脚踝扭伤也可能是脑损伤。方法如下。

你有没有想过踝关节扭伤是一种脑损伤?大多数人可能不会。

然而,我们开始了解大脑是如何不断适应的,称为可塑性.

尽管踝关节扭伤的损伤发生在脚踝,但大脑感知疼痛或运动的能力也可能发生一些变化。

我们的一位博士生阿什利·马尚 (Ashley Marchant) 已经证明当我们改变下肢肌肉的重量(或负荷)时,也会发生类似的事情。载荷越接近正常的地球重力,我们的运动感知就越准确;肌肉负荷越低,我们得到的准确性就越低。

这项工作意味着我们需要重新思考大脑如何控制和响应运动。

解决一个重要的难题

从历史上看,运动科学试图通过以下方式改善肌肉功能阻力训练,心血管运动和灵活性。

治疗和预防运动损伤的一个大问题是,即使运动医学团队认为运动员已经准备好回归,,未来受伤的风险仍然高出 2 到 8 倍而不是他们从来没有受过伤。

这意味着运动医生一直缺少一些东西。

我们在堪培拉大学和澳大利亚体育学院的工作针对感官输入,试图解决这个难题。目标是评估运动控制的感觉接收或感知方面的能力。

输入(感觉)神经输出(运动)神经的数量大约是 10 比 1.

20 多年来,科学家们开发了一些工具,使我们能够确定大脑的感觉输入质量,这构成了我们感知运动能力的基础。衡量这些输入可能对从宇航员到运动员和有跌倒风险的老年人的每个人都有用。

我们现在可以测量一个人从三个关键输入系统获取信息的能力:

  • 前庭系统(内耳平衡器官)
  • 视觉系统(瞳孔对光强度变化的反应)
  • 下肢的位置感应系统(主要来自脚踝和足部肌肉和皮肤中的传感器)。

这些信息使我们能够了解一个人的大脑收集运动信息的情况。它还表明这三个系统中哪些可能从额外的康复或训练中受益。

来自太空的教训

您可能看过宇航员的视频,例如在国际空间站上,只用手臂四处移动,双腿垂在身后。

这表明当人们离开地球的引力时,他们是如何得到对感觉系统的信息最少从他们腿部的皮肤和肌肉中。

大脑会迅速停用它通常用于控制运动的连接。当宇航员在太空中时,这是可以的,但一旦他们需要在地球或月球表面站立或行走,他们跌倒和受伤的风险就会更大。

由于受伤后运动模式的变化,运动员可能会发生类似的大脑变化。

例如,腿部受伤后出现跛行意味着大脑接收的运动信息与该腿的运动模式截然不同。对于可塑性,这可能意味着运动控制模式不会恢复到受伤前的最佳状态。

如前所述,受伤史是未来受伤的最佳预测指标。

这表明运动员受伤后的运动控制过程发生了一些变化——很可能是在大脑中——这种变化会延伸到超越时间当受伤的组织愈合时。

运动员对运动感知程度的衡量标准与他们在一系列运动中的表现有关。所以感官意识也可能是及早识别运动天赋的方法.

在老年人和预防跌倒的情况下,相同的感官输入感知测量得分不佳可能会预测稍后的跌倒.

这可能是由于一些老年人的身体活动减少。这个“要么使用它,要么失去它”的想法可能表明,用于运动感知和控制的大脑连接如何随着时间的推移而退化。

精准健康护理

跟踪感觉能力的新技术是医疗保健新方向的一部分,其描述为精准健康.

精准健康利用技术和人工智能考虑影响一个人健康的因素范围(例如他们的基因组成),并提供专门为他们设计的治疗方法。

在运动控制领域应用精准健康方法可以为运动员提供更有针对性的康复、宇航员训练和老年人的早期跌倒预防。

戈登·沃丁顿, AIS 运动医学研究教授,堪培拉大学杰里米·威查尔斯, 物理治疗学副教授,堪培拉大学

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