https://frosthead.com

מבנה מוח יחיד עשוי להעניק לזוכים באותו קצה גופני במיוחד

כל ספורטאי העילית מתאמנים קשה, הם בעלי כישורים גדולים ונשארים חדים נפשית במהלך התחרות. אבל מה מפריד בין מדליית זהב לספורטאי מסור לא פחות שמגיע למקום העשירי? מבנה קטן בעומק המוח עשוי לתת לזוכים יתרון נוסף.

מחקרים עדכניים מצביעים על כך שקליפת המוח האינסולית של המוח עשויה לעזור לספרינט להניע את גופו קדימה רק בצורה יעילה יותר מאשר מתחרותיו. אזור זה עשוי להכין מתאגרף כדי להגן טוב יותר על אגרוף שיריבו מתחיל לזרוק, כמו גם לסייע לצולל כאשר היא מחשבת את עמדת גופה המסתובב כך שהיא פוגעת במים בקושי מתיז. האינסולה, כפי שהיא מכונה בדרך כלל, עשויה לעזור לסמן להחזיק פוקוס חד בעין השור כאשר אצבעו מושכת לאחור על ההדק ועוזרת לשחקן כדורסל בקו הזריקה החופשית לחסום את הצרחות המסיחות את דעתו ומנופף בידו. של אוהדים שישבו מאחורי הקיר.

האינסולה עושה את כל זה על ידי ציפייה לרגשותיו העתידיים של ספורטאי, על פי תיאוריה חדשה. חוקרים במרכז OptiBrain, קונסורציום שבסיסו באוניברסיטת קליפורניה, סן דייגו, ובמרכז לחקר הבריאות הימית, מציעים כי ספורטאי הוא בעל Insula מכוון-יתר שיכול לייצר תחזיות מדויקות להפליא כיצד ירגיש הגוף בגוף הבא. רגע. מודל זה של מצבו העתידי של הגוף מורה לאזורים מוחיים אחרים ליזום פעולות המותאמות יותר לדרישות הבאות מאלו של גם סידורי תפוחי אדמה וספה.

מודעות מוגברת זו יכולה לאפשר לאולימפיאנים להפעיל את שריריהם בצורה תושייתית יותר כדי לשחות מהר יותר, לרוץ רחוק יותר ולזנק גבוה יותר מאשר בני תמותה בלבד. בניסויים שפורסמו בשנת 2012, נראה כי סריקות מוח של אתלטים מובחרים נבדלות באופן הדרמטי ביותר מנבדקים רגילים בתפקוד האינסוליות שלהם. עדויות עולה כעת כי ניתן לאמן אזור מוח זה בטכניקת מדיטציה המכונה מיינדפולנס - חדשות טובות לאולימפיאבים ולוחמי סוף השבוע כאחד.

ביצוע שיא

מפוזרים על ידי המעריצים המריעים, הפרשנות המשחק-אחר-משחק וכל מלכודות העושר והתהילה, הספורט המקצועי מצמצם למושג פשוט: הספורטאים המרתקים אותנו מומחים לעמוד ביעדים פיזיים ספציפיים. הם מבצעים פעולות גופיות בצורה חלקה, מבלי לבזבז טיפת זיעה אחת.

ביצוע כזה הוא תופעה במוח מלא. קליפת המוח ומערכות הזיכרון, למשל, מקודדות שנים של תרגול. סיבי עצב משתתפים בשכבות נוספות של נדן מגן שמזרז את התקשורת בין נוירונים, ומייצרים רפלקסים מהירים בברקים. הבנת המוח במיטבו הספורטיבי היא מטרתם של הפסיכיאטר מרטין פאולוס ועמיתיו במרכז OptiBrain. הם מציעים כי האינסולה עשויה לשמש כמוקד הקריטי הממזג קוגניציה ברמה גבוהה עם מדד למצב הגוף, כדי להבטיח תפקוד תקין של השרירים והעצמות שזורקים כידונים ונפילות סיבוב נחות מהבר הגבוה. "רעיון המפתח שעוקב אחרינו הוא כיצד מישהו מגיב כאשר יקבל רמז שמנבא שמשהו רע יקרה", אומר פאולוס. "האנשים שמניבים ביצועים טובים יותר הם האנשים שמצליחים להשתמש באותו רמז מצפה כדי להתאים את עצמם ולחזור לשיווי משקל."

האינסולה, מעט גדולה יותר מקומקוואט, היא חלק מקליפת המוח, הקפלים העבים של הרקמה האפורה המהווים את השכבה החיצונית של המוח. המבנה המקורע בצפיפות יושב בחלקו הפנימי של המעטפת הקליפת המוח, דומה למאוורר יפני זעיר שתוחב בצורה מסודרת אל פנים המוח. נהוג לחשב את זה כמקום מושב ההיבט, או תחושת המצב הפנימי של גופך.

