花滑運(yùn)動(dòng)員克服眩暈感的奧秘

方陵生

產(chǎn)生眩暈感的緣由

想象一下你坐在轉(zhuǎn)椅上，一次又一次地用腳尖頂在地板上，讓轉(zhuǎn)椅快速轉(zhuǎn)動(dòng)起來。雖然不可能像花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)得那么快，但只要轉(zhuǎn)速足夠快，當(dāng)你停下想要站起身來時(shí)，往往就會(huì)感覺重心不穩(wěn)，甚至?xí)さ乖诘亍?/p>

這并不奇怪，每個(gè)孩子遲早都會(huì)發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象——如果他們用力旋轉(zhuǎn)自己，那么很容易就會(huì)摔倒。但在欣賞花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員快速旋轉(zhuǎn)的健美身姿時(shí)，我們似乎很容易忽略，他們?nèi)犴g的、有著與眾不同天賦能力的身體其實(shí)和我們一樣，同樣受到物理定律的支配。那么，為什么冬奧會(huì)上的花滑運(yùn)動(dòng)員能夠突破連續(xù)快速旋轉(zhuǎn)5圈的極限而且不會(huì)摔倒呢？

在2018年平昌冬季奧運(yùn)會(huì)上，美國(guó)女子單人滑日裔選手長(zhǎng)洲未來在比賽中表演的“阿克塞爾三周跳”快速旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，還有美國(guó)花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員亞當(dāng)·里彭在冰面上長(zhǎng)距離滑行，隨著音樂節(jié)奏完成的一系列流暢的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，征服了裁判和觀眾?；踊敿?jí)運(yùn)動(dòng)員們?cè)谧鏊羞@些高難度快速旋轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)，內(nèi)耳半規(guī)管中的液體會(huì)晃動(dòng)。這一點(diǎn)與你我，以及所有其他人都一樣。當(dāng)你坐在轉(zhuǎn)椅上旋轉(zhuǎn)得足夠快的話，內(nèi)耳半規(guī)管中的液體晃動(dòng)會(huì)讓你產(chǎn)生眩暈感，而其中敏感的運(yùn)動(dòng)傳感器是旋轉(zhuǎn)動(dòng)作導(dǎo)致眩暈的根源所在。

美國(guó)布蘭代斯大學(xué)研究平衡、運(yùn)動(dòng)和眩暈的神經(jīng)科學(xué)家保羅·迪齊奧解釋道，我們每一側(cè)內(nèi)耳中各有3個(gè)充滿液體的小管——半規(guī)管，每一個(gè)都與不同的運(yùn)動(dòng)軸對(duì)應(yīng)，包括上下運(yùn)動(dòng)、左右運(yùn)動(dòng)和兩側(cè)運(yùn)動(dòng)。頭部運(yùn)動(dòng)時(shí)，半規(guī)管里的液體會(huì)晃動(dòng)，液體里的運(yùn)動(dòng)傳感器就像漂浮在水面的一小片海草，可以隨時(shí)感知身體的運(yùn)動(dòng)。點(diǎn)頭時(shí)，一組管子里的運(yùn)動(dòng)傳感器被激發(fā);搖頭時(shí)，另一組管子向大腦發(fā)送信號(hào);用兩側(cè)耳朵分別觸碰兩邊肩膀時(shí)，最后一組運(yùn)動(dòng)傳感器就會(huì)啟動(dòng)。但通常情況下，頭部的這些動(dòng)作不會(huì)持續(xù)太久。尤其是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，往往只發(fā)生在很短的時(shí)間內(nèi)。例如頭轉(zhuǎn)向窗外、腦袋后傾、脖子扭動(dòng)，諸如此類，內(nèi)耳跟蹤這類運(yùn)動(dòng)可以說是駕輕就熟，非常勝任。

內(nèi)耳中的運(yùn)動(dòng)傳感器向大腦發(fā)送信息，讓我們了解身體所處的空間位置，這有助于眼睛對(duì)周圍環(huán)境的認(rèn)知保持穩(wěn)定。布蘭代斯大學(xué)的神經(jīng)學(xué)家和暈動(dòng)病專家詹姆斯·拉克納指出，這一點(diǎn)對(duì)身體平衡以及防止暈動(dòng)病來說至關(guān)重要。

