科技日?qǐng)?bào)記者 劉霞

盡管2024年巴黎奧運(yùn)會(huì)已落下帷幕，但頂尖運(yùn)動(dòng)員在比賽中努力突破自我和人類極限的精彩瞬間，仍深深印刻在觀眾的腦海中。

美國(guó)趣味科學(xué)網(wǎng)站在近日的報(bào)道中指出，這些頂尖運(yùn)動(dòng)員實(shí)現(xiàn)“更快、更高、更強(qiáng)”目標(biāo)的法寶，除了絕佳的體能和運(yùn)動(dòng)技能外，還包括在他們大腦內(nèi)發(fā)揮作用的一些“秘密武器”。已有許多研究表明，運(yùn)動(dòng)員的大腦與非運(yùn)動(dòng)員的大腦有些不同。

更快的視覺信息處理

快速接收視覺信息并作出相應(yīng)決策，是頂尖運(yùn)動(dòng)員具備的一項(xiàng)關(guān)鍵技能，尤其是那些參加足球或籃球等團(tuán)體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)員。

《科學(xué)報(bào)告》雜志2013年刊發(fā)的一項(xiàng)研究表明，職業(yè)冰球、足球和橄欖球運(yùn)動(dòng)員的視覺學(xué)習(xí)能力優(yōu)于同類運(yùn)動(dòng)的人。測(cè)試結(jié)果顯示，頂尖運(yùn)動(dòng)員的大腦更擅長(zhǎng)處理“動(dòng)態(tài)視覺場(chǎng)景”，即周圍移動(dòng)的世界。這一研究成果可用于提升運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練水平，并確定他們受傷后重返運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的最佳時(shí)間。

“不假思索”的肌肉記憶

當(dāng)人們觀看奧運(yùn)比賽時(shí)，時(shí)常會(huì)驚嘆于頂尖運(yùn)動(dòng)員們的肌肉記憶。同一種動(dòng)作重復(fù)多次之后，肌肉會(huì)形成條件反射，不用大腦思考就能自動(dòng)作出下意識(shí)反應(yīng)，這就是肌肉記憶。跳水運(yùn)動(dòng)員、體操運(yùn)動(dòng)員等都非常需要肌肉記憶。

《神經(jīng)科學(xué)雜志》2023年刊發(fā)的一篇研究論文表明，對(duì)于頂尖運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō)，大腦通過(guò)快速“壓縮”和“解壓縮”關(guān)鍵信息，來(lái)計(jì)劃和協(xié)調(diào)重復(fù)運(yùn)動(dòng)。這些步驟的順序剛開始在大腦中被單獨(dú)編程，但經(jīng)過(guò)訓(xùn)練，這些單獨(dú)動(dòng)作無(wú)縫整合成一個(gè)協(xié)調(diào)的大腦活動(dòng)。

精準(zhǔn)的行動(dòng)預(yù)測(cè)

在棒球比賽中，擊球手必須精準(zhǔn)預(yù)測(cè)和判斷投球手投出的每個(gè)球的軌跡。

2022年發(fā)表于《大腦皮層》雜志上的一項(xiàng)研究指出，擊球手大腦內(nèi)名為左腹紋狀體外皮層的區(qū)域內(nèi)的神經(jīng)元與普通人不同。這可能是因?yàn)閾羟蚴志哂幸环N獨(dú)特能力，可將投球手動(dòng)作的視覺線索與球的潛在路徑關(guān)聯(lián)起來(lái)。研究還表明，專業(yè)潛水員的顳上溝比新手更厚。顳上溝是大腦內(nèi)的一個(gè)區(qū)域，在感知其他生物的運(yùn)動(dòng)方面起重要作用，它還有助于破譯這些運(yùn)動(dòng)背后的意圖。

非凡的本體感知

體操運(yùn)動(dòng)員具有非凡的本體感知能力，還能準(zhǔn)確感知身體在空間中的位置。這要?dú)w功于這些運(yùn)動(dòng)員的小腦。小腦內(nèi)有一個(gè)復(fù)雜的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)，使這些運(yùn)動(dòng)員能在空中快速糾正方向，或在發(fā)生意外時(shí)，在器械上保持平衡。

如果這個(gè)“安全網(wǎng)”發(fā)生故障，就會(huì)出現(xiàn)“扭曲癥”，也稱空中失感，指運(yùn)動(dòng)員的大腦和身體間神經(jīng)連接中斷并失去肌肉記憶的一瞬間。它是體操運(yùn)動(dòng)員最恐懼的一種心理疾病，會(huì)對(duì)其職業(yè)生涯造成毀滅性打擊。

恰當(dāng)?shù)淖⒁饬Ψ峙?/strong>

運(yùn)動(dòng)員必須恰當(dāng)?shù)胤峙渥⒁饬Γ⒃诓煌季S方式之間流暢切換。例如，在足球比賽中，如果對(duì)方球員靠近，正在運(yùn)球的運(yùn)動(dòng)員需要快速改變運(yùn)動(dòng)方向。

轉(zhuǎn)移注意力所需的認(rèn)知技能每個(gè)人都擁有，比如人們能邊打掃房子，邊收聽節(jié)目。而2022年發(fā)表于《國(guó)際運(yùn)動(dòng)與鍛煉心理學(xué)雜志》上的一項(xiàng)研究表明，運(yùn)動(dòng)員在這方面的表現(xiàn)比非運(yùn)動(dòng)員更勝一籌，尤其是那些需要進(jìn)行高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)員。

延緩的大腦衰老

運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練帶來(lái)的認(rèn)知益處也可能貫穿一生，讓運(yùn)動(dòng)員的大腦能夠更好地對(duì)抗衰老。已故加拿大田徑運(yùn)動(dòng)員奧爾加·庫(kù)特爾庫(kù)最能說(shuō)明這一點(diǎn)。奧爾加77歲才開始參加訓(xùn)練，2014年以95歲高齡去世時(shí)，是26項(xiàng)世界紀(jì)錄的保持者。

在她去世前，研究人員研究了她的大腦。一般而言，隨著年齡增長(zhǎng)，人腦內(nèi)的白質(zhì)（大腦不同區(qū)域神經(jīng)元之間的連接）會(huì)萎縮。盡管奧爾加當(dāng)時(shí)已90歲高齡，但她的白質(zhì)非常完整，與60歲左右不經(jīng)常鍛煉的女性相當(dāng)。而且，奧爾加對(duì)認(rèn)知任務(wù)的反應(yīng)也比同齡人更快，其記憶力也優(yōu)于同齡人。

澳大利亞西悉尼大學(xué)體育科學(xué)家凱莉·斯蒂爾認(rèn)為，運(yùn)動(dòng)員從小就進(jìn)行大腦訓(xùn)練，可能有助提升他們的運(yùn)動(dòng)成績(jī)。教練應(yīng)該更多地訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)員的認(rèn)知能力，如記憶和決策能力。在運(yùn)動(dòng)員年幼時(shí)，大腦更具可塑性，這一點(diǎn)尤為重要。