НЕВРОПЛАСТИЧНОСТ

Резюме

Невропластичността се отнася до ремоделирането на нашия мозък, адаптиране и организиране след тренировка на моторните умения. Това е важно за много професионалисти (т.е. треньори) в спорта, които преподават и развиват специфични спортни умения със състезателите си. При разучаването на нови двигателни умения има "бързо" и "бавно" ниво на заучаване. Нашият мозък има тенденция да научава нови моторни умения бързо, а след това се достига плато, при което е необходима повече практика за поддържане на същите двигателни умения. Изследванията показват, че плътността на сивата материя в нашия мозък е отговорна за двигателния контрол и се формира най-вече преди пубертета.

Има възможност за преподаване на основни двигателни умения при децата, като се използват предимствата на "пластичността" на сивата материя в техния мозък. Това може да доведе до ползотворни резултати по-късно в живота, като увеличаване на спортния потенциал чрез по-голям спектър от моторни функции и двигателни умения. Най-добрата форма на спортна тренировка за деца изглежда е интегративната невромускулна тренировка, която се фокусира върху развитието на различни двигателни умения с акцент върху техниката. Въпреки това, все още е възможно да се развият и засилят моторните умения, след като мозъкът напълно се разрастне, но това е по-трудно постижимо.

Въведение

Необходимо е повторно практикуване на моторните умения за ефективно развитие и усъвършенстване на движенията в спорта. Накрая, мозъкът ни контролира как се движим чрез електрически сигнали, изпратени до нашите мускули. Скоростта, ефективността и точността на тези сигнали зависят от много фактори, един от които включва практиката. Нашият мозък усъвършенства пътя на моторните неврони, колкото повече упражняваме дадено умение, но също така ще намали този път, ако не успеем да го използваме. Просто казано, ние ставаме по-квалифицарни в задачите, които вършим често, но тези умения имат способността "да избледняват", ако не успеем да ги практикуваме.

Преподаване и усъвършенстване на спортни двигателни умения е важен аспект от работата на кондиционния треньор. Когато един спортист изпълнява упражнения в силовата зала, те подсилват невронния път, независимо дали движението е правилно изпълнявано или не. При всяко повторение, пътят на моторните неврони става по-силен и ако се прави често, може да доведе до значителна промяна. Това явление се дължи на невропластичността и способността на нашия мозък да се адаптира. В тази статия ще разгледаме важността на невропластичността в спорта и последиците от спортната тренировка в различните възрастови групи.

Какво представлява невропластичността?

Невропластичността се отнася до способността на мозъка да се адаптира и реорганизира, докато практикуваме и разучаваме различни задачи. Обхватът на невропластичността е голям и сложен, с различни явления, настъпващи на молекулярно, синаптично и мускулни ниво, в кратки и дълги периоди от време. Въпреки това, невропластичността може да бъде разбрана от кондиционните треньори, като се поеме основната информация по темата. За да започнем, трябва да научим за ролята на сивата материя и как тя се отнася до способността за придобиване и/или запазване на двигателни умения.

Фигура.1. Постепенното намаляване на мозъчното познание с напредване на възрастта. Наблюдава се намаление в разсъжденията, скоростта на обработка на инфорамция, работната памет и пространствената ориентация след средата на 20-те години.

Значението на сивата материя

Нашият главен и гръбначен мозък съдържат сива материя, която отговаря за моторния контрол и сетивното възприятие в тялото ни. Сивата материя съдържа моторни неврони, които изпращат акционни потенциали по аксоните до нашите мускулни клетки и това води до движение. Тенденцията е да има по-силни сигнали и усъвършенствани нервни пътища, когато имаме голяма плътност на сивата материя. Проучванията показват, че хората са склонни да увеличат плътността на сивата материя в детска възраст, последвана от загуба на плътност в сивата материя след пубертета. Предполага се, че докато узряваме, обемът на синаптичните връзки намалява и се определя крайната плътност на сивата материя.

Интересно проучване на Gogtay et al. съобщава, че след узравянето на мозъка, плътността на сивата материя при юношите намалява до младежката възраст. Това обаче не означава, че не можем да научим нови движения след пубертета. Вместо това, то просто означава, че най-голямата възможност за изучаване на нови двигателни умения е преди пубертета и че след това потенциалът за моделиране на двигателни умения е ограничен, поради затварянето на моторните синапси.

