналы в мозг. Прикоснитесь ушами к каждому плечу, и активируется последний комплект датчиков.

«Обычно движения, которые мы совершаем, не длятся слишком долго», - сказал ДиЗио.

И вращательное движение, в частности, имеет тенденцию происходить в короткие промежутки времени - поворачиваясь, чтобы посмотреть в окно, откидывая голову назад, чтобы сломать шею, такого рода вещи. И наши внутренние уши хорошо приспособлены для отслеживания такого движения.

«Эта информация полезна для того, чтобы просто знать, где мы находимся в мире, и помогает нам сохранять стабильность в мире», - сказал ДиЗио.

По словам Джеймса Лакнера (James Lackner), эксперта по неврологии и болезни укачивания в Университете Брандейса, стабильность зрения оказывается очень важной для равновесия и укачивания.

Если мы можем сосредоточиться на том, чтобы мир не вращался, мы обычно не испытываем тошноту. Но когда наше чувство места и движения выходит из-под контроля, наши глаза начинают спазматически мерцать, когда они пытаются не отставать от движения, которого на самом деле не происходит. DiZio сравнил эффект с просмотром фильма, снятого фотографом с дрожащими руками. И это, добавил Лакнер, когда наши ущелья поднимаются.

Учитывая эти реакции, длительное вращение, для которого наши тела просто не созданы, является идеальным нарушителем наших внутренних ушей и инерционных чувств, сказал ДиЗио.

«Если вы взяли стакан с водой и поставили его на ленивую Сьюзен, и вы слегка ее покрутили, а затем остановили, вода не будет двигаться», - сказал он. Но «если вы будете крутить ленивую Сьюзен какое-то время, а затем остановите ее, вода будет набирать обороты». Он будет продолжать двигаться долго после того, как стол перестанет вращаться.

Мирай Нагасу выполняет тройную ось во время командных соревнований по фигурному катанию. (Изображение предоставлено Jamie Squire / Getty)

Подобный эффект происходит в моем ухе, когда я вращаюсь на своем офисном стуле. Жидкости в моем ухе набирают достаточный импульс, чтобы они продолжали выплескиваться после того, как я остановил стул, посылая сигналы через эти маленькие датчики, похожие на водоросли, в мой мозг, чтобы сказать, что мое тело все еще находится в движении. Мой мозг пытается исправить это движение, судя по моим глазам и побуждая мое тело наклониться так или иначе, и затем я начинаю опрокидываться.

Фигуристы проявляют удивительный контроль над своими чувствами

Фигуристы, такие как Нагасу, Чен и Риппон, не застрахованы от этих эффектов; их внутренние уши не ведут себя так же, как мои или ваши. Никто не может приучить эти жидкости не подчиняться законам инерции.

В приведенном ниже GIF внутреннее ухо российской фигуристки Евгении Медведевой, скорее всего, вызвано сенсорным безумием, которое большинство людей испытывают за всю свою жизнь - эффект, который усугубляется каждый раз, когда она меняет положение головы, сказал ДиЗио.

Проведите через такого рода движение неподготовленного человека, и они выйдут из него, чувствуя, что они «кувыркаются в пространстве», а их внутренние уши сигнализируют о продолжающемся движении более чем по одной оси, - сказал Лакнер в интервью журналу Live Science.

Это привело бы к «рефлексу, чтобы бросить себя в другом направлении и вывести себя из равновесия», - сказал ДиЗио.

И это не рефлекс, который может позволить себе фигурист, балансирующий на одном лезвии.

По словам ДиЗио, первый шаг к его преодолению - привыкание мозга к ощущению головокружения.

Привычка - это трюк, который мозг постоянно делает, чтобы избежать постоянных ощущений. «Это похоже на то, что если ты начинаешь есть что-то сладкое, и ты ешь это какое-то время, оно не будет таким вкусным», - сказал ДиЗио.

Но чтобы подготовиться к высокоскоростному вращению олимпийского уровня, фигуристы должны приспособиться к целому набору сенсорных воздействий. Это немного сложнее, чем привыкнуть к пересыщенному кусочку чизкейка или постепенно погрузиться в лужу холодной воды.

ДиЗио и Лакнер понимают этот процесс, потому что они провели аналогичные эксперименты на людях, которым необходимо контролировать головокружение в других контекстах, таких как потенциальные астронавты и пациенты с поврежденными внутренними ушами, которые посылают постоянные головокружительные сигналы головокружения в мозг. Лакнер сказал, что в Университете Брандейса даже есть большая комната, которая может вращаться достаточно быстро, чтобы в семь раз увеличить силу земного притяжения, хотя они редко подвергают своих подданных воздействию силы, в два раза превышающей силу планеты.

