The Neuroscience Brutal Figure Skating: Bagaimana Athletes Spinning Overcome Pening

Pin
Send
Share
Send

Semasa saya menulis ini, saya duduk di kerusi meja - jenis yang berubah. Sekiranya saya menendang kaki saya keras ke lantai, sekali lagi, ia akan berputar cepat - bukan pemain skat cepat, tetapi cukup cepat apabila saya berhenti dan cuba berdiri, seluruh dunia mengurus ke sisi, mengancam untuk melemparkan saya ke editor saya - yang saya tidak fikir dia akan menghargai. Saya telah mencubanya beberapa minit yang lalu, dan kata-kata artikel ini masih menyenaraikan sememangnya semasa saya menaipnya.

Ini tidak menghairankan, sebenarnya. Setiap kanak-kanak dapat mengetahui dengan cepat atau lambat bahawa jika mereka berputar cukup keras, seluruh dunia akan jatuh. Tetapi apabila ia datang kepada atlet elit - dan skaters angka, khususnya - kita dapat melupakan bahawa mereka yang lithe, badan berbakat adalah tertakluk kepada undang-undang fizikal yang sama seperti kita.

Apabila Mirai Nagasu melemparkan dirinya ke dalam asap triple berputar, Nathan Chen melompat secara balet ke udara dan bertukar empat kali sebelum mendarat, atau Adam Rippon melontarkan dirinya melalui satu siri bentuk cecair sambil berputar-putar di atas satu skate melalui ukuran panjang muzik, telinga dalaman basah - sensor gerak manusia dan asal-usul yang paling pening - slosh sekitar sama seperti saya di kerusi yang berputar (atau anda, jika anda berpuasa cepat).

Perbezaan antara pemain ski Olimpik dan yang lain, ternyata, lebih dalam daripada telinga dalam, dikebumikan di dalam otak.

Di mana pening datang

Di dalam telinga kita, terdapat tiga tiub bendalir yang dipanggil "saluran separuh bulatan," kata Paul DiZio, seorang pakar neuroscientist di Brandeis University yang mengkaji keseimbangan, gerakan dan pening. Setiap satu adalah sejajar dengan paksi yang berbeza gerakan: atas dan ke bawah, kiri dan kanan, dan sisi ke sisi.

"Apabila anda menggerakkan kepala anda, cecair di dalam tiub agak mengalir sedikit," kata DiZio kepada Live Science. "Dan kemudian anda mempunyai sensor ini - sensor yang seperti kepingan kecil rumput laut di dalam tiub - sejenis terapung dengan bendalir dan rasa apa yang berlaku."

Nod kepala anda ya, dan sensor dalam satu set tiub mencetuskan kehidupan. Goncang kepala anda tidak, dan satu set tiub menghantar isyarat ke otak. Sentuh telinga anda ke setiap bahu, dan set sensor sensor akhir diaktifkan.

"Biasanya, usul yang kami buat tidak bertahan lama," kata DiZio.

Dan gerakan putaran, khususnya, cenderung berlaku dalam jangka masa yang singkat - beralih untuk melihat keluar tingkap, bersandar kepala anda untuk memecahkan leher anda, perkara semacam itu. Dan telinga dalaman kita dibina dengan baik untuk menjejaki gerakan seperti itu.

"Maklumat itu membantu hanya mengetahui di mana kita berada di dunia, dan ini membantu kita untuk mengekalkan mata kita stabil di dunia," kata DiZio.

Kestabilan mata ternyata banyak perkara untuk keseimbangan dan penyakit bergerak, kata James Lackner, juga seorang pakar neurosisi dan pakar gerakan di Brandeis University.

Jika kita dapat mengekalkan mata kita di dunia melawan berputar-putar badan kita, biasanya kita tidak mendapat mual. Tetapi apabila rasa tempat dan pergerakan kami keluar daripada pukulan, mata kami mula melayang dengan lantang ketika mereka berusaha bersaing dengan gerakan yang tidak benar-benar berlaku. DiZio membandingkan kesan menonton filem yang difilemkan oleh seorang jurugambar dengan tangan goyah. Dan itu, tambah Lackner, adalah ketika usah kami naik.

Memandangkan reaksi-reaksi tersebut, pemutar berputar yang berterusan - yang badan kita tidak dibina - adalah penyimpang telinga dalaman dan induk inersia yang sempurna, kata DiZio.

