Влияние катания на коньках на мозг

Как чемпионы на льду совершают свои невероятные прыжки и повороты? Неврология раскрывает подсказки. Пэм Беллак — репортер в области нейробиологии и поклонница фигурного катания.

Отрывок из «Нью-Йорк Таймс», автор Пэм Беллак

27 марта 2027

На недавнем чемпионате мира по фигурному катанию были достигнуты захватывающие результаты, в том числе 19-летняя американка, которая приземлила четверной аксель, и 40-летняя фигуристка в парном катании , которая стала самой возрастной женщиной, выигравшей чемпионат мира по фигурному катанию. Будучи журналистом-нейробиологом, Пэм Беллак задавалась вопросом, как работает мозг, когда фигуристы прыгают, вращаются и скользят по льду со скоростью вихря. Вот что обнаружили ученые.

Когда большинство из нас ступает на лед, ощущение скольжения запускает цепочку сигналов мозга, которые говорят телу наклониться вперед, чтобы не упасть. Но повторные тренировки гасят этот рефлекс у фигуристов, таких как американский фигурист Илья Малинин - первый человек, который приземлил четверной аксель на соревнованиях, побив мировой рекорд в длинной команде на чемпионате мира 2024 года. У таких топовых фигуристов мозг воспринимает ощущение скольжения и восстанавливает связи в мозжечке, области, которая отвечает за равновесие.

Сканирование мозга быстрых фигуристов принесло больше информации о мозжечке. Исследования показали, что у шорт-трекистов части мозжечка больше, чем у тех, кто не занимается конькобежным спортом, особенно правая сторона. Вероятно, это связано с активацией правой стороны при балансировке на правой ноге во время поворотов налево на треке.

Еще одна мозговая сеть помогает фигуристам выполнять сложные упражнения. Базальные ганглии получают сигналы от моторной коры в моменты, когда фигуристы делают прыжки и вращения в воздухе. Когда спортсмены многократно повторяют свою рутину, эта сеть организует их движения по частям и в последовательности, стимулируя более быструю запоминающую и мышечную память. На соревнованиях это помогает фигуристам продолжать выступления даже после того, как они споткнулись или упали.

Активность этой мозговой сети, вероятно, помогает Натану Чену, олимпийскому чемпиону 2022 года по фигурному катанию в мужской категории, при выполнении четверного люка — одного из самых сложных прыжков. Он начинает движение, скользя назад на вытянутой правой ноге, отталкивается от правого шипа конька, затем следует за замахом левой ноги и боком, быстро согибает скакательные суставы и руки, что позволяет сделать достаточно быстрое вращение для выполнения четырех оборотов вокруг своей оси. После этого он переходит на прыжок на правую ногу, завершая выход взмахом левой ноги. Это бесконечно сложный элемент.

Мозг подавляет чувство головокружения после резких поворотов. Поворот вызывает движение жидкости во внутреннем ухе. У большинства людей эта жидкость продолжает двигаться некоторое время после остановки, вызывая головокружение, поскольку мозг ошибочно воспринимает это как продолжение вращения. Мозг гимнаста учится компенсировать это движение, что позволяет ему сохранять равновесие.

Адаптация мозга к вращательным движениям помогает фигуристам, таким как Мишель Кван, пятикратной чемпионке мира, выполнять экстраординарные пируэты. Мишель известна тем, что может непрерывно вращаться в обоих направлениях. В одном из выступлений она исполнила закрученный пируэт влево, затем перешла в ласточку с правой стороны, после чего сделала нижний пируэт с левой стороны и завершила его вертикальным пируэтом.