Kaikki eliittiurheilijat harjoittelevat kovasti, heillä on hyvät taidot ja he ovat henkisesti teräviä kilpailun aikana. Mutta mikä erottaa kultamitalistin yhtä omistautuneesta urheilijasta, joka tulee 10. sijalle? Pieni rakenne syvällä aivoissa voi antaa voittajalle lisäreunan.
Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että aivojen saarista aivokuori voi auttaa sprinteria ajamaan vartaloaan vain hiukan tehokkaammin kuin kilpailijansa. Tämä alue voi valmistaa nyrkkeilijän torjumaan paremmin iskun, jonka vastustaja alkaa heittää, sekä auttaa sukeltajaa laskettaessa kehruun kehon sijaintia niin, että hän osuu veteen tuskin roiskeella. Insula, kuten sitä yleisesti kutsutaan, voi auttaa ampujaa pitämään terävän keskittymisen härän silmään, kun sormi vetää takaisin liipaisimeen, ja auttaa vapaaheiton linjassa olevaa koripalloilijaa estämään häiritsevät huudot ja käsivarteen heiluttamisen. faneja takaosan takana.
Insula tekee kaiken tämän ennakoimalla urheilijan tulevaisuuden tunteita uuden teorian mukaan. Kalifornian yliopistossa San Diegossa sijaitsevan OptiBrain-keskuksen ja merivoimien tutkimuskeskuksen tutkijat viittaavat siihen, että urheilijalla on hyperohjattu eriste, joka voi tuottaa hämmästyttävän tarkkoja ennusteita kehon tuntemisesta seuraavassa hetki. Tämä kehon tulevaisuuden tilan malli ohjeistaa muita aivopiirejä aloittamaan toimenpiteet, jotka on räätälöity vastaamaan tulevaisuuden vaatimuksia kuin myös ranskan ja sohvan perunat.
Tämä lisääntynyt tietoisuus voisi antaa olympialaisille mahdollisuuden aktivoida lihaksiaan resurssejaan uidakseen nopeammin, juoksemaan kauemmas ja hypätä korkeammalle kuin pelkät kuolevaiset. Vuonna 2012 julkaistuissa kokeissa eliittiurheilijoiden aivotutkimukset näyttivät eroavan dramaattisesti tavallisimmista henkilöistä heidän inspoloidensa toiminnassa. Uudet todisteet viittaavat nyt myös siihen, että tämä aivopiiri voidaan kouluttaa meditaatiotekniikalla, jota kutsutaan mindfulnessiksi - hyviä uutisia olympialaisille ja viikonlopun sotureille.
Huippusuoritus
Erillisistä faneista, play-by-play-kommentista ja kaikista vaurauden ja maineen sieppauksista ammattilaisurheilu supistuu yksinkertaiseen konseptiin: Urheilijat, jotka kiehtovat meidät, ovat asiantuntijoita saavuttamaan tiettyjä fyysisiä tavoitteita. He suorittavat ruumiilliset tehtävät sujuvasti, hukuttamatta yhtäkään tippaa hikeä.
Tällainen esitys on koko aivo-ilmiö. Esimerkiksi moottorin aivokuori ja muistijärjestelmät koodaavat vuosien harjoittelua. Hermokuidut kiinnittyvät ylimääräisiin suojakerroksen kerroksiin, jotka nopeuttavat kommunikaatiota neuronien välillä tuottaen salamannopeita refleksejä. Aivojen ymmärtäminen parhaimmalla mahdollisella tavalla on psykiatri Martin Paulus ja hänen kollegansa OptiBrain-keskuksessa. He ehdottavat, että eriste voisi toimia kriittisenä keskuksena, joka yhdistää korkean tason kognition kehon tilan mittaan, jotta varmistetaan lihaksien ja luiden asianmukainen toiminta, jotka heittävät ruuveja ja laskevat kiertyviä laskeutumisia korkeasta palkista. "Keskeisenä ajatuksenamme on, miten joku reagoi saatuaan vihjeen, joka ennustaa tapahtuvan jotain pahaa", Paulus sanoo. "Ihmiset, jotka suoriutuvat optimaalisesti, ovat niitä, jotka pystyvät käyttämään tätä ennakoivaa vihjaa säätääkseen itsensä ja palatakseen tasapainoon."