"Jika anda mengambil segelas air dan letakkan di Susan yang malas, dan anda berputar sedikit dan kemudian anda berhenti, air tidak akan bergerak," katanya. Tetapi "jika anda memutar Susan malas untuk seketika dan kemudian anda menghentikannya, air itu akan membina beberapa momentum." Ia akan terus bergerak lama selepas meja berhenti berputar.

Mirai Nagasu melakukan gandar triple semasa acara pasukan skating angka. (Kredit imej: Jamie Squire / Getty)

Kesan yang sama berlaku di telingaku apabila saya berputar di kerusi pejabat saya. Cecair di telinga saya mengambil momentum yang cukup bahawa mereka terus berlarutan lama selepas saya telah menghentikan kerusi, menghantar isyarat melalui sensor kecil seperti rumput laut ke otak saya untuk mengatakan tubuh saya masih dalam gerakan. Otak saya cuba untuk membetulkan gerakan itu, menilai mata saya dan mendesak badan saya untuk bersandar dengan cara yang lain, dan kemudian saya mula menjatuhkan.

Gambar skaters menunjukkan kawalan yang menakjubkan ke atas deria mereka sendiri

Skaters seperti Nagasu, Chen dan Rippon tidak kebal terhadap kesan ini; telinga batin mereka tidak bersikap berbeza dari saya atau kamu. Tiada siapa yang boleh melatih cairan itu untuk tidak mematuhi undang-undang inersia.

Di dalam GIF di bawah ini, pemain telinga Rusia skru Evgenia Medvedeva mungkin disebat lebih banyak kegilaan deria berbanding kebanyakan orang yang berpengalaman dalam kehidupan mereka - satu kesan yang hanya diperbetulkan setiap kali dia mengubah posisi kepalanya, kata DiZio.

Letakkan orang yang tidak terlatih melalui pergerakan seperti ini, dan mereka akan berasa seperti mereka "jatuh ke ruang angkasa," dengan telinga dalaman mereka menandakan gerakan yang berterusan sepanjang lebih daripada satu paksi, Lackner memberitahu Live Science.

Ini akan membawa kepada "refleks semacam membuang diri ke arah yang lain, dan membuang diri sendiri," kata DiZio.

Dan itu bukan refleks skater yang mengimbangi pada satu bilah yang mampu.

Langkah pertama untuk mengalahkannya, DiZio berkata, adalah untuk membiasakan otak dengan sensasi gerakan pening.

Habituation adalah silap mata yang dilakukan oleh otak sepanjang masa, untuk mengelakkan sentiasa diatasi oleh sensasi. "Ia seperti jika anda mula makan sesuatu yang manis, dan anda memakannya untuk sementara waktu, ia tidak merasakan manis," kata DiZio.

Tetapi untuk bersiap sedia untuk berputar laju kelajuan tinggi Olimpik, skaters angka perlu menyesuaikan diri dengan satu set keseluruhan input deria. Itu agak sukar daripada menyesuaikan diri dengan kepingan cheesecake yang terlalu banyak, atau secara beransur-ansur menurunkan diri ke dalam kolam air yang dingin.

DiZio dan Lackner memahami proses itu kerana mereka telah melakukan eksperimen serupa pada orang yang perlu mengawal pening dalam konteks lain, seperti angkasawan dan pesakit yang berpengalaman dengan telinga dalaman yang rosak yang menghantar isyarat pancaran pening yang terus menerus dan vertigo ke otak. Universiti Brandeis juga mempunyai sebuah bilik besar yang boleh berputar cukup pantas untuk menggerakkan kekuatan graviti bumi sebanyak tujuh kali, kata Lackner, walaupun mereka jarang menundukkan subjek mereka kepada lebih dari dua kali kekuatan planet.

Inilah yang turun ke: "Amalan - berlatih berulang-ulang," kata DiZio.

Dalam pesakit vertigo, Lackner berkata, amalan itu melibatkan segala macam senaman kepala. Untuk skaters, proses itu lebih mudah.

"Adakah berputar-putar mereka bermula dengan hanya satu atau dua pusingan dan membina, dan mereka juga berjaya," kata DiZio.

Pada kira-kira 44 saat dalam video di bawah, Nagasu mengikat dirinya ke dalam sebuah peranti, yang mana salah seorang pelatihnya menggunakannya untuk mengangkat dan dengan cepat memutarnya. Itulah serangan keras di telinga dalam - yang memerlukan banyak pengulangan untuk ditala. Dan walaupun begitu, latihan itu tidak sempurna.

