Ar kada nors pagalvojote apie kulkšnies patempimą kaip apie smegenų traumą? Dauguma žmonių tikriausiai to nedarytų.
Tačiau pradedame suprasti, kaip smegenys nuolat prisitaiko, vadinamą plastiškumu.
Nors kulkšnies patempimas pažeidžiamas ties čiurna, smegenyse taip pat gali atsirasti pokyčių, susijusių su skausmo ar judesio pojūčiu.
Viena iš mūsų doktorantų, Ashley Marchant, parodė, kad kažkas panašaus nutinka, kai keičiame apatinių galūnių raumenų svorį (arba apkrovą). Kuo apkrova arčiau normalios žemės gravitacijos, tuo tikslesnis mūsų judėjimo pojūtis; kuo mažesnis raumenų krūvis, tuo netikslesni gauname.
Šis darbas reiškia, kad turime permąstyti, kaip smegenys kontroliuoja ir reaguoja į judėjimą.
Svarbaus galvosūkio sprendimas
Istoriškai judėjimo mokslas bandė pagerinti raumenų funkciją treniruodamas pasipriešinimą, treniruodamas širdies ir kraujagyslių sistemą bei lankstumą.
Viena iš didžiausių problemų gydant ir prevencijos sportinėse traumose yra ta, kad net tada, kai sporto medicinos komanda jaučia, kad sportininkas yra pasirengęs grįžti, būsimos traumos rizika išlieka du kartus ar aštuonis kartus didesnė nei tuo atveju, jei jie niekada nebūtų patyrę traumos. .
Tai reiškia, kad sporto medikams kažko trūko.
Mūsų darbas Kanberos universitete ir Australijos sporto institute buvo nukreiptas į jutimo įvestį, bandant išspręsti šį galvosūkį. Tikslas buvo įvertinti jutiminio priėmimo arba suvokimo, judesių valdymo aspekto, gebėjimą.
Įvesties (jutimo) nervai apytiksliai 10:1 viršija išėjimo (motorinius) nervus.
Per 20 metų mokslininkai sukūrė įrankius, leidžiančius mums nustatyti jutimo į smegenis kokybę, kuri yra judėjimo suvokimo pagrindas. Šios informacijos įvertinimas gali būti naudingas visiems – nuo astronautų iki sportininkų ir vyresnio amžiaus žmonių, kuriems gresia kritimas.
Dabar galime išmatuoti, kaip gerai žmogus gauna informaciją iš trijų svarbių įvesties sistemų:
- vestibuliarinė sistema (vidinės ausies pusiausvyros organai)
- regos sistema (vyzdžio reakcija į šviesos intensyvumo pokyčius)
- padėties jutimo sistema apatinėse galūnėse (daugiausia iš jutiklių, esančių čiurnos ir pėdos raumenyse ir odoje).
Ši informacija leidžia mums susidaryti vaizdą, kaip gerai žmogaus smegenys renka informaciją apie judėjimą. Taip pat nurodoma, kuriai iš trijų sistemų gali būti naudinga papildoma reabilitacija ar mokymas.
Pamokos iš kosmoso
Galbūt matėte vaizdo įrašus, kaip astronautai, pavyzdžiui, Tarptautinėje kosminėje stotyje, juda naudodami tik rankas, o kojas kabo už jų.
Tai parodo, kaip žmonės, palikę žemės gravitaciją, gauna minimalią informaciją jutimo sistemai iš odos ir kojų raumenų.
Smegenys greitai išjungia ryšius, kuriuos paprastai naudoja judesiams valdyti. Tai gerai, kol astronautas yra kosmose, bet kai tik jiems reikia stovėti ar vaikščioti ant žemės ar mėnulio paviršiaus, jiems kyla didesnė rizika nukristi ir susižeisti.
Panašūs smegenų pokyčiai gali atsirasti ir sportininkams dėl judėjimo modelių pokyčių po traumos.
Pavyzdžiui, šlubavimas po kojos traumos reiškia, kad smegenys gauna labai skirtingą judėjimo informaciją iš tos kojos judėjimo modelių. Dėl plastiškumo tai gali reikšti, kad judėjimo valdymo modelis negrįžta į optimalią prieš traumą buvusią būseną.
Kaip minėta anksčiau, traumos istorija yra geriausias būsimos traumos pranašas.
Tai rodo, kad kažkas pasikeičia sportininko judesių valdymo procesuose po sužalojimo – greičiausiai smegenyse –, o tai tęsiasi ilgiau nei sužeistas audinys sugijo.
Matai, kaip gerai sportininkas suvokia judesį, yra susiję su tuo, kaip gerai jis sekasi įvairiose sporto šakose. Taigi jutiminis suvokimas taip pat galėtų būti būdas anksti nustatyti sportinius talentus.
Vyresnio amžiaus žmonėms ir siekiant užkirsti kelią kritimams, prasti tų pačių jutimo įvesties suvokimo priemonių balai gali numatyti vėlesnį kritimą.
Tai gali būti dėl sumažėjusio kai kurių vyresnio amžiaus žmonių fizinio aktyvumo. Ši „naudok arba prarask“ idėja gali parodyti, kaip smegenų jungtys judesio suvokimui ir kontrolei laikui bėgant gali pablogėti.
Tiksli sveikatos priežiūra
Naujos juslinių gebėjimų stebėjimo technologijos yra dalis naujos sveikatos priežiūros krypties, apibūdinamos kaip tiksli sveikata.
Tikslioji sveikata naudoja technologijas ir dirbtinį intelektą, kad atsižvelgtų į įvairius veiksnius (pvz., genetinę sudėtį), turinčius įtakos žmogaus sveikatai, ir teiktų specialiai jiems skirtą gydymą.
Tikslaus sveikatos metodo taikymas judesių kontrolės srityje leistų daug tikslingesnę reabilitaciją sportininkams, astronautų mokymą ir ankstyvos kritimo prevenciją vyresnio amžiaus žmonėms.