Hieman suurempi kuin kumkvaatti, insula on osa aivokuorta, paksun harmaan kudoksen taitoksia, jotka muodostavat aivojen ulkokerroksen. Tiheästi rypistynyt rakenne istuu aivokuoren vaipan sisäpuolella ja muistuttaa pientä japanilaista tuuletinta, joka on kiinnitetty siististi aivojen sisustukseen. Sitä pidetään yleisesti haastattelun paikkana tai kehon sisäisen tilan tunteena.
Insula synnyttää tämän tunteen pitämällä karttaa kaikista kaukana olevista elimistä ja kudoksista. Tietyt eristävät neuronit eristävät esimerkiksi suoliston jyrinästä, kun taas toiset tulipaloa heijastavat hammassärkyä. Hallitsemaan sitä koko vartaloa pommittavien viestien tuloa, insula tekee tiivistä yhteistyötä etupään cingulate-aivokuoren kanssa, joka on päätöksenteon kannalta tärkeä alue, arvioidakseen ja priorisoidakseen näitä ärsykkeitä. Tätä kehon signaalien raakaa esitystä on oletettu jo yli vuosisadan ajan tunneiden lähtökohtana.
Ensi silmäyksellä erillin kiinnittäminen mihin tahansa kriittiseksi voi tuntua melkein merkityksettömältä. Se on otettu mukaan niin monipuolisiin toimintoihin kuin päätöksenteko, ennakointi, ajankäyttö, laulaminen, riippuvuus, puhe, jopa tietoisuus. Vuonna 2011 tehdyn tutkimuksen mukaan eriste ja etukappaleen aivokuori ovat yleisimmin aktivoituja alueita aivojen kuvantamiskokeissa, mikä tekee niiden ydintoimintojen havaitsemisen entistä vaikeammaksi.
Siitä huolimatta, että insula on urheilullisuuden keskus, on rakennettu hitaasti yli kymmenen vuoden ajan. 1990-luvun lopulla neuroanatomisti AD Craig Barrowin neurologisessa instituutissa kartoitti polut, jotka välittävät kipu- ja lämpötila-tuntemuksia aivoihin selkäytimen kautta. Saatuaan selville, että nämä putket johtivat eristeeseen, hän katsoi, että yksi aivojen ydintoiminnoista on auttaa vartaloa ylläpitämään homeostaasia tai tasapainoa. Esimerkiksi kehon sisäinen lämpötila pysyy yleensä kapealla alueella, ja erulakin rekisteröimät häiriöt motivoivat meitä palauttamaan sen mukavalle alueelle - ehkä juomalla viileää vettä, etsimällä varjoisaa laastaria tai lopettamalla liikkeen. Itse asiassa, kun tutkijat vaurioittivat rotan eristettä, heidän kykynsä säädellä kehonsa heikentyi.
Kun harjoittelemme, levitämme sisäistä tilaa. "Kaikki mitä teemme vaatii laskelman siitä, kuinka paljon energiaa meille maksaa. Tätä insula näyttää olevan suorittavan", Craig sanoo. Ennustamalla, kuinka tietyt rasitukset vaikuttavat kehoon, aivot voivat aloittaa toimenpiteitä lieventääkseen näitä häiriöitä ennen kuin ne tapahtuvat.