האינסולה מייצרת תחושה זו על ידי שמירה על מפה של כל האיברים והרקמות המרוחקים שלך. נוירונים מסוימים באינסולה מגיבים לרעימות במעי, למשל, בעוד שאחרים יורים בכדי לשקף כאב שיניים. כדי לנהל את זרם ההודעות שמפציץ אותו מכל הגוף, האינסולה משתפת פעולה באופן הדוק עם קליפת המוח הקדמית, אזור מכריע לקבלת החלטות, כדי להעריך ולתעדף את אותם הגירויים. הייצוג הגולמי הזה של אותות גופניים נמצא בהשערה זה למעלה ממאה שנה כמקור לרגשות.

במבט ראשון, כריתת האינסולה כקריטית לכל דבר יכולה להיראות כמעט חסרת משמעות. זה הוטמע בפונקציות מגוונות כמו קבלת החלטות, ציפייה, שמירת זמנים, שירה, התמכרות, דיבור, ואפילו תודעה. האינסולה וקליפת המוח הקדמית הם האזורים המופעלים בדרך כלל בניסויים להדמיית מוח, על פי מחקר משנת 2011, מה שמקשה על הבחנת תפקידי הליבה שלהם.

עם זאת, המקרה של האינסולה כמרכז האתלטיות בונה לאט כבר יותר מעשור. בסוף שנות התשעים מיפוי הנוירואנטומיסט AD קרייג במכון הנוירולוגי בארו את המסלולים המעבירים תחושות כאב וטמפרטורה למוח דרך חוט השדרה. לאחר שגילה כי הצינורות הללו הובילו לאינסולה, הוא טען כי אחד מתפקידי הליבה של המוח הוא לעזור לגוף לשמור על הומאוסטזיס, או שיווי משקל. לדוגמה, הטמפרטורה הפנימית של הגוף בדרך כלל נשארת בטווח צר, והפרעות, הרשומות על ידי האינסולה, מניעות אותנו להחזיר אותו לאזור הנוח הזה - אולי על ידי שתיית מים צוננים, חיפוש טלאי מוצל או הפסקת תנועה. אכן, כאשר מדענים פגעו באינסולה אצל חולדות, נפגעה יכולתם לווסת את גופם.

כאשר אנו מבצעים פעילות גופנית, אנו מסעירים את מצבנו הפנימי. "כל מה שאנחנו עושים דורש חישוב של כמה אנרגיה זה עולה לנו, וזה מה שאולי האינסולה מבצעת", אומר קרייג. על ידי חיזוי כיצד מאמצי כוח מסוימים ישפיעו על הגוף, המוח יכול לנקוט פעולות כדי למתן את הפרעות לפני שהן מתרחשות.

מחקר משכנע משנת 2004 הראה הבדלים אנטומיים ברורים שתואמים וריאציה ביכולת הבינה. הוגו קריטצ'לי, כיום באוניברסיטת סאסקס באנגליה, ביקש מהמשתתפים להעריך את הקצב בו פעימות ליבם בלי לקחת דופק משלהם. האנשים שניחשו את קצב הלב המדויק ביותר היו בעלי פעילות רבה יותר באינסולה וחומר אפור יותר באזור זה. נקודה אחרונה זו היא מכרעת, מכיוון שהיא מציעה שהגודל הפיזי של האינסולה קשור ישירות להבדלי יכולת. הטבעה עצבית זו דומה למה שנראה אצל כנרים מקצועיים, שהקליפה המוטורית שלהם מקדישה נדל"ן לייצוגים של אצבעות מכפי שנראה במוחו של חובב.

חוקרי OptiBrain שיערו כי ספורטאים צריכים להיות מודעים באופן אינטנסיבי לתחושות כמו פעימות לב - ויכולים לזהות את החשובים ולהדיח את הרינגים האדומים. "הרוב המכריע של שחקני ה- NBA הם ספורטאים מדהימים. אבל חלקם מתבלטים. זה שלא שלקובי בראיינט או לדריק רוז יש יותר אנרגיה, זה איך הם בוחרים להוציא את האנרגיה הזו ברגעים קריטיים שיחליטו את הצלחתם, " פסיכולוג קליני. אלן סימונס ממערכת הבריאות לענייני ותיקים בסן דייגו אומר.

לחשוב קדימה

כדי לבחון את הרעיון שלאנשים שמתאימים במיוחד יש תפיסת פנים טובה יותר - ולחקור כיצד נראית עליונות זו בפעולה - גייס פאולוס וסימונס לאחרונה קבוצה של ספורטאים מובחרים כדי לשכב בסורק ולבצע בדיקות קוגניטיביות בזמן שמנגנון הגביל את נשימתם. תחושת קוצר הנשימה היא תחושה לא נעימה שידועה כמגדילה את האינסולה.