身體旋轉(zhuǎn)時(shí)，如果讓眼睛的關(guān)注點(diǎn)保持穩(wěn)定，通常就不會(huì)產(chǎn)生惡心感。但當(dāng)我們對(duì)位置和運(yùn)動(dòng)的感覺出現(xiàn)異常時(shí)，眼睛就會(huì)開始出現(xiàn)間歇性的閃爍，以試圖跟上實(shí)際上并未發(fā)生的運(yùn)動(dòng)。保羅·迪齊奧將這個(gè)過程比作攝影師用抖動(dòng)的雙手拍照。因?yàn)槲覀兊纳眢w生來就不能適應(yīng)持續(xù)的旋轉(zhuǎn)，持續(xù)旋轉(zhuǎn)會(huì)破壞內(nèi)耳感知運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。為此，他打了個(gè)比方：“如果你將一杯水放在一個(gè)餐桌轉(zhuǎn)盤上，輕輕旋轉(zhuǎn)一小點(diǎn)，然后停下，水面會(huì)保持靜止不動(dòng)。但如果讓轉(zhuǎn)盤多旋轉(zhuǎn)一段時(shí)間，然后停止旋轉(zhuǎn)，杯子里的水就會(huì)晃動(dòng)起來，產(chǎn)生漣漪。在餐桌轉(zhuǎn)盤停轉(zhuǎn)之后，杯子里的水還會(huì)持續(xù)晃動(dòng)較長(zhǎng)一段時(shí)間?！?/p>

當(dāng)你坐在轉(zhuǎn)椅上旋轉(zhuǎn)時(shí)，耳朵也會(huì)受到類似的影響。在經(jīng)歷連續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間的旋轉(zhuǎn)后，耳朵里的液體擁有了足夠多的動(dòng)量，因此在旋轉(zhuǎn)停下很久之后，它們還會(huì)一直晃動(dòng)，并通過那些像海草一樣的運(yùn)動(dòng)傳感器繼續(xù)向大腦發(fā)送信號(hào)，告知大腦你的身體仍在運(yùn)動(dòng)，而事實(shí)上你早已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng)了。大腦試圖糾正這個(gè)動(dòng)作，于是眼前的場(chǎng)景開始變得不穩(wěn)定，促使身體向某個(gè)方向傾斜，然后你也可能會(huì)隨之倒下。

克服眩暈感的秘密武器

花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員憑借著與常人不同的天賦能力和堅(jiān)韌的毅力，對(duì)自己的感官有著驚人的掌控力。但像長(zhǎng)洲未來、陳巍和亞當(dāng)·里彭這樣優(yōu)秀的花樣滑冰選手，也不能對(duì)身體的自然反應(yīng)完全免疫，他們的內(nèi)耳構(gòu)造和你我的并無任何不同，沒有人能通過訓(xùn)練讓內(nèi)耳中的液體不遵守自然的慣性定律。

事實(shí)上，花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員的內(nèi)耳在訓(xùn)練中很可能經(jīng)歷過比大多數(shù)人一生經(jīng)歷的更多的感官?zèng)_擊和迷亂。如果讓一個(gè)未經(jīng)任何訓(xùn)練的普通人來模仿花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，那么他會(huì)感覺自己“像在太空中翻滾”。

通常，花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員克服眩暈感的第一步，是使大腦逐漸適應(yīng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的感覺，然后習(xí)慣成自然。這也是大腦一直擁有的能力。

但對(duì)為奧運(yùn)會(huì)級(jí)別的高速旋轉(zhuǎn)做準(zhǔn)備的運(yùn)動(dòng)員來說，事情可能并沒有這么簡(jiǎn)單。特別是花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員，他們需要適應(yīng)一整套的感官輸入，這比適應(yīng)一塊甜得過分的芝士蛋糕，或者慢慢地把自己放進(jìn)冰冷的水池里難度更大。保羅·迪齊奧和詹姆斯·拉克納對(duì)這一過程非常了解，因?yàn)樗麄冊(cè)谄渌枰刂蒲灨械娜松砩献鲞^類似的實(shí)驗(yàn)，比如宇航員候選人和內(nèi)耳受損的患者，在對(duì)他們進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)測(cè)試時(shí)，運(yùn)動(dòng)傳感器會(huì)不斷向他們的大腦發(fā)送眩暈信號(hào)。

