在空中“迷路”的大脑
在空中“迷路”的大脑
本文来自微信公众号：神经现实（ID：neureality），作者：Nicoletta lanese，头图来自：《云中行走》剧照
上个月，在经历了“空中失感”（the twisties）之后，美国体操运动员西蒙·拜尔斯（Simone Biles）从奥运会的跳马和高低杠等几个项目中退赛。体操运动员们将“空中失感”描述为在表演过程中失去对身体的控制以及在空中的方向感。这种感觉不仅是定向障碍，而是一种可能会带来严重的损伤的症状。
“我努力在（跳马上）做一个两周半空中转体，再以一个一周半转体结束，但我在空中感到了一些方向的迷失。”拜尔斯在美国国家公共电台（National Public Radio）的一个采访中说道。“我不知道我在空中的位置……我当时有可能会受伤。”她在《华盛顿邮报》的另一个采访中说道。
拜尔斯在7月27日做出放弃团体决赛的决定之后，一些前体操运动员在推特上发表了他们由于空中失感而造成骨折、脑震荡和脊椎错位的经历。14岁获得奥运冠军的美国运动员多米尼克·莫西努（Dominique Moceanu）在推特上说道：“体操运动中，我们本质上就如在没有水的游泳池中潜水。当你失去着陆的能力——也是西蒙·拜尔斯做出弃赛决定的一部分原因——后果将会是灾难性的。”
据《华盛顿邮报》报道，空中失感指的是运动员的大脑和身体间神经连接中断并失去肌肉记忆的一瞬间，与其他运动中所谓的“易普症”相似。在无数的训练中，运动员重塑了他们的脑回路，以保证高质量和准确地完成复杂运动。那么，空中失感发作时究竟发生了什么呢？
*译者注：
“易普症”（“yips”）是一种运动障碍性疾病，主要表现为患者手和腕关节出现不自主的痉挛、抖动，常见于高尔夫、棒球、网球运动员。易普症是一种建立在生理上的病态，而非一般认为临场的焦虑症。其原因未明，通常会终结运动生涯。
当运动员无法完成他们大脑中反复练习的动作时，易普症和空中失感便发生了。但是，最开始他们是怎么学会这些技巧的呢？约翰·霍普金斯大学医学院生物医学工程系的教授凯瑟琳·卡伦（Kathleen Cullen）说道，运动员需要学习在运用新技能时，躯体期望什么样的感觉，这是运动学习过程的一部分。
“在诸如体操等复杂的运动中保持平衡，需要实时对比他们大脑期望的躯体感觉和实际的感觉输入。”卡伦如是说。在运动过程中，大脑通过眼睛获得感觉信息；本体感受神经元将关于身体位置的信息传递给大脑；而位于内耳的感觉系统——前庭系统控制平衡感。大脑整合所有的信号，并与基于过往经验的、应有的运动感觉的“内部模型”进行比较。
“为了保持平衡，大脑需要问自己一个至关重要的问题：我真的想要做这个吗？”卡伦解释道。
位于大脑后下方的小脑在形成这些运动内部模型中发挥了重要的作用。并且，小脑也会观察实时感觉是否与期望的运动感觉相符合。如果它发现了一个不应有的运动——比如体操运动员离开高低杠时背部弧度比平时高一些——小脑会迅速向脊髓发出一个信息，以触发帮助身体自我调整的反射通路。
“我们的研究显示，实际上小脑仅在几毫秒内便能计算出不应有的运动，这让我们可以对脊髓发出正确的信号来迅速调节平衡。”卡伦说道。卡伦说，除了在必要时触发特定的反射通路之外，小脑也会阻断一些可能会阻止运动员完成某些技巧的反射。例如，在训练时，滑冰运动会学习头向后仰的快速旋转；而小脑会镇压那些试图让身体回到直立状态的反射，以及控制眼动、让运动员感到眩晕的反射。
通过不断的练习，运动员们会建立并完善关于他们动作的“非常复杂”的内部模型。卡伦说道，这意味着他们可以拥有敏锐的感觉，知道每次应该何时以及如何调整身体，不论是翻跃到平衡木上、在泳道上翻身掉头，还是在本垒板上投一个快球时。
斯坦福大学运动心理学系主任、精神病学和行为科学的临床副教授凯莉·莫兰-米勒（Kelli Moran-Miller）说道，当运动员们建立这些内部模型时，他们需要经历运动学习的多个阶段。