Бързо и бавно заучаване

Промените в невропластичността на двигателните умения често се разделят на "бързи стадии" (краткосрочни) и "бавни" (дългосрочни). По време на бързия стадий на заучаване се смята, че кората на главния мозък рекрутира значително повече неврони за нови двигателни задачи. Това увеличение на мозъчната активност може да доведе до огромни подобрения, наблюдавани в рамките на една тренировка. След подобряване на двигателното умения, преминаваме към бавния стадий на заучаване, където са необходими повече тренировки и повторения, за да запазим или подобрим това умение.

За разлика от бързия етап, бавната фаза на заучаване води до по-малки подобрения с много по-бавни темпове. Това се дължи на принципа на невропластичността за "неговото използване или загуба", когато става дума за двигателно умение. Пластичността на мозъка бавно ще укрепи или намали моторния път, в зависимост от повтаряемостта на действията или липсата на такива. Въпреки това, достатъчната повтаряемост на дадена двигателна задача в миналото, може да доведе до по-бърза реадаптация, ако е имало прекратяване на практикуването на това двигателно умение. Този термин се нарича "запаметяване" и е причината, поради която много спортисти все още могат да изпълняват умения като стрелбата в баскетбола, дори след години без нейното практикуване. Едно важно нещо, което трябва да се вземе предвид, е придобиването на това умение да е строго специфично за конкретна задача и съответстващо на човека. Като цяло, кривата на заучаване на двигателни умения ще изглежда еднакво при отчитане на спецификата на определени умения (фиг.2.)

Фиг.2. Пример за общата крива на изучаване при бързо и бавно разучаване на две различни двигателни умения.

Разучаването на основната техника на клякане може да се направи в в рамките на една тренировка с някои спортисти. Изтласкването във вдигането на тежести, обаче, може да отнеме седмици практикуване, за да се овладее, поради необходимата координация за извършване на движението с висока скорост. От двене упражнения, изтласкването е много по-трудно двигателно умение за научаване и макар че е несправедливо да се сравняват двете движения, това дава ясен пример за сложността на дадено упражнение, придобиването на умения и необходимото време за изучаване на определени движения.

Защо невропластичността е важна за спорта?

За да изпълнява умело спортни движения, мозъкът трябва да се координира с необходимите мускулни групи, за да произведе действието. Независимо дали състезателят играе бейзбол, футбол или е спринтьор, всичко това изисква сложна между- и вътрешномускулна координация, която започва от моторната кора на мозъка. Поради това е необходимо повторно практикуване, за да може двигателното умение да се изпълнява ефективно и да се превърне в двигателен навик.

В повечето спортни състезания, спортистите губят, ако предварително трябва да се замислят преди да действат. Много хора използват термина "мускулна памет", когато изпълняват умение автоматично и без много мисъл. Макар и неправилно, това означава, че определен моторен път е толкова добре разработен, че са необходими по-малко мозъчна активност и организация на двигателните единици (ДЕ- една моторна нервна клетка и инервираните от нея мускулни влакна) за изпълнение на дадено умения, което преди сме чувствали необичайно и чуждо. Това е причината някои умения да бъдат изпълнявани с лекота след повторна практика.

Поради невропластичността, всеки път, когато се изпълнява умение, мозъкът ни усъвършенства моторния път, независимо дали движението е правилно или неправилно. Поради тази причина е важно да имате треньори, които да насърчават изпълнението на правилната техника. Ако се моделира неправилно изпълнение на дадено упражнение и се повтори многократно, техниката ще изисква много повече тренировки, за да се фиксира/прецизира. Докато невропластичността ни дава възможност за научаване на спортни движения през целия живот, изследванията показват, че има подходящо време за това.

Невропластичност и възрастта

Пластичността в мозъка изглежда достига пикови стойности, който са на възраст преди пубертета, поради което това може да е подходящото време за заучаване на правилна техника/движения/умения. Чрез научаването на многобройни двигателни умения и изграждането на широк спектър от моторни функции у малките деца, те имат уникалната възможност да увеличат мускулната си сила и научат основни спортни умения, които може да не са достъпни, когато порастнат. Тренировките и упражненията при млади спортисти трябва да бъдат съсредоточени специално върху моторния контрол, тъй като техните когнитивни и двигателни способности са силно "пластични".

Предполага се, че интегрираните невромускулни тренировки се въвеждат по време на детско-юношеския период, за да се повлияе върху пластичността на моторната кора, която ще се пренесе в зряла възраст. Интегрираните невромускулни тренировки се състоят от упражения, които излагат децата на различни модеи на движение и предизвикателства, които насърчават когнитивното и физическо развитие. Чрез правилното представяне и въвеждане на невромускулната тренировка, това ще позволи физическото, умственото и социалното развитие, което ще повлияе положително атлетизма, докато детето расте. Ако спортистът не притежава определени двигателни умения преди пълното съзряване на моторната кора, той все още ще може да развие тези умения, но ползата, потенциалът и ефективността ще бъдат намалени.