美國(guó)花樣滑冰隊(duì)中華裔優(yōu)秀選手陳巍在花樣滑冰團(tuán)體賽中的競(jìng)技表演

在花樣滑冰團(tuán)體賽中，女子單人滑選手長(zhǎng)洲未來表演了高難度的"阿克塞爾三周跳"。

因而，克服眩暈感的關(guān)鍵所在就是：練習(xí)，再練習(xí)，一遍又一遍地練習(xí)，以漸漸地適應(yīng)眩暈感。眩暈癥患者，需要經(jīng)常進(jìn)行各種扭頭練習(xí)，但對(duì)于花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員來說，這個(gè)過程更直接。他們需要不斷做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，開始時(shí)只轉(zhuǎn)一兩圈，漸漸適應(yīng)，這種適應(yīng)性會(huì)逐漸累積起來，最終達(dá)到預(yù)期的訓(xùn)練目標(biāo)。

例如，在訓(xùn)練中，長(zhǎng)洲未來會(huì)將自己綁在一個(gè)專業(yè)的裝置上，她的一名教練利用這個(gè)裝置讓她快速旋轉(zhuǎn)。但即便如此嚴(yán)酷的訓(xùn)練方法，也并不能有盡善盡美的結(jié)果。能夠參加冬奧會(huì)比賽的花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員，對(duì)快速旋轉(zhuǎn)也不能百分之百習(xí)慣，也會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生方向迷失感。教練通常會(huì)告訴他們，在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)停止時(shí)，眼睛努力去盯著某個(gè)固定不動(dòng)的地標(biāo)。從神經(jīng)科學(xué)的角度來看，這是很有道理的。因而在每次旋轉(zhuǎn)前，最好提前選擇好某個(gè)地標(biāo)，作為旋轉(zhuǎn)后視線固定的目標(biāo)，以便旋轉(zhuǎn)停止后能夠準(zhǔn)確定位自己的空間位置。這樣，即使內(nèi)耳因旋轉(zhuǎn)影響給大腦提供了混亂的信息，至少眼睛也可以為身體的穩(wěn)定提供一些幫助。

保羅·迪齊奧在觀看了很多花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員的比賽視頻后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)他們旋轉(zhuǎn)后停止不動(dòng)之前，至少有80%的概率會(huì)做最后一個(gè)小動(dòng)作，即微微低一下頭。這可能是他們有意或無意中在盡力“卸載”掉不適的感官感覺，這也是在大腦發(fā)生信息紊亂時(shí)的一種有效的處理方式。

大腦對(duì)于運(yùn)動(dòng)感官的信息處理可能是這樣的：所有來自內(nèi)耳的信息都通過某個(gè)起到中繼和放大作用的中心進(jìn)入大腦，運(yùn)動(dòng)員的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致產(chǎn)生“旋轉(zhuǎn)”的信號(hào)在大腦中越來越強(qiáng)烈，并抵達(dá)所有相關(guān)系統(tǒng)。這種傳遞“旋轉(zhuǎn)”信號(hào)的路徑，與將身體其他部位與地心引力相對(duì)位置告知大腦的路徑是同一條。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員通過低頭的動(dòng)作，將重力方向改變的信號(hào)傳送到同一中繼中心時(shí)，在資源有限的情況下，中繼中心將“卸載”掉之前的“旋轉(zhuǎn)”信號(hào)，為新信號(hào)騰出空間。對(duì)此，保羅·迪齊奧認(rèn)為，雖然他沒有看到過類似的研究報(bào)告，但花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員在規(guī)定動(dòng)作之外加入“微微低頭”這樣一個(gè)小動(dòng)作，看起來并不像是意外。