研究人体运动的科学家、国际舞蹈医学和科学协会（International Association for Dance Medicine and Science）的成员格雷戈里·尤丹（Gregory Youdan）说道：“当你初次学习一个运动技能时，错误其实是一个很好的老师。”身体的感觉系统会产生对错误的反馈。在运动员学习的过程中，错误也会反馈给教练。尤丹说道，这个犯错、接受反馈和做出调整的过程可以帮助大脑高效地学习新的运动模式。
莫兰-米勒说道，在学习的后续阶段，运动员开始更加关注本体感觉的提示并明白他们的身体在运动过程中应该如何感受。随着重复的训练，最终，“运动技能会变得非常熟练，以至于它几乎可以自发地完成，并且可以在没有认知输入和有意识的控制下完成。”莫兰-米勒说道。换句话说，随着大量的训练，运动员在翻身、投掷或跳跃时不再需要思考。
即便如此，在压力之下，运动员们可能会对他们的运动采取更多有意识的控制。事实上，这种压力会导致错误，有时也会导致空中失感。
莫兰-米勒说道：“运动员有意识地控制先前自发的动作，可能会造成生理和认知上的压力增加或者缺乏自信。”这会导致动作与平时相比变得“不流畅、不准确、更费力和更容易出错”。
尤丹说道：“就像高尔夫运动的甜蜜点一样，唤醒水平有一个可以让运动员发挥最佳的值。”根据2019年《心理学前沿》杂志的一篇文章，一定程度的压力是有帮助的，因为它可以提高警觉性和注意力，但过多的压力会干扰大脑启动所学的运动序列的能力。这可能与应激反应所引起的皮质醇等糖皮质激素分泌有关，因为运动皮层、大脑和脊髓都含有这些激素的受体。如果无法自发启动所学的运动模型，体操运动员便会发生空中失感。
*译者注：
甜蜜点（sweet spot）为高尔夫球运动专业术语，表示球杆杆头用于击球的最佳落点。其正式名称为重力中心。
像莫兰-米勒一样的运动心理学家会帮助运动员们寻找策略，以应对压力可能对他们的表现造成的负面影响。她解释道，这些策略包括放松训练（relaxation techniques），例如深呼吸、在脑中“彩排”在压力下如何完成动作等。运动员可以构建一套常规流程来彩排想法和动作，帮助他们找到准备好上场的心态。她补充到，教练和远动员都可以在训练时模拟竞赛中一些有压力的场景，以便运动员更熟悉比赛。
尤丹说道：“练习的环境越接近比赛环境，运动员便会越适应地更好。”他指出，环境包括的不仅是比赛场地的实体设施，还有比赛时可能会出现的声音和灯光等感觉输入。当然，模拟像奥运会这样的竞赛的场景会非常困难，因为运动员不仅需要在那里快速适应不熟悉的环境，而且还要在大量应激源面前做好规划。
莫兰-米勒说道：“在奥运级别的大赛上，一个很大的挑战不仅来自于比赛本身，也来自于围绕着比赛的其他需求。”如媒体采访和紧密的赛程安排。她说道，在与运动员一起工作时，她会“忽略周边环境”而主要关注他们可以控制的因素，以便运动员可以保持状态并出色发挥。
当空中失感真的发生时，会怎么样？据《洛杉矶时报》报道，一些体操运动员不得不在绊倒他们的项目上重新开始训练，有时甚至要从最基本的组成动作开始，直到再次掌握要领。运动心理学家也会与运动员们一起分析，是否是某个特定的技巧引发了空中失感，或者应该归咎于某个特定的环境因素。
加州大学洛杉矶分校的前体操运动员贾妮·奥尼斯特（JaNay Honest）说，她通过运用心理意象在想象中重复练习技能，克服严重的空中失感；接下来，她使用泡沫坑和外加垫子进行了实际训练。为了避免空中失感再次发生，她和教练在恢复训练之前回顾了所有动作的流程，并找到了引起空中失感的动作。
*译者注：
心理意象（mental imagery）指在缺乏直接的外部刺激下产生的准感觉经历（quasi-perceptual experience），如“在脑海中看到”“在脑海中听到”等。
“这有点像你忘记了如何在空中旋转身体。”奥尼斯特说道，“这真的非常恐怖，因为做西蒙那样的动作的时候非常危险。”