Pernah tertanya-tanya latihan yang sepertinya untuk pemain skate Olimpik? @Mirai_nagasu menunjukkan kepada kita apa yang diperlukan untuk menjadi antara elit dunia. pic.twitter.com/AtNQy3F9Ly

- The Tribune Pemain (@PlayersTribune) 9 Februari 2018

"Anda tidak boleh membiasakan 100 peratus," kata DiZio. Malah skater yang paling terlatih masih akan merasakan beberapa kekeliruan yang berputar, yang berpusing.

Di sinilah beberapa helah yang lebih halus dapat membantu.

Slate dilaporkan pada tahun 2014 bahawa jurulatih jurulatih memberitahu mereka untuk keluar dari putaran dengan mata mereka terkunci pada mercu tanda.

DiZio berkata masuk akal dari perspektif neuroscientific. Selepas berputar panjang, dia berkata, "telinga dalam adalah sejenis refleks memacu mata dengan cara yang akan merosakkan penglihatan, dan jika anda sudah pening dan visi anda menjadi kabur, anda agak hilang."

Dengan memetik tanda tempat untuk memberi tumpuan selepas setiap putaran terlebih dahulu, DiZio berkata, jurulatih boleh menetapkan garis penglihatan mereka selepas berputar untuk mencari diri mereka di angkasa lepas. Dengan cara itu, "walaupun telinga dalam memberi mereka maklumat yang kacau, sekurang-kurangnya mata membantu mereka," katanya.

Satu lagi kemungkinan liar

Tetapi DiZio, selepas menonton banyak skaters angka di Sukan Olimpik, menganggap dia mendarat dengan alasan lain skaters tidak tip ke atas, mencabar selepas setiap persembahan.

"Ini teori saya - untuk memberitahu anda kebenaran, saya tidak melihat ini di mana-mana - tetapi saya fikir sekurang-kurangnya 80 peratus masa ketika orang itu berputar dan mereka berhenti, mereka tidak hanya berhenti padat dan tidak membuat pergerakan mereka seperti pergerakan tarian kecil pada akhir di mana mereka mencelupkan kepalanya, "katanya.

Itu boleh, secara sedar atau tidak sedar, menjadi satu usaha untuk mengambil kesempatan daripada "lambakan deria," dengan berkesan menggodam cara otak mengendalikan maklumat.

Begini bagaimana ia berfungsi, seperti DiZio menerangkannya:

Semua maklumat dari telinga dalaman memasuki otak melalui apa yang menjadi pusat relay dan penguat. Saraf berkeliaran pada diri mereka, menyebabkan isyarat "berputar! Berputar!" untuk mengutarakan lebih kuat dan lebih keras di dalam otak supaya dapat mencapai semua sistem yang berkaitan. Dan itu "Spinning!" isyarat diarahkan di sepanjang laluan yang sama yang digunakan untuk memberitahu seluruh otak bagaimana tubuh berorientasikan relatif kepada daya graviti yang berterusan.

Nathan Chen bersaing semasa acara skating angka skating. (Kredit gambar: Harry How / Getty)

Dip kepala, menjejalkan arah graviti yang jelas, dan isyarat tersebut akan pergi ke pusat penyambungan yang sama yang telah menembusi "Spinning!" isyarat. Memandangkan sumber terhad, relay "membuang" isyarat berputar dari amplifiers untuk memberi ruang untuk isyarat baru: "Jolted! Jolted!"

"Sekali lagi, saya tidak pernah melihat di mana-mana sahaja," kata DiZio. "Tetapi ia kelihatan kepada saya seperti skaters bekerja di rutin mereka pergerakan kecil pada akhir yang tidak kelihatan seperti itu kemalangan. Sadar atau tidak sedarkan diri, mereka menjadikannya sebahagian daripada rutin mereka."

Lackner mengesahkan bahawa lambakan deria adalah kesan sebenar tetapi mengatakan dia skeptikal bahawa skaters menggunakannya dalam koreografi mereka.

"Saya rasa ini bukan masalah besar dalam skaters kerana mereka telah menjalani proses pembiasaan sedemikian untuk bermula," katanya.

Tidak kira sama ada skaters yang memenangi pingat sebenarnya tidak sengaja bermain dengan relay deria mereka dalam cara DiZio berspekulasi, latihan mental yang mereka lalui untuk mempersiapkan rutin mereka kelihatan sekurang-kurangnya sebagai Olympian sebagai persediaan fizikal mereka.

Pin
Send
Share
Send