Vuoden 2004 vakuuttava tutkimus osoitti selkeät anatomiset erot, jotka vastasivat vastaanottokyvyn vaihtelua. Hugo Critchley, joka on nyt Sussexin yliopistossa Englannissa, pyysi osallistujia arvioimaan nopeuden, jolla heidän sydämensä sykkyivät ottamatta omia pulssejaan. Ihmisillä, jotka arvasivat sykkeen tarkemmin, oli enemmän aktiivisuutta saarilla ja enemmän harmaata ainetta tällä alueella. Tämä viimeinen kohta on ratkaisevan tärkeä, koska se viittaa siihen, että eristeen fyysinen koko liittyy suoraan kykyeroihin. Tämä hermoleimaus on samanlainen kuin mitä nähdään ammattimaisilla viulisteilla, joiden motorinen aivokuori omistaa enemmän sormien esityksiä kuin amatöörin aivoissa.
OptiBrain-tutkijat olettivat, että urheilijoiden on oltava voimakkaasti tietoisia tunneista kuten sydämen syke - ja kyettävä tunnistamaan tärkeät ja hylkäämään punaiset sillit. "Suurin osa NBA-pelaajista on uskomattomia urheilijoita. Mutta jotkut heistä erottuvat. Ei ole niin, että Kobe Bryantilla tai Derrick Rosella olisi enemmän energiaa. Se, kuinka he päättävät käyttää energian kriittisissä hetkissä, päättää heidän menestyksensä", kliininen psykologi Alan Simmons San Diegon veteraaniasioissa sanoo.
Ajatella etukäteen
Paulus ja Simmons värväsivät äskettäin joukon eliittiurheilijoita ryhmään maata skanneriin ja suorittamaan kognitiivisia testejä ajatellen, että erittäin sopivilla yksilöillä on ylivoimainen kuulustelu - ja tutkimaan miltä tämä ylivoima näyttää käytännössä -, kun laitteisto rajoitti heidän hengitystään. Hengitys tunne on epämiellyttävä tunne, jonka tiedetään uudistavan eristä.
Paulus ja Simmons testasivat 10 maailman menestyneintä seikkailukilpailua - miehiä ja naisia, jotka suorittavat erämaahaasteita, joihin voivat kuulua kiipeily, uinti, juokseminen ja melonta. He pyysivät kilpailijoita ja 11 tervettä vertailukohdetta makaamaan skannerissa ja hengittämään putken läpi nenäpidikkeen ollessa päällä. Magneettiresonanssikuvauslaitteessa ollessa koehenkilöitä kehotettiin katsomaan joko vasemmalle tai oikealle osoittavat nuolet näytöllä ja painamaan nappia suunnan merkitsemiseksi. Satunnaisesti tutkijat säästivät ilmavirtausta niin, että hengitys muuttui huomattavasti vaikeammaksi. Näytön värin muutos varoitti osallistujia siitä, että hengitys oli alkamassa vaivaa. Värimuutos ei kuitenkaan aina ennakoinut tarkasti hengitysrajoituksia.
Kaikissa kokeen vaiheissa eriste oli aktiivinen, mutta vaihtelevassa määrin. Terveet vapaaehtoiset suorittivat yhtä hyvin nuolitesteissä koko tutkimuksen ajan - ilman häiriöitä, kun näytön väri muuttui ja kun he yrittivät hengittää. Mutta seikkailukilpailijat saivat enemmän oikeita vastauksia joko ennakoidessaan tai suorittaessaan hengityskuorman. Näiden yksilöiden havainnollisen kokemuksen häiritseminen todella paransi heidän esityksiään. Kilpailijat osoittivat myös enemmän aivojen aktivoitumista ennakoidessaan hengitysrajoitusta, mutta eivät itse kokeessaan rajoitusta. Oli kuin kilpailijoiden aivot hyödyntäisivät paremmin vihjeitä valmistautuakseen ja saaden siten kognitiivisen reunan. Kun haastava hetki saapui - kun heidän hengityksensä tuli töihin - heidän insulansa olivat suhteellisen rauhallisia.
