花样滑冰的残酷神经科学：旋转运动员如何克服头晕

~ 一张长时间曝光的照片显示亚当·里彭在花样滑冰团体赛期间在冰上旋转。Dean Mouhtaropoulos/Getty）

在我写这篇文章的时候，我坐在一张办公椅上——这种椅子会转动。如果我一次又一次地使劲踢我的腿在地板上，它会转得很快——不是花样滑冰运动员转得很快，而是足够快，以至于当我停下来试着站起来时，整个世界都会侧翻，威胁要把我扔进我的编辑室——我想她不会欣赏我的。[编者按：这是正确的]几分钟前我试过了，虽然我把它们打出来了，但这篇文章的词条仍然很奇怪。

这并不奇怪，真的。每个孩子迟早都会发现，如果他们把自己旋转得足够厉害，整个世界都会翻滚。但当谈到优秀运动员，特别是花样滑冰运动员时，我们可以忘记，他们轻盈、有才华的身体和我们的身体一样受到同样的生理规律的约束。[奥运会花样滑冰运动员能突破5圈障碍吗？]

当Mirai Nagasu将自己投入旋转的三轴时，Nathan Chen芭蕾般地跳到空中并在着陆前旋转四次，或者Adam Rippon通过一系列的流体形状扭曲自己，同时通过长时间的音乐在一个滑板上旋转，他们湿漉漉的内耳——人类的运动传感器和头晕的根源——和我的一样在旋转椅上晃荡（或者你的，如果你旋转得足够快的话）。

事实证明，奥林匹克花样滑冰运动员和我们其他人的区别比内耳更深，研究平衡、运动和头晕的Brandeis大学神经学家Paul DiZio说，大脑中有三个充满液体的管，叫做“半规管”，头晕来自我们内耳中的“KDSP”。每一个都与一个不同的运动轴对齐：上下左右，左右两侧。“KdSPE”“KDSPs”“当你移动你的头时，管内的液体有点流动，”DiZio告诉Live Science。然后你就得到了这些传感器，这些传感器就像管子里的一小块海藻，这种液体漂浮在水面上，能感觉到发生了什么事。

点头同意，一组管子里的传感器就会生机勃勃。摇摇头不，另一组管子会向大脑发送信号。把耳朵贴到每个肩膀上，最后一组传感器就会启动。

“通常，我们所做的动作不会持续太久，”迪齐奥说，

和旋转动作，特别是，往往会在很短的时间内发生——转向窗外，仰起头来折断脖子，诸如此类的事情。而且我们的内耳很适合跟踪这种运动。

“这些信息有助于我们知道我们在世界上的位置，它有助于我们保持我们的眼睛在世界上的稳定，”迪齐奥说。

眼睛的稳定对平衡和运动病非常重要，詹姆斯·拉克纳说，同时也是布兰代斯大学的神经科学家和运动病专家。

如果我们能保持我们的眼睛盯着世界，防止我们身体的旋转，我们通常不会感到恶心。但是当我们的位置感和运动感变得不正常时，我们的眼睛开始痉挛性地闪烁，因为他们试图跟上没有真正发生的运动。迪齐奥把这种效果比作看摄影师用颤抖的手拍的电影。拉克纳补充说，那是当我们的峡谷升起时。

给出了这些反应，持续的旋转——我们的身体根本就不是为了这个——是对我们的内耳和惯性感官的完美破坏，迪齐奥说，

“如果你拿一杯水放在一个懒散的苏珊身上，你只要稍微旋转一下，然后停下来，水就不会动了。”。但是“如果你旋转懒散的苏珊一段时间，然后你停止它，水将建立一些势头。”它将继续移动很长时间后，桌子停止旋转。

米莱长须执行三轴在花样滑冰队项目。（伊玛）通用电气信贷：杰米乡绅/盖蒂）

类似的效果发生在我的耳朵上，当我在我的办公椅上旋转。我耳朵里的液体吸收了足够的动量，在我停下椅子很久之后，它们就一直在晃动，通过那些像海藻一样的传感器向我的大脑发送信号，说我的身体还在运动。我的大脑试图纠正这个动作，抖动我的眼睛，并敦促我的身体倾斜一种或另一种方式，然后我开始倒下。

花样滑冰运动员发挥惊人的控制自己的感官

花样滑冰运动员如长须，陈和里彭是不能免疫这些影响；他们的内耳和你我的一样。没有人能训练这些液体不遵守惯性定律。

在下面的GIF中，俄罗斯滑冰运动员叶夫根尼娅·梅德韦杰夫的内耳很可能比大多数人一生中所经历的感觉更加疯狂——这种效应只有在她每次改变头部位置时才会加剧，DiZio说，“KDSPE”“KDSPs”把一个未经训练的人通过这种运动，他们会感觉到他们是“在空间中翻滚”，他们的内耳沿着不止一个轴发出正在进行的运动，Lackner告诉Live Science。“KDSPE”“KDSPs”会导致“一种反射，把自己扔向另一个方向，“让自己失去平衡，”迪齐奥说，

