本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
在另一個人生,也許像許多小女孩一樣(或者至少,像我舞蹈班裡的所有女孩一樣),我上了14年的芭蕾舞課。它們給了我優雅和相當好的平衡感。
我最終能夠做的另一件事是鞭轉
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(我遠沒有這位舞者那麼令人印象深刻)
看起來很棒,對吧?沒有什麼比真正大量的鞭轉更能引起觀眾的歡呼了,它們有點像是讓人歡呼的作弊手段。而且他們應該歡呼,那位舞者所做的需要數小時數小時的練習。
但是現在,試試看。嘗試旋轉(不要用腳尖,用兩個平腳,不要受傷!)。大約轉三圈後...世界開始旋轉。你開始頭暈。因為大多數人都會這樣。我記得小時候會頭暈,看著年長的舞者,渴望著渴望著能像她們一樣。但過了一段時間,我就能像專業人士一樣旋轉了。即使是現在,當我跳舞(比如薩爾薩舞之類的)時,我的舞伴往往對我的旋轉能力印象深刻。你可以讓我用腳尖站立,開始旋轉我,然後開始。兩圈?沒事。3,4,5,6?沒問題!
(遺憾的是,不是我。來源)
芭蕾舞演員有一些技巧來幫助他們旋轉。其中最重要的是“定點”,將你的眼睛固定在牆上的一個點(或任何你前進的方向),並保持在那裡,在最後一秒快速轉動你的頭,以確保你的眼睛儘可能長時間地保持固定。如果你看上面的影片,你會看到她的頭轉動得比她的身體其他部分稍快。她正在定點。
但僅僅定點並不能讓她或我成為優秀的旋轉者。當我們跳舞時,我們的大腦發生了變化。
Nigmatullina 等人。“舞蹈演員訓練相關的感知-反射解耦的神經解剖學相關性”《大腦皮層》,2013年。
基本上任何型別的長期訓練都會改變大腦。因為說實話,幾乎所有事物都會改變大腦。例如,長期的音樂訓練會改變大腦。吃早餐(至少是暫時的)也會改變大腦。雖然我們可以諷刺地說“好吧,一切都會改變大腦”,但真正令人著迷的是大腦被改變的不同方式。
在芭蕾舞演員中,大腦以一種非常特定的方式被改變。舞者非常擅長旋轉,因為他們大腦的某些方面對旋轉脫敏。具體而言,前庭系統,即控制您的平衡感和眩暈(頭暈)的系統,在舞者中會脫敏,使他們能夠旋轉更多而不會感到頭暈。
但它是如何脫敏的呢?為了弄清楚這一點,作者招募了29名具有16年經驗的舞蹈演員(平均年齡21歲,均為女性),並將她們與20名對照組(也為女性,平均年齡21歲)進行匹配。我很高興看到他們根據身體活動量進行了匹配,舞蹈是非常需要體力的,舞蹈演員每週鍛鍊長達20小時,他們設法找到了與平均每週鍛鍊7小時的對照組。
他們做的第一件事是測試他們的前庭-眼反射。這是前庭耳蝸神經的功能,並且是在頭部旋轉期間使您的眼睛固定在一個點上的反射。所以,例如,將您的眼睛固定在這個
科學。
現在,將您的眼睛固定在“科學”上,向右轉動您的頭。保持您的眼睛注視著科學。:) 您的眼睛會向左移動。這就是前庭-眼反射。
為了測試這一點,作者使用了一種旋轉椅,它可以讓人們以各種方式旋轉。他們可以透過測量您的眼睛移動的幅度來測量您的前庭-眼反射。在測試過程中,您用手轉動一個輪子,您應該根據您感覺到的旋轉量來轉動它,這使他們能夠測量前庭-眼反射的感知以及反射本身。
(圖1:您曾經坐過的最糟糕的嘉年華遊樂設施的科學版)
從這項測試中,他們得到了兩個測量值,您可以在底部的圖表中看到。第一個是您感覺有多頭暈的測量值(感知,灰色軌跡),第二個是眼睛運動(底部軌跡)。他們能夠證明舞蹈演員的前庭-眼反射有所降低。當他們快速旋轉時,他們的眼睛移動得更少(還記得我對定點的描述嗎?)。而且他們也感覺到的旋轉比對照組少。更重要的是,舞蹈演員的旋轉感和前庭-眼反射是解耦的。它們彼此無關。因此,即使他們的眼睛在反射中移動,他們也沒有感覺到!
但這對於大腦意味著什麼呢?作者將舞蹈演員和對照組放入 MRI 中,以測量小腦(一個與平衡和前庭-眼反射高度相關的區域)中的灰質體積(代表神經元細胞體)。他們能夠證明舞蹈演員小腦前庭區域的灰質低於對照組,這可能有助於解釋舞蹈演員的旋轉感和前庭-眼反射之間的解耦。
當然,這是一種相關性。訓練可能會減少小腦灰質併產生這種效果……但也可能成功成為舞蹈演員的人一開始在該區域的小腦體積就較小。為了真正弄清楚這一點,您必須找一群從未跳過舞的人,進行測試,給他們進行強化舞蹈訓練(可能幾年),然後再次進行測試。當然,許多專業芭蕾舞演員在非常年輕的時候就開始跳舞(我從 4 歲開始),因此其中一些變化可能發生在發育過程中。您需要找兩組孩子,對孩子們進行測試,讓一半孩子學習舞蹈,另一半孩子學習可能不涉及旋轉的其他運動,例如足球,並長期跟蹤他們。這是一個更困難的實驗,但可能非常有趣。
但這項研究的意義不僅僅在於舞蹈演員!它也可能對那些因前庭-眼問題而經常感到頭暈的人非常有幫助。讓患者習慣旋轉(也許透過舞蹈課?),可能有助於將反射與他們的感知解耦,並幫助他們減少眩暈感。從舞蹈到疾病的飛躍可能是……令人眼花繚亂的。:)