Вот что сводится к следующему: «Практикуйтесь - практикуйтесь снова и снова», - сказал ДиЗио.

По словам Лакнера, у пациентов с головокружением эта практика включает в себя всевозможные упражнения на выкручивание головы. Для фигуристов процесс более прост.

«Делайте вращения. Они начинаются с одного или двух вращений и накапливаются, и они тоже работают», - сказал ДиЗио.

Примерно через 44 секунды в видео, показанном ниже, Нагасу привязывает себя к устройству, которое один из ее тренеров затем использует, чтобы поднять и быстро раскрутить ее. Это жестокое нападение на внутреннее ухо, которое требует много повторений, чтобы отключиться. И даже тогда тренировка не идеальна.

Вы когда-нибудь задумывались над тем, как выглядит тренировка олимпийского фигуриста? @Mirai_nagasu показывает нам, что нужно для того, чтобы стать частью мировой элиты. pic.twitter.com/AtNQy3F9Ly

- Трибуна игроков (@PlayersTribune) 9 февраля 2018 г.

«Вы не можете на 100 процентов привыкать», - сказал ДиЗио. Даже самый тренированный конькобежец все еще будет чувствовать некоторую дезориентацию длинного, крутого пончика.

Вот где могут помочь некоторые тонкие хитрости.

В 2014 году компания Slate сообщила, что тренеры фигуристов говорят им, чтобы они выходили из игры, не сводя глаз с ориентира.

ДиЗио сказал, что это имеет смысл с точки зрения нейробиологии. После долгого вращения он сказал: «Внутреннее ухо как бы рефлексивно ведет глаза так, что это может испортить зрение, и если у вас уже кружится голова и ваше зрение становится размытым, вы как бы потерялись».

По словам ДиЗио, заранее выбирая ориентиры, на которых нужно сосредоточиться после каждого вращения, фигуристы могут фиксировать свои линии взгляда после вращения, чтобы найти себя в пространстве. Таким образом, «даже если внутреннее ухо дает им испорченную информацию, по крайней мере, глаза помогают им», сказал он.

Еще одна дикая возможность

Но ДиЗио, после просмотра множества фигуристов на Олимпиаде, думает, что приземлился по другой причине, по которой фигуристы не опрокидываются, рвутся после каждого выступления.

«Это моя теория - честно говоря, я нигде этого не видел - но я думаю, что, по крайней мере, 80 процентов времени, когда человек крутится, и они останавливаются, они не просто останавливаются и не делают движение. Им нравится небольшое танцевальное движение в конце, в котором они опускают голову », - сказал он.

Это может быть, сознательно или неосознанно, попыткой воспользоваться сенсорным «сбросом», эффективно взломав способ обработки информации мозгом.

Вот как это может работать, как объяснил ДиЗио:

Вся информация из внутреннего уха поступает в мозг через то, что составляет релейный центр и усилитель. Нервы крутятся вокруг себя, вызывая сигнал «Вращайся! Вращайся!» отразить все громче и громче в мозгу, чтобы он мог охватить все соответствующие системы. И это "Спиннинг!" Сигнал направляется по тем же путям, что и остальная часть мозга, чтобы рассказать, как тело ориентируется относительно постоянной силы тяжести.

Натан Чен участвует в соревнованиях по фигурному катанию. (Изображение предоставлено: Harry How / Getty)

Опустите голову, тряся видимым направлением силы тяжести, и этот сигнал будет поступать в тот же центр реле, который уже выстрелил «Вращение!» сигналы. Учитывая ограниченные ресурсы, реле «сбрасывает» вращающийся сигнал из своих усилителей, чтобы освободить место для нового сигнала: «Тряхнуло! Тряхнуло!»

«Опять же, я никогда этого не видел», - сказал ДиЗио. «Но мне кажется, что фигуристы выполняют в своей рутине небольшое движение в конце, которое не похоже на случайность. Сознательное или бессознательное, они делают это частью своей рутины».

Лакнер подтвердил, что сенсорный демпинг - реальный эффект, но сказал, что он скептически относится к тому, что фигуристы используют его в своей хореографии.

«Я думаю, что это не так уж важно для фигуристов, потому что они прошли через такой процесс привыкания», - сказал он.

Независимо от того, действительно ли фигуристы, завоевавшие медали, на самом деле неосознанно играют со своими сенсорными реле в способе, о котором размышляет ДиЗио, умственные тренировки, через которые они проходят, чтобы подготовиться к своим рутинам, кажутся, по крайней мере, такими же олимпийскими, как и их физическая подготовка.

Pin
Send
Share
Send