Нейробиолог Пэм Беллак рассказал о том, как работает мозг, когда фигуристы прыгают, кружатся и двигаются по льду с сумасшедшей скоростью.
Как работает мозг фигуриста во время четвертного прыжка
Недавний чемпионат мира по фигурному катанию дал впечатляющие результаты. В том числе 19-летний Илья Малинин впервые на соревнованиях такого уровня выполнил четверной аксель. Нейробиолог Пэм Беллак рассказал о том, как работает мозг, когда фигуристы прыгают, кружатся и двигаются по льду с сумасшедшей скоростью.
Скорость вращения. Илья Малинин. https://www.nytimes.com/2024/03/27/science/ice-skaters-brain.html
Фигурное катание — удивительный вид спорта. Мало того, что он невероятно технически сложный, но фигуристы проделывают прыжки и вращения легко и элегантно, создавая впечатляющие и эстетически совершенные композиции. Мозг справляется.
Когда большинство из нас выходит на лед, ощущение скольжения запускает цепочку сигналов мозга, приказывающих телу наклониться вперед, чтобы избежать падения. Но повторные тренировки приглушают этот рефлекс у таких фигуристов, как Илья Малинин, который первым выполнил четверной аксель на соревнованиях. У таких фигуристов мозг воспринимает ощущение скольжения и перестраивает связи в мозжечке, области, регулирующей баланс тела.
В этот момент расплескивается жидкость в полукружьях внутреннего уха
Сканирование мозга конькобежцев дало удивительную информации о мозжечке. Исследования показали, что некоторые зоны мозжечка у конькобежцев, занимающихся шорт-треком, больше, чем у людей, не занимающихся конькобежным спортом. Особенно характерно изменение правой стороны мозжечка. Конькобежец бежит против часовой стрелки по дорожке с большой кривизной. Правое полушарие управляет движением левой стороны тела. Правая сторона мозжечка активируется, когда конькобежец балансирует на левой ноге, чтобы вписаться в поворот трассы.
За баланс отвечают вестибулярный аппарат, зрение и мозжечок
Другая мозговая сеть помогает фигуристам выполнять сложные упражнения. Базальные ганглии получают сигналы от моторной коры, когда фигуристы прыгают и кружатся в воздухе. Когда фигуристы неоднократно отрабатывают программы, эта сеть разбивает движения на фрагменты и последовательности, помогая быстрому запоминанию движений и работе мышечной памяти. На соревнованиях это помогает фигуристам продолжать выступления даже после падений.
Мозг не может справиться с такой скоростью, фигурист должен падать после прыжка
Активность этой мозговой сети, вероятно, помогает Натану Чену, олимпийскому чемпиону 2022 года по фигурному катанию среди мужчин, когда он выполняет четверной лутц, один из самых сложных прыжков. Сначала он катится назад, вытягивая правую ногу. Затем, оттолкнувшись правой ногой, он скрещивает ноги, взлетает вверх, и делает четыре оборота в воздухе. Затем, приземляясь на правую ногу, он поднимает левую ногу, чтобы сделать элегантный выезд.
Вращение, вращение, вращение...
Мозг фигуристов подавляет чувство головокружения после молниеносных вращений. Вращение приводит к растеканию жидкости во внутреннем ухе. У большинства людей жидкость продолжает «плескаться» некоторое время после остановки вращения. Это вызывает головокружение, поскольку мозг ошибочно предполагает, что вращение продолжается. Мозг фигуристов учится определять, когда вращение фактически прекратилось, что позволяет им сохранять равновесие.
Адаптация мозга к вращательному движению помогает совершать необычные вращения фигуристам, таким как Мишель Кван. Пятикратная чемпионка мира может без перерыва менять направление вращения. В одном из выступлений она начала вращаться влево, а затем прыжком развернулась и продолжила вращение вправо уже сидя, а потом поднялась и продолжала вращение в вертикальном положении.
На самом деле, если мы рассмотрим, как работает вестибулярный аппарат у обычного человека — проделать такой трюк, как четверной прыжок, практически невозможно. Но фигуристы показывают, что у нашего мозга есть удивительные ресурсы, которые некоторые выдающиеся представители нашего вида, могут активизировать.