这不是一个滑冰运动员能承受得起的反射。

克服它的第一步，迪齐奥说，就是让大脑习惯于晕眩的感觉。

习惯化是大脑一直在做的一个把戏，避免不断被感觉征服。”就像你开始吃甜食，吃了一段时间，味道就没那么甜了，“迪齐奥说，

，但要准备奥运会级别的高速旋转，花样滑冰运动员需要适应一整套感官输入。这比适应一片过甜的芝士蛋糕，或者逐渐把自己放进冰冷的水里要困难得多。

DiZio和Lackner了解这个过程，因为他们对那些在其他情况下需要控制头晕的人做过类似的实验，比如潜在的宇航员和内部受损的病人拉克纳说，布兰代斯大学甚至有一个大房间，旋转的速度足够快，可以产生地球引力的7倍，尽管他们很少让受试者受到地球引力的2倍以上。

就是这样的：“练习-反复练习，”迪齐奥说。[为什么在奥运会上作弊这么容易？]

在眩晕患者中，Lackner说，这种练习包括各种各样的扭头运动。对于花样滑冰运动员来说，这个过程更简单。

“旋转”。迪齐奥说：“从一到两个旋转开始，然后开始加速，在下面的视频中大约44秒的时候，长须把自己绑在一个装置上，然后她的一个教练用这个装置来提升和快速旋转她。这是对内耳的一次严厉的攻击，需要大量的重复才能排除。即使这样，训练也不是完美的。

有没有想过奥运会花样滑冰运动员的训练是什么样子的？@miraiúungasu向我们展示了成为世界精英的必要条件。图.twitter/AtNQy3F9Ly

-玩家论坛（Players Tribune）2018年2月9日

“你不能百分之百地习惯，”迪齐奥说。即使是最训练有素的滑冰运动员也会感觉到一些长期的迷失，扭曲的甜甜圈旋转。

这是一些更微妙的技巧可以帮助。

Slate在2014年报道说，滑冰教练告诉他们，要走出旋转，他们的眼睛锁定在一个地标。

DiZio说，这从神经科学的角度来说是有意义的。经过长时间的旋转之后，他说：“内耳反射反射的方式会使视力变得混乱，如果你已经D了。izzy和你的视觉变得模糊，你有点迷失了。

通过在每次旋转后预先挑选地标来集中注意力，DiZio说，滑冰者可以在旋转后修正视线，以定位自己在太空中的位置。这样，“即使内耳给了他们混乱的信息，至少眼睛在帮助他们，”他说，

是另一个疯狂的可能性

，但迪齐奥，在观看了许多花样滑冰运动员在奥运会上的比赛后，认为他是因为另一个原因滑冰运动员没有翻倒，每次表演后都会反胃。

“这是我的理论-说实话，我在任何地方都没见过这种情况-但我认为至少80%的时候，当人们做旋转时，他们会停下来，他们不会只是停下来不动。他说：“他们确实喜欢在最后低头的时候做一个小小的舞蹈动作，可以有意识地或无意识地利用感觉上的“倾倒”，有效地干扰大脑处理信息的方式。”，正如迪齐奥所解释的：

所有来自内耳的信息都通过一个中继中心和放大器进入大脑。神经缠绕在自己身上，导致信号“旋转！旋转！”在大脑中回响的声音越来越大，这样它就可以到达所有相关的系统。还有那个“旋转！”信号的路径与用来告诉大脑其他部分身体相对于恒定重力的方向是完全相同的。

陈内森在花样滑冰团体赛中比赛。（Harry How/Getty）

低头，晃动明显的重力方向，这个信号将传送到已经开始“旋转”的同一个中继中心信号。在资源有限的情况下，中继“丢弃”来自其放大器的旋转信号，为新信号腾出空间：“震动！颠簸！”

“再说一次，我从来没有在任何地方看到过这种情况，”迪齐奥说但在我看来，滑冰运动员在最后的一个小动作中融入了他们的日常生活，这看起来不像是意外。无论是有意识还是无意识，他们都会把它作为日常生活的一部分。

拉克内尔证实了感官倾倒是一种真正的效果，但他说，他怀疑滑冰者是否会在他们的舞蹈中运用它。

“我猜这对滑冰者来说没什么大不了的，因为他们已经经历了这样一个习惯化的过程，”他说他说：

不管获得奖牌的滑冰运动员是否真的像DiZio推测的那样无意识地玩着他们的感官接力，他们为准备自己的套路而进行的心理锻炼似乎至少和他们的身体准备一样具有奥林匹克精神。

最初发表在《生活科学》杂志上。

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