Svi elitni sportaši naporno treniraju, posjeduju sjajne vještine i ostaju mentalno oštri tijekom natjecanja. Ali što razdvaja zlatnog odličja od jednako predanog sportaša koji dolazi na 10. mjesto? Mala struktura duboko u mozgu može pobjednicima pružiti dodatnu prednost.
Nedavna istraživanja pokazuju da moždani korteks mozga može pomoći sprinteru da usmjeri svoje tijelo naprijed samo malo efikasnije od svojih konkurenata. Ova regija može pripremiti bokser da bolje odbije udarac kojeg protivnik počne bacati, kao i pomoći roniocu dok izračunava položaj svog okretnog tijela tako da jedva naleti na vodu. Insula, kako se uobičajeno naziva, može pomoći strijelcu da zadrži oštri fokus na bikovom oku dok se njegov prst povlači na okidač i pomaže košarkašu na liniji slobodnog bacanja da zaustavi vatrene vriskove i mahanje rukom. od obožavatelja koji su sjedili iza stražnjeg okvira.
Insula sve to radi predviđajući sportaševe buduće osjećaje, prema novoj teoriji. Istraživači iz OptiBrain Centra, konzorcija sa Sveučilišta u Kaliforniji, San Diego i Pomorskog zdravstvenog istraživačkog centra, sugeriraju da sportaš posjeduje hipersenzibilnu izolaciju koja može stvoriti nevjerojatno precizne prognoze kako će se tijelo osjećati u sljedećem razdoblju trenutak. Takav model budućeg stanja tijela upućuje na druga područja mozga da pokrenu akcije koje su prilagođenije narednim zahtjevima od onih krumpira i kauča.
Ova povećana svjesnost mogla bi omogućiti Olimpijcima da snažnije aktiviraju mišiće da brže plivaju, trče dalje i skaču više od običnih smrtnika. U eksperimentima objavljenim 2012. godine, čini se da se skeniranje mozga elitnih sportaša najznačajnije razlikuje od običnih ispitanika u funkcioniranju njihovih izola. Novi dokazi sada također sugeriraju da se ovo područje mozga može trenirati koristeći meditacijsku tehniku zvanu pažljivost - dobre vijesti za olimpijce i za vikend ratnike.
Vrhunska izvedba
Skinuti od navijača, navijački komentari i sve zamke bogatstva i slave, profesionalni se sportovi svode na jednostavan koncept: Sportaši koji nas oduševljavaju stručnjaci su u postizanju određenih fizičkih ciljeva. Oni tjelesno poduzimaju glatko, ne trošeći ni kap kapka.
Takva je izvedba fenomen punog mozga. Na primjer, motorički korteksi i memorijski sustavi kodiraju dugogodišnju praksu. Nervna vlakna se uklapaju u dodatne slojeve zaštitnog omotača koji ubrzavaju komunikaciju između neurona, proizvodeći munjevite reflekse. Razumijevanje mozga u njegovim atletskim sportovima najbolji je cilj psihijatra Martina Paulusa i njegovih kolega iz OptiBrain centra. Predlažu da insula može poslužiti kao kritično središte koje spaja kogniciju na visokoj razini s mjerom tjelesnog stanja, kako bi se osiguralo pravilno funkcioniranje mišića i kostiju koji bacaju čvorove i okretanje zemlje spuštaju s visoke šipke. "Ključna ideja koju tražimo je kako netko reagira kad dobiju znak koji predviđa da će se dogoditi nešto loše", kaže Paulus. "Ljudi koji se ponašaju optimalnije oni su koji mogu upotrijebiti taj anticipativni znak kako bi se prilagodili i vratili u ravnotežu."
Malo veći od kumkvata, insula je dio moždane kore, debelih nabora sivog tkiva koji tvore vanjski sloj mozga. Guste ribane strukture sjede s unutarnje strane kortikalnog plašta, nalik malenom japanskom ventilatoru uredno smještenom u unutrašnjost mozga. Obično se misli kao sjedište interocepcije ili osjećaj unutarnjeg stanja vašeg tijela.