פאולוס וסימונס בדקו עשרה ממרוצי ההרפתקאות המוכשרים בעולם - גברים ונשים שמבצעים אתגרי השממה שיכולים לכלול טיפוס, שחייה, ריצה וחתירה. הם ביקשו מהמרוץ ו -11 נבדקי בקרה בריאים לשכב בסורק ולנשום דרך הצינור כשהם חובשים קליפס אף. בעודם נמצאים במכונת הדמיית התהודה המגנטית (MRI), הנבדקים הונחו להציג חצים המפנים שמאלה או ימינה על המסך ולחצו על כפתור כדי לציין את הכיוון. באופן ספורדי, החוקרים כיוונו את זרימת האוויר כך שהנשימה הפכה קשה יותר באופן משמעותי. שינוי בצבע המסך העיר את המשתתפים כי הנשימה עומדת להתאמץ. שינוי הצבעים לא תמיד חזה במדויק את הגבלת הנשימה.

בכל שלבי הניסוי האינסולה הייתה פעילה, אך בדרגות שונות. המתנדבים הבריאים הצליחו באותה מידה במבחני החצים במחקר - ללא כל הפרעה, כאשר צבע המסך השתנה ומתי נאבקו לשאוף. אבל מרוצי ההרפתקאות קיבלו תשובות נכונות יותר כשהם מצפים או עוברים את עומס הנשימה. הפרעות החוויה הבין-תפיסתית של אותם אנשים שיפרו למעשה את הופעותיהם. המירוצים הראו גם הפעלה מוחית יותר כשציפו את הגבלת הנשימה אך לא בזמן שהם חוו את ההגבלה עצמה. זה היה כאילו המוח של המירוצים עשה שימוש טוב יותר ברמזים כדי להכין את עצמם, וכך זכו ליתרון קוגניטיבי. כשהגיע הרגע המאתגר - כשנשימתם נעשתה עמוקה - האינסוליות שלהם היו שלוות יחסית.

מחקר אחר מקבוצתו של פאולוס, שפורסם גם בשנת 2012, מוסיף ניואנס לממצא זה. הקבוצה ביקשה לחקור את הגמישות הקוגניטיבית של ספורטאי העילית. מיומנות זו, שנחשבת כנקודת ציון של אינטליגנציה, כוללת מעבר קל בין דרישות מנוגדות. עם זאת, זריזות נפשית יכולה לצלול במצב מנסה. ניסויים בתתי חיל הים ובמרכזי הצבא העלו כי חשיפה לתנאים לוחמים פגעה בזמני התגובה, ערנותם, הלמידה, הזיכרון וההנמקה שלהם. גם עבור ספורטאים ברמה האולימפית, החן תחת אש הוא יעד מרכזי.

כדי לצפות בגמישות הקוגניטיבית בפעולה, סימונס ביקש מעשרה SEALs של חיל הים ו- 11 אזרחים גברים בריאים לבצע משימה פשוטה בסורק מוח. SEALs של חיל הים הם אנשים אתלטיים במיוחד המאומנים להתמודד עם דרישות גדולות על הפקולטות הפיזיות, הנפשיות והרגשיות שלהם. התרגיל כלל התבוננות בצורה ירוקה או אדומה ואחריה צילום עמוס רגשית על המסך. המשתתפים היו צריכים ללחוץ על כפתור אחד כשראו עיגול ועוד כשצפו בכיכר. צורה ירוקה סימנה כי תמונה חיובית (כמו ילד משחק) תגיע בעקבותיה; צורה אדומה העידה שתופיע תמונה שלילית (לדוגמה, סצנת לחימה). לאחר מכן נשפטו הנבדקים על פי מהירותם ודיוקם בזיהוי הצורות.

בהשוואה למשתתפים בריאים, לוחמי העילית שלחו דם רב יותר דרך האינסוליות שלהם וכמה אזורים אחרים כאשר צבעיהם של הצורות היו שונים בניסויים ברציפות. בקיצור, הם היו מודעים יותר למעבר הממשמש ובא בין חיובי לשלילי או להפך ומערכות מוח מעורבות המעורבות במודולציות רגשיות ותפיסות פנים. הם מיהרו להיערך לשינוי מתקרב במדינותיהם הפנימיות, וקנו למוחם זמן כדי להדגיש את תגובותיהם.

ביחד, המחקרים מצביעים על כך שגברים ונשים שיש להם יכולות גופניות קיצוניות מראים על הפעלה רבה יותר של אינסולה כאשר הם צופים שינוי ברגשותיהם הפנימיים, בין אם הם רגשיים או גופניים.