Toinen Paulus-ryhmän tutkimus, joka julkaistiin myös vuonna 2012, lisää vivahteita tähän havaintoon. Ryhmä pyrki tutkimaan eliittiurheilijoiden kognitiivista joustavuutta. Tämän taiton katsotaan olevan älykkyyden virstanpylväs. Vaihteleminen helposti vastakkaisten vaatimusten välillä. Mielenterävyys voi kuitenkin pudota yrittämässä tilanteessa. Navy SEAL -laitteita ja armeijan rangereita koskevat kokeet paljastivat, että altistuminen taistelumahdollisille olosuhteille heikensi niiden reaktioaikoja, valppautta, oppimista, muistia ja päättelyä. Myös olympiatason urheilijoille armo tulella on tärkeä tavoite.
Tarkkailemaan kognitiivista joustavuutta toiminnassa Simmons pyysi 10 merivoimien SEALia ja 11 tervettä miespuolista siviiliä suorittamaan yksinkertaisen tehtävän aivoskannerilla. Laivasto SEALit ovat erittäin urheilijoita, jotka on koulutettu selviytymään suurista vaatimuksista fyysisille, henkisille ja emotionaalisille kykyilleen. Harjoituksessa havaittiin joko vihreää tai punaista muotoa, jota seurasi emotionaalisesti kuormitettu valokuva näytöllä. Osallistujien oli painettava yhtä painiketta, kun he näkivät ympyrän ja toisen, kun he katselivat neliötä. Vihreä muoto merkitsi positiivisen kuvan (kuten leikkivän lapsen) seuraamista; punainen muoto osoitti, että negatiivinen kuva (esimerkiksi taistelu kohtaus) ilmestyy seuraavaksi. Sitten kohteita arvioitiin niiden nopeuden ja tarkkuuden perusteella muotojen tunnistamisessa.
Verrattuna terveisiin osallistujiin, eliittisoturit lähettivät enemmän verta kiertämään niiden inspoloiden ja muutamien muiden alueiden läpi, kun muotojen värit poikkesivat peräkkäisissä kokeissa. Lyhyesti sanottuna, he olivat enemmän tietoisia lähestyvästä vaihtamisesta positiivisesta negatiiviseen tai päinvastoin ja sitoutuneisiin aivojärjestelmiin, jotka osallistuivat emotionaalisten ja haastatteluvasteiden modulointiin. He valmistautuivat nopeammin sisätilojen uhkaavaan muutokseen ostamalla aivoilleen aikaa tukahduttaa reaktionsa.
Yhdessä tutkimukset osoittavat, että miehillä ja naisilla, joilla on äärimmäiset fyysiset kyvyt, esiintyy enemmän insula-aktivaatiota, kun ne ennakoivat muutosta sisäisiin tunteisiinsa, olivatpa ne sitten emotionaalisia tai fyysisiä.
"Minulle se on todella valtavaa, jos sinulla on aivojen alue, joka ennakoi vastausta ja valmistelee kehon sitä varten", Texasin lounaisen lääketieteellisen keskuksen fysiologi Jon Williamson sanoo. "Jos urheilija lähestyy mäkeä ja voi ennakoida veren kulkeutumisen lihaksiin, hän voi suorittaa paremman suorituskyvyn kyseisellä mäellä."
Toistaiseksi tehdyt tutkimukset ovat kuitenkin olleet pieniä - huipputasoisten urheilijoiden syöttäminen aivojen kuvantamislaboratorioihin ei ole helppoa - joten tarvitaan vielä suurempia kokeita havaintojen vahvistamiseksi. Jopa niin, tulokset vastaavat aikaisempia havaintoja insulan osallistumisesta tulevaisuuden kuvittelemiseen, olipa kyse sitten fyysisen kivun ennakoimisesta esimerkiksi nyrkkeilijän nyrkkeilijältä tai aikomuksena ostaa ylihinnoiteltu esine.