Insula nastaje ovaj smisao održavanjem karte svih dalekih organa i tkiva. Neki neuroni u insuli reagiraju na primjer na crijeva u crijevima, dok drugi pucaju kako bi odrazili zubobolju. Da bi upravljao priljem poruka koje ga bombardiraju iz cijelog tijela, insula blisko surađuje s prednjim cingulatskim korteksom, područjem ključnim za donošenje odluka, kako bi procijenio i odredio prioritete tih stimulansa. Ova sirova reprezentacija tjelesnih signala hipotezira se više od jednog stoljeća da je izvor emocija.
Na prvi pogled, vezanje insule kao kritične za bilo što može se činiti gotovo besmislenim. Uključen je u različite funkcije poput donošenja odluka, iščekivanja, odbrojavanja vremena, pjevanja, ovisnosti, govora, čak i svijesti. Izola i prednji cingulatni korteks najčešće su aktivirana područja u pokusima s slikanjem mozga, prema studiji iz 2011., što čini još težim razabrati njihove temeljne funkcije.
Ipak, slučaj s insulom kao centrom atletizma, polako se gradi više od desetljeća. Krajem 1990-ih neuroanatomist AD Craig iz Neurološkog instituta Barrow preslikao je putove koji dostavljaju bol i temperaturu u mozgu kroz leđnu moždinu. Otkrivši da su ti vodovi vode u insulu, zaključio je da je jedna od glavnih funkcija mozga pomaganje tijelu u održavanju homeostaze ili ravnoteže. Na primjer, tjelesna unutarnja temperatura obično ostaje u uskom rasponu, a uznemirenosti, registrirane od strane insule, motiviraju nas da je vratimo u onu ugodnu zonu - možda pijući hladnu vodu, tražeći sjenovitu mrlju ili prekidajući pokret. Doista, kad su znanstvenici oštetili insulu kod štakora, oslabila je njihova sposobnost reguliranja tijela.
Kada vježbamo, agitiramo svoje unutarnje stanje. "Sve što radimo zahtijeva izračunavanje koliko nas košta energija, a to čini se kako izgleda insola", kaže Craig. Predviđajući kako će određeni napori utjecati na tijelo, mozak može pokrenuti akcije za suzbijanje tih uznemiravanja prije nego što se one pojave.
Uvjerljiva studija iz 2004. pokazala je jasne anatomske razlike koje su se podudarale s varijacijama interoceptivnih sposobnosti. Hugo Critchley, koji je sada na Sveučilištu u Sussexu u Engleskoj, zamolio je sudionike da procijene brzinu koja im se kuca u srcu bez da uzimaju vlastiti puls. Ljudi koji su najpreciznije pogodili otkucaje srca, imali su veću aktivnost na otoku i više sive materije u ovom predjelu. Ta posljednja točka je presudna, jer sugerira da je fizička veličina izola izravno povezana s razlikama u sposobnostima. Taj je neuronski utisak sličan onome što se vidi kod profesionalnih violinista, čiji motorički korteks pripisuje veće nekretnine prikazima prstiju nego što se to vidi u mozgu amatera.
Istraživači OptiBraina pretpostavili su da sportaši moraju biti intenzivno svjesni senzacija kao što su otkucaji srca - i sposobni prepoznati važne i odbaciti crvene haringe. "Velika većina NBA igrača su nevjerojatni sportaši. No, neki se ističu. Nije to što Kobe Bryant ili Derrick Rose imaju više energije, već način na koji troše tu energiju u kritičnim trenucima koji će odlučiti o njihovom uspjehu", klinički psiholog Alan Simmons kaže da se radi o zdravstvenom sustavu veterana u San Diegu.
Razmišljam unaprijed
Da bi testirali ideju da izuzetno prikladni pojedinci imaju vrhunsku interocepciju - i da istražuju kako ta superiornost izgleda u djelovanju - Paulus i Simmons nedavno su zaposlili skupinu elitnih sportaša da leže u skeneru i obavljaju kognitivne testove dok im je aparat ograničavao disanje. Osjećaj kratkoće daha neugodan je osjećaj za koji se zna da pobuđuje insulu.