Невропластичността по отношение на двигателните умения е налице по време на целия човешки живот, но е най-добре запазена в детско-юношеския период на развитие (виж фигура 1). Професионалистите, които работят в спорта, трябва да прилагат тренировки, които учат и насърчават полезни движения, независимо от възрастта или опита в спорта. Подобно на принципа на "специфичната адаптация към наложените изисквания" в тренировката, моторната кора се адаптира по подобен начин. Спортистите винаги трябва да подобряват или усъвършенстват двигателните си умения, с цел постигане на максилани спортни постижения и резултати.

Проблеми на невропластичността

Проследяването на "пластичността" в мозъка на спортиста, не е от полза за кондиционните треньори, по няколко причини. Изследването на невропластичността изисква инвазивно и скъпо оборудване, тъй като изобразяването на сивата материя и други региони на мозъка, изискват достъп до уред за ядрено-магнитен резонанс (ЯМР) и медицински специалисти, за да я управляват.

Също така, повечето изследвания, свързани със невропластичността в двигателните умения, не се правят при спортисти, а по-скоро при хора с двигателни нарушения като церебрална парализа и животни. Следователно, може да няма смисъл да се определи количествено мозъчната "пластичност" при спортистите, когато вместо това фокусът трябва да бъде върху преподаването и усъвършенстването на моторни функции.

Доказателствата показват, че в мозъка има полови различия, които могат да повлияят на невропластичността. Изследванията показват, че жените имат по-високо съотношение на сива материя към бяло вещество и че те също така могат да достигнат пикови стойности на мозъчния обем по-рано от мъжете. По подобен начин се оказва, че половите хормони тестостерон и естроген, също имат специфични за пола ефекти върху организацията на мозъчната структура по време на пубертета, което може да повлияе на неговото развитие.

Концепцията за невропластичност препдолага повтаряемост в практикуването на двигателните умения за тяхното усъвършенстване. Мнозина са чували за правилото за 10 000 часа, предложено от Малкълм Гладуел, което предполага, че това е необходимото време за умишлено практикуване на определена задача, за да бъдем феноменални в изпълнението ѝ. Това обаче, често се изважда от контекста и води спортистите до претренираност и в крайна сметка до професионално изчерпване и изтощение (виж статията "5 Ползи от Кондиционната Подготовка при Млади Спортисти").

При невропластичността има предполагаема концепция за "офлайн подготовка", в която се посочва, че подобренията в производителността на уменията могат да възникват между отделните тренировки, без допълнително практикуване. Смята се, че това се дължи на феномен, в който мозъкът консолидира модел на движение в края на всяка тренировка, което постепенно стабилизира умението. Това води до увеличаване на точността на изпълнение на двигателното умение, което се дължи на почивката.

"Офлайн" подобренията в в уменията могат да бъдат повлияни от съня, което в крайна сметка показва важността на адекватната почивка/сън. Следователно, усъвършенстването на двигателните умения ще изисква голям обем от осъзната подготовка, с достатъчна почивка и адекватен сън.

Бъдещи проучвания

Доколкото ни е известно, не са провеждани изследвания на базата на проведена оригинална програма за кондиционна подготовка. Би било интересно да се види как двигателните умения могат да бъдат повлияни във всички етапи на зрелост, придружени от оценка на сивата материя на мозъка чрез ЯМР. Поради това са необходими следните области на изследване, за да се разширят текущите познания по темата:

· Ефектите на интегрираните невромускулни тренировки върху невропластичността при деца и юноши.

· Разлики между половете при тренировки за двигателни умения и промените в мозъка след 12-месечна програма за кондиционна подготовка.

· Лонгитудинално проследяване: дългосрочния ефект на интегрирарините невромускулни тренировки при спортистите, преминаващи от юношеските формации към професионални спортисти.

Заключение

Невропластичността е концепция, която не е добре разбрана в кондиционната подготовка, но управлява голяма част от начина, по който спортистите се представят в спорта. Разбирането на основни понятия от невропластичността, може да помогне за създаването на тренировъчни програми, които да се концентрират върху качестовто на изпълнение на двигателните задачи. Пластичността на мозъка изглежда достига своя връх в детството и като такъв специалистите, които тренират млади деца, трябва да се възползват от този период от време, като насърчават развитието на широк спектър от моторни функции, тъй като това вероятно ще има положителни предимства, които ще дадат своя отзвук в зряла възраст.

Използвана литература:

www.scienceforsport.com/neuroplasticity