Simmonsille todisteet viittaavat siihen, että saari ei asu nykyisessä, vaan tulevaisuudessa. "Vastaamme tietoihin, jotka sisältyvät fysiologiasta, kognitiosta, ympäristöstämme", Simmons sanoo. "Siihen mennessä, kun olemme integroineet kaiken tämän, se on osa menneisyyttä." Ennustekyky voi myös taantua, jolloin syntyy häiriöitä, kuten anorexia nervosa, joka yhdistää kehon tietoisuuden rauen ja huolen siitä, kuinka ruuan kulutus muuttaa nyt kehon imagoa tulevaisuudessa. "Se on ennakointi, joka on tulossa tiellesi", Simmons sanoo. Itse asiassa syömishäiriöiden ja posttraumaattisen stressihäiriön aivotutkimukset osoittavat, että eristeaktiivisuus poikkeaa terveiden koehenkilöiden aktiivisuudesta, mikä viittaa vaurioihin tällä alueella.
Harjoittele kuulusteluasi
Aspiireille urheilijoille tai henkilöille, jotka kärsivät saareiden toimintahäiriöistä, on syytä toivoa, että kuuntelu on koulutettavissa. Mindfulness-niminen meditaatiotekniikka kannustaa ihmisiä virittämään nykyiset ajatuksensa, tunteensa ja kehonsa tunteensa. Buddhalaisista opetuksista johdetulla koulutuksella pyritään lisäämään tuntemustietoisuutta, mutta myös lieventämään reaktioamme niihin. OptiBrain-tutkijat ovat keränneet alustavia tietoja, joita ei ole vielä julkaistu, ja jotka viittaavat siihen, että mielenterveyskoulutuksen saaneet terveet koehenkilöt ja sotilashenkilöt paransivat kognitiivista suorituskykyä stressitilanteessa - mitattuna hengitysrajoitustehtävällä - ja reagoivat haasteisiin vähemmän tunnetilanteella. saaren aktivaatio muuttuu vastaamaan.
Myös pienimuotoiset tutkimukset urheilijoista osoittavat hyötyä. Tämän hetken tunteen tietoisuus on osoitettu esimerkiksi parantavan koripalloilijoiden menestystä vapaapallolinjalla. Urheilupsykologi Claudio Robazza Chieti'n yliopistosta Italiassa on nähnyt ensinnäkin, kuinka tietoisuus ja vastaavat tekniikat voivat erottaa menestyneet urheilijat. Hän on työskennellyt kuusi vuotta Italian olympiaammuntajoukkueen kanssa, joka on henkisesti vaativa urheilu, joka suosii henkilöitä, jotka voivat silti naulata kohteitaan, kun paine on suurin. "Emotionaaliset tilat voivat heijastaa kehon muutoksia, sykkeen nousua, lihasjännitystä ja hengitystä - kaikki nämä asiat aiheuttavat muutoksia suorituskykyyn ja lopputulokseen", Robazza sanoo. "Varmasti urheilijoiden on oltava tietoisia vastauksistaan."
Kun kymmeniä tuhansia ihmisiä katsellaan stadionin istuimilta ja miljoonia enemmän viritetty televisiolähetyksiin, olympia-urheilijalla on suuri tukehtumisriski. Hetken stressi voi laukaista monia fyysisiä muutoksia, jotka häiritsevät jopa syvimmin juurtuneiden liikkeiden suorittamista. Korkeampi tietoisuus kehon tilasta, jota eriste helpottaa, voi varoittaa mestaria väsyneistä lihaksista tai matalista hengityksistä, ennen kuin näillä reaktioilla on mahdollisuus heikentää suorituskykyä. Insula - missä vartalo kohtaa aivot - toimii ponnahduslautana, josta urheilullinen kirkkaus voi nousta.
Tämä ominaisuus on Science Americanin, sisältökumppanimme, kohteliaisuus, joka tuo sinulle kaiken mitä haluat tietää kesäolympialaisista, ja on osa sen voittoa olympialaisten raportissa.