Paulus i Simmons testirali su 10 najuspješnijih svjetskih avanturističkih trkača - muškaraca i žena koji izvode izazove divljine, koji mogu uključivati penjanje, plivanje, trčanje i veslanje. Zamolili su trkače i 11 zdravih ispitanika da leže u skeneru i dišu kroz cijev dok nose kopču za nos. Dok su bili u uređaju za magnetsku rezonancu (MRI), ispitanici su dobili upute da vide strelice koje su usmjerene lijevo ili desno na ekran i pritisnite gumb da zabilježe smjer. Povremeno su istraživači prilagodili protok zraka tako da je disanje postalo znatno otežano. Promjena boje zaslona upozorila je sudionike da će disanje uskoro postati naporno. Međutim, promjena boje nije uvijek precizno predvidjela ograničenje disanja.
U svim fazama eksperimenta, insula je bila aktivna, ali u različitom stupnju. Zdravi volonteri su jednako dobro radili na testovima strelice tijekom ispitivanja - bez smetnji, kad se boja ekrana promijenila i kada se bore da udahnu. No pustolovni trkači dobili su više točnih odgovora kad su predviđali ili bili pod opterećenjem disanja. Zabrinjavajući interoceptivni doživljaj tih pojedinaca zapravo je poboljšao njihove performanse. Trkači su također pokazali više aktivacije mozga kad su predvidjeli ograničenje disanja, ali ne dok su doživljavali samo ograničenje. Kao da su mozak trkača bolje upotrijebio znakove kako bi se pripremio, čime je stekao kognitivnu prednost. Kad je stigao izazovan trenutak - kada im je disanje postalo naporno - njihovi su otoci bili relativno plahi.
Druga studija Paulusove grupe, također objavljena 2012. godine, ovoj nijansi dodaje nijansu. Grupa je pokušala istražiti kognitivnu fleksibilnost elitnih sportaša. Smatrana značajkom inteligencije, ova vještina uključuje lako prebacivanje između suprotstavljenih zahtjeva. Mentalna okretnost, međutim, može pasti u pokušajnoj situaciji. Eksperimenti na mornarskim pečatima i vojnim rendžerima otkrili su da izloženost borbenim uvjetima oslabi njihova vremena reakcije, budnost, učenje, pamćenje i rasuđivanje. I za sportaše na olimpijskoj razini milost je pod vatrom glavni cilj.
Da bi primijetio kognitivnu fleksibilnost u akciji, Simmons je tražio 10 mornarskih pečata i 11 zdravih muškaraca da izvrše jednostavan zadatak u skeneru mozga. Mornarički SEAL-ovi izuzetno su atletski pojedinci koji su obučeni da se nose sa velikim zahtjevima svojih fizičkih, mentalnih i emocionalnih sposobnosti. Vježba je uključivala promatranje zelenog ili crvenog oblika praćenog emocionalno nabijenom fotografijom na ekranu. Sudionici su trebali pritisnuti jedan gumb kad su vidjeli krug, a drugi kad su pogledali kvadrat. Zeleni oblik signalizirao je da će uslijediti pozitivna slika (poput djeteta koje se igra); crveni oblik ukazivao je da će se sljedeća slika pojaviti negativna slika (na primjer, borbeni prizor). Ispitanici su tada prosuđivali po njihovoj brzini i točnosti u prepoznavanju oblika.
U usporedbi sa zdravim sudionicima, elitni ratnici poslali su više krvi kroz izolaciju i nekoliko drugih regija, kada su se boje oblika razlikovale u uzastopnim ispitivanjima. Ukratko, bili su svjesniji predstojećeg prelaska s pozitivnog na negativni ili obrnuto i angažirali su moždane sustave koji su uključeni u modulaciju emocionalnih i interoceptivnih reakcija. Brže su se pripremili za naglu promjenu unutarnjih stanja, kupujući mozak vremena kako bi ugušili svoje reakcije.
Uzeto zajedno, studije pokazuju da muškarci i žene koji imaju ekstremne fizičke sposobnosti pokazuju veću aktivaciju izolacije kada očekuju promjenu svojih unutarnjih osjećaja, bilo emocionalnih ili fizičkih.
