Łyżwiarze figurowi potrafią uniknąć zawrotów głowy po szybkich obrotach i skokach dzięki sprytnemu oszustwu mózgu. Podczas wykonywania piruetów, patrzą na jakiś punkt w otoczeniu, co sprawia, że ich oczy przekazują mózgowi informację, że ciało przestało się poruszać. Mózg, nabrając się na tę fałszywą informację, wysyła właściwy sygnał do narządów równowagi, co pozwala im zachować stabilność.
Dzięki temu trikowi mózgu, łyżwiarze figurowi mogą kontynuować jazdę z gracją i pewnością siebie po wykonaniu piruetu, nie tracąc równowagi ani doznając zawrotów głowy. To zdolność do manipulowania percepcją ruchu i stabilności sprawia, że wydają się być tak lekko i zręcznie na lodzie.
Skany mózgów szybkich łyżwiarzy dostarczyły więcej wskazówek na temat móżdżku. Badania wykazały, że części móżdżku są większe w łyżwiarzach prędkości krótkiego toru niż u osób nienadących, zwłaszcza prawej strony. Prawdopodobnie dlatego, że prawa strona jest aktywowana, gdy łyżwiarz ręczny równoważy się na prawej stopie, aby skręcić w lewo wokół zakrętów na torze.
Równowagą i działaniem mózgu u łyżwiarzy figurowych
- Percepcja ruchu i stabilność: Badania wykazały, że łyżwiarze figurowi wykazują zdolność do szybkiego dostosowywania się do zmian w ruchu i utrzymania stabilności poprzez skupienie wzroku na stałym punkcie w otoczeniu. To umożliwia im uniknięcie zawrotów głowy i zachowanie równowagi po wykonaniu szybkich obrotów.
- Neurony i adaptacja mózgu: Według badań naukowych, w móżdżku łyżwiarzy figurowych mogą powstawać nowe neurony w odpowiedzi na trening i wykonywanie skomplikowanych ruchów. Ta adaptacja mózgu może przyczyniać się do poprawy koordynacji ruchowej i utrzymania równowagi podczas trudnych figur na lodzie.
- Narządy równowagi: Nasze narządy równowagi, znajdujące się w uchu wewnętrznym, odgrywają kluczową rolę w utrzymaniu stabilności ciała. Poprzez rejestrowanie ruchu głowy i ciała, te narządy pomagają mózgowi monitorować położenie i orientację ciała w przestrzeni.
- Percepcja wzrokowa i równowaga: Wzrok odgrywa istotną rolę w utrzymaniu równowagi poprzez dostarczanie informacji o położeniu ciała w przestrzeni. Patrzenie na punkt odniesienia na lodzie pozwala mózgowi skorygować sygnały z narządów równowagi i utrzymać stabilność.
- Manipulacja percepcją ruchu: Umiejętność manipulowania percepcją ruchu może być kluczowa dla sportowców, takich jak łyżwiarze figurowi, aby unikać zawrotów głowy i utrzymać równowagę podczas wykonywania skomplikowanych figur i piruetów.
- Trening równowagi: Ćwiczenia mające na celu poprawę równowagi i koordynacji mogą być kluczowe dla łyżwiarzy figurowych w budowaniu stabilności i pewności siebie na lodzie. Systematyczny trening może pomóc w wzmocnieniu mięśni stabilizujących oraz poprawie kontroli nad ruchem ciała.
Te ciekawostki ilustrują złożoność interakcji między percepcją, równowagą i działaniem mózgu u łyżwiarzy figurowych, co pozwala im osiągać imponujące rezultaty na lodzie.
Neuroplastyczność to termin o szerokim zakresie znaczeniowym, obejmujący wszelkie trwałe zmiany w odpowiedziach i strukturze neuronów. Dawniej, plastyczność mózgu była rozumiana głównie jako zmiany naprawcze po uszkodzeniach, umożliwiające odzyskanie funkcji po np. udarze mózgu. Geoffrey Raisman był jednym z pierwszych naukowców, którzy udowodnili, że uszkodzenie mózgu prowadzi do powstawania nowych synaps.
Badania nad plastycznością w formacji hipokampu oraz eksperymenty z uszkadzaniem dróg czuciowych zapoczątkowane przez Patricka Walla, a także odkrycia Michaela Merzenicha i innych naukowców, przyczyniły się do zmiany poglądów na plastyczność mózgu. Obserwacje plastyczności w układzie wzrokowym młodych zwierząt i ludzi, a także eksperymenty z zasłonięciem jednego oka, pokazały, jak dynamiczny i adaptacyjny może być mózg.
Współczesna neurobiologia definiuje neuroplastyczność jako trwałe zmiany w komórkach nerwowych zachodzące pod wpływem bodźców zewnętrznych lub uszkodzeń układu nerwowego. Plastyczność może występować na różnych poziomach, obejmując m.in. plastyczność rozwojową, pouszkodzeniową, związaną z uczeniem się i pamięcią oraz patologiczną.
Podstawą zmian neuroplastycznych jest plastyczność synaptyczna, czyli zmiana siły połączeń między neuronami. Istnieją różne formy plastyczności synaptycznej, takie jak plastyczność hebbowska i homeostatyczna, które regulują wzmacnianie lub osłabianie połączeń w zależności od aktywności neuronalnej.
Długotrwałe wzmocnienie synaptyczne (LTP) jest uważane za model procesów zachodzących podczas formowania pamięci. Podczas LTP dochodzi do wzmożonej odpowiedzi synaptycznej na bodźce, co jest związane z aktywacją różnych enzymów i procesów molekularnych. Z kolei długotrwałe osłabienie synaptyczne (LTD) powoduje osłabienie połączeń synaptycznych, co może prowadzić do selektywnej eliminacji niepotrzebnych połączeń.
Plastyczność mózgu jest fundamentalnym mechanizmem, który umożliwia adaptację, uczenie się, pamięć oraz regenerację po uszkodzeniach. Zrozumienie tych procesów ma kluczowe znaczenie dla rozwijania terapii opartych na neuroplastyczności oraz dla lepszego zrozumienia funkcjonowania mózgu.
Neuroanatomia i kontrola równowagi poprzez korelację kory ruchowej
W przeszłości równowagę postrzegano jako zbiór odruchów reagujących na bodźce wzrokowe, przedsionkowe i somatosensoryczne. Obecnie jest ona rozumiana jako złożona umiejętność motoryczna wynikająca z interakcji wielu procesów sensomotorycznych.
Kora ruchowa, szczególnie pole 4 i pole 6 Brodmanna, odgrywa kluczową rolę w kontrolowaniu dobrowolnych ruchów ciała. Informacje dotyczące położenia ciała, celu ruchu i strategii osiągnięcia celu docierają z różnych obszarów mózgu do kory ruchowej.
Jądra podstawy mózgu, takie jak jądro ogoniaste, skorupa i gałka blada, są integralne dla inicjowania i regulacji poleceń motorycznych. Te struktury przetwarzają informacje i przesyłają je do kory ruchowej, pomagając w selekcji i wyzwalaniu dobrze skoordynowanych ruchów.
Móżdżek odgrywa kluczową rolę w precyzyjnej koordynacji aktywności ruchowej różnych obszarów ciała, takich jak ręka, przedramię i ramię. Jest wewnętrznym zegarem regulującym sekwencję i czas trwania podstawowych ruchów.
Zrozumienie neuroanatomii równowagi, kory ruchowej, pól Brodmanna i jąder podstawy mózgu jest kluczowe dla poznania mechanizmów kontrolujących ruchy ciała i koordynację. Te struktury mózgowe współpracują, by umożliwić płynne i precyzyjne wykonywanie ruchów.
