為啥花滑運動員轉(zhuǎn)不暈?zāi)戕D(zhuǎn)兩圈就暈

文/方陵生

想象一下你坐在轉(zhuǎn)椅上，一次又一次地用腳尖頂在地板上，讓轉(zhuǎn)椅快速轉(zhuǎn)動起來。雖然不可能像花樣滑冰運動員轉(zhuǎn)得那么快，但只要轉(zhuǎn)速足夠快，當你停下想要站起身來時，往往就會感覺重心不穩(wěn)，甚至會摔倒在地。

這并不奇怪，每個孩子遲早都會發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象——如果他們用力旋轉(zhuǎn)自己，那么很容易就會摔倒。但在欣賞花樣滑冰運動員快速旋轉(zhuǎn)的健美身姿時，我們似乎很容易忽略，他們?nèi)犴g的、有著與眾不同天賦能力的身體其實和我們一樣，同樣受到物理定律的支配。那么，為什么冬奧會上的花滑運動員能夠突破連續(xù)快速旋轉(zhuǎn)的極限而且不會摔倒呢？

產(chǎn)生眩暈感的緣由

花樣滑冰頂級運動員們在做所有高難度快速旋轉(zhuǎn)動作時，內(nèi)耳半規(guī)管中的液體會晃動。這一點與你我，以及所有其他人都一樣。當你坐在轉(zhuǎn)椅上旋轉(zhuǎn)得足夠快的話，內(nèi)耳半規(guī)管中的液體晃動會讓你產(chǎn)生眩暈感，而其中敏感的運動傳感器是旋轉(zhuǎn)動作導致眩暈的根源所在。

我們每一側(cè)內(nèi)耳中各有3個充滿液體的小管——半規(guī)管，每一個都與不同的運動軸對應(yīng)，包括上下運動、左右運動和兩側(cè)運動。頭部運動時，半規(guī)管里的液體會晃動，液體里的運動傳感器就像漂浮在水面的一小片海草，可以隨時感知身體的運動。點頭時，一組管子里的運動傳感器被激發(fā)；搖頭時，另一組管子向大腦發(fā)送信號；用兩側(cè)耳朵分別觸碰兩邊肩膀時，最后一組運動傳感器就會啟動。但通常情況下，頭部的這些動作不會持續(xù)太久。尤其是旋轉(zhuǎn)運動，往往只發(fā)生在很短的時間內(nèi)。例如頭轉(zhuǎn)向窗外、腦袋后傾、脖子扭動，諸如此類，內(nèi)耳跟蹤這類運動可以說是駕輕就熟，非常勝任。

內(nèi)耳中的運動傳感器向大腦發(fā)送信息，讓我們了解身體所處的空間位置，這有助于眼睛對周圍環(huán)境的認知保持穩(wěn)定。

身體旋轉(zhuǎn)時，如果讓眼睛的關(guān)注點保持穩(wěn)定，通常就不會產(chǎn)生惡心感。但當我們對位置和運動的感覺出現(xiàn)異常時，眼睛就會開始出現(xiàn)間歇性的閃爍，以試圖跟上實際上并未發(fā)生的運動。這個過程就像攝影師用抖動的雙手拍照。因為我們的身體生來就不能適應(yīng)持續(xù)的旋轉(zhuǎn)，持續(xù)旋轉(zhuǎn)會破壞內(nèi)耳感知運動的穩(wěn)定性。打個比方，如果你將一杯水放在一個餐桌轉(zhuǎn)盤上，輕輕旋轉(zhuǎn)一小點兒，然后停下，水面會保持靜止不動。但如果讓轉(zhuǎn)盤多旋轉(zhuǎn)一段時間，然后停止旋轉(zhuǎn)，杯子里的水就會晃動起來，產(chǎn)生漣漪。在餐桌轉(zhuǎn)盤停轉(zhuǎn)之后，杯子里的水還會持續(xù)晃動較長一段時間