"Za mene je to zaista ogromno ako imate regiju mozga koja očekuje reakciju i priprema tijelo za to", kaže fiziolog Jon Williamson sa Sveučilišta u Teksasu sa Sveučilišta u Teksasu. "Ako se sportaš približava brdu i može predvidjeti isporuku krvi u mišiće, on ili ona mogu bolje raditi na tom brdu."
Do sada su studije bile male - nije lako zavaliti vrhunske sportaše u laboratorije za oslikavanje mozga - pa su potrebni još veći eksperimenti kako bi se pojačala promatranja. Unatoč tome, rezultati odjekuju ranija otkrića o umiješanosti insule u zamišljanje budućnosti, bilo da očekuje predviđanje fizičke boli od, recimo, bokserskog udarca ili razmišlja o kupnji precijenjenog predmeta.
Simmonsu, dokazi upućuju na to da insola ne živi u sadašnjosti, već u budućnosti. "Odgovaramo na informacije sadržane u fiziologiji, spoznaji, našem okruženju", kaže Simmons. "Kad smo sve to integrirali, to je dio prošlosti." Sposobnost prognoziranja također može uzvratiti, proizvodeći poremećaje poput anoreksije nervoze, koja kombinira nedostatke u tjelesnoj svijesti sa zabrinutošću za to kako će sada konzumiranje hrane promijeniti sliku tijela. "To je pretpostavka koja vam smeta", kaže Simmons. Doista, pregled mozga kod osoba s poremećajem prehrane i post-traumatskim stresnim poremećajem pokazuje da se aktivnost izola razlikuje od one koja se vidi kod zdravih ispitanika, sugerirajući oštećenja na ovom području.
Trenirajte svoju interocepciju
Za sportaše koji se nadaju ili pojedince koji pate od otočne disfunkcije postoje razlozi za nadati se da je interocepcija održiva. Tehnika meditacije nazvana pažljivost potiče ljude da se usredotoče na svoje trenutne misli, emocije i tjelesne senzacije. Izveden iz budističkih učenja, ovaj trening nastoji pojačati svijest o osjećajima, ali i ublažiti naše reakcije na njih. Istraživači OptiBraina prikupili su preliminarne podatke, koji još nisu objavljeni, sugerirajući da su zdravi subjekti i vojno osoblje koji su prošli trening osviještenosti poboljšali kognitivne performanse tijekom stresne situacije - mjereno zadatkom ograničenja disanja - i reagovali na izazove s manje emocija, s akutna aktivacija mijenja se u skladu.
I male studije o sportašima također pokazuju korist. Ova svijest o osjećaju trenutka pokazala je, primjerice, da poboljšaju uspjeh košarkaša na liniji slobodnih bacanja. Sportski psiholog Claudio Robazza sa Sveučilišta u Chietiju u Italiji vidio je iz prve ruke kako pažljivost i slične tehnike mogu izdvojiti uspješne sportaše. Šest godina surađivao je s talijanskom olimpijskom streljaštvom, mentalno zahtjevnim sportom koji favorizira pojedince koji i dalje mogu postići svoje ciljeve kada je pritisak najviši. "Emocionalna stanja mogu odražavati tjelesne promjene, porast otkucaja srca, mišićnu napetost i disanje - sve te stvari uzrokuju promjene u učinku i konačni ishod", kaže Robazza. "Svakako sportaši moraju biti svjesni svojih odgovora."
Deseci tisuća ljudi koji zuri sa sjedišta na stadionu i milijuni više uglavljenih u televizijske emisije olimpijski sportaš riskira od gušenja. Stres trenutka može potaknuti mnoge fizičke promjene koje ometaju izvršavanje čak i najgušće ugrađenih manevara. Pojačana svijest o stanju tijela, koju olakšava insula, može upozoriti prvaka na zategnute mišiće ili plitke dahe prije nego što ti odgovori imaju priliku potkopati radnu snagu. Insula - tamo gdje se tijelo susreće s mozgom - služi kao odskočna daska s koje može nastupiti atletski sjaj.
Ova značajka je iz ljubaznosti Scientific American-a, našeg sadržajnog partnera koji će vam donijeti sve što želite znati o ljetnim olimpijskim igrama, i dio je njegove pobjede u izvješću o Olimpijadi.