"בעיניי זה ממש ענק אם יש לך איזור במוח שמצפה לתגובה ומכין את הגוף אליו", אומר הפיזיולוג ג'ון ויליאמסון במרכז הרפואי אוניברסיטת טקסס בדרום-מערב טקסס. "אם אתלט מתקרב לגבעה ויכול לחזות את העברת הדם לשרירים, הוא או היא עשויים להתפקד טוב יותר בגבעה ההיא."

אולם המחקרים היו כה קטנים - עם זאת, לא קל לתאם אתלטים מהשכבה העליונה למעבדות הדמיה מוחית - ולכן עדיין נדרשים ניסויים גדולים יותר בכדי לתמוך בתצפיות. אף על פי כן, התוצאות מהדהדות ממצאים קודמים אודות מעורבותו של האינסולה בדמיון העתיד, בין אם מצפים כאב פיזי מחמת אגרוף של נגרר, או נניח לרכוש פריט במחיר מופקע.

עבור סימונס, הראיות מצביעות על כך שהאינסולה אינה חיה בהווה, אלא בעתיד. "אנחנו מגיבים למידע ששולב מפיזיולוגיה, קוגניציה, הסביבה שלנו", אומר סימונס. "כששילבנו את כל זה, זה חלק מהעבר." היכולת לחזות יכולה גם להחמיא, ולייצר הפרעות כמו אנורקסיה נרבוזה, המשלבת בין חוויות במודעות הגוף לדאגה לאופן בו צריכת מזון כעת תשנה את דימוי הגוף בעתיד. "הציפייה היא שעוברת בדרך שלך, " אומר סימונס. אכן, סריקות מוח של אנשים הסובלים מהפרעות אכילה והפרעת דחק פוסט-טראומטית מראים כי פעילות האינסולה נעה מזו שנראתה אצל אנשים בריאים, מה שמרמז על ליקויים באזור זה.

הכשרו את הבניין שלכם

עבור ספורטאים שואפים או אנשים הסובלים מתפקוד לא מבודד, יש סיבות לקוות שהאינטרפרטציה ניתנת לאימון. טכניקת מדיטציה הנקראת מיינדפולנס מעודדת אנשים להתכוונן למחשבותיהם, רגשותיהם ותחושותיהם הגופניות הנוכחיות. אימונים אלו נובעים מתורתו הבודהיסטית ומבקשים להגביר את המודעות לרגשות אך גם למתן את התגובות שלנו אליהם. חוקרי OptiBrain אספו נתונים ראשוניים שטרם פורסמו, ומציעים כי נבדקים בריאים ואנשי צבא שקיבלו הכשרה במיינדפולנס השתפרו בביצועים קוגניטיביים במהלך מצבי לחץ - כפי שנמדדו במשימה להגבלת נשימה - והגיבו לאתגרים עם פחות רגש, עם ההפעלה האינסולית משתנה בהתאמה.

גם מחקרים בקנה מידה קטן על ספורטאים מראים תועלת. מודעות זו לתחושת הרגע הוכחה, למשל, כדי לשפר את הצלחת שחקני הכדורסל בקו הזריקה החופשית. פסיכולוג הספורט קלאודיו רובאצה מאוניברסיטת צ'יאטי באיטליה ראה מקרוב כיצד מיינדפולנס וטכניקות דומות יכולות להדגיש אתלטים מצליחים. הוא עבד שש שנים עם נבחרת הקליעה האולימפית באיטליה, ענף ספורט תובעני נפשי, המעדיף אנשים שיכולים עדיין להצליח ביעדיהם כאשר הלחץ הוא הגבוה ביותר. "מצבים רגשיים יכולים לשקף שינויים בגוף, עלייה בדופק, מתח שרירי ונשימה - כל הדברים האלה גורמים לשינויים בביצועים ולתוצאה הסופית, " אומר רובאצה. "בהחלט ספורטאים צריכים להיות מודעים לתגובותיהם."

עשרות אלפי אנשים מתבוננים ממושבי האצטדיון, ומיליונים נוספים מכוונים לשידורי טלוויזיה, ספורטאי אולימפי סיכון גבוה לחנק. הלחץ של הרגע יכול לעורר שינויים גופניים רבים המפריעים לביצוע אפילו של התמרונים המוטבעים ביותר. מודעות מוגברת למצב הגוף, המאפשרת על ידי האינסולה, יכולה להתריע אלוף על שרירים מתוחים או נשימות רדודות לפני שתגובות אלה יש סיכוי לערער את הביצועים. האינסולה - היכן שהגוף פוגש את המוח - משמש כמקפצה שממנו הברק הספורטיבי יכול לטוס.

תכונה זו באדיבות סיינטיפיק אמריקן, שותף התוכן שלנו להביא לך את כל מה שתרצה לדעת על אולימפיאדת הקיץ, והיא חלק מהזכייה בדוח האולימפיאדה.

מבנה מוח יחיד עשוי להעניק לזוכים באותו קצה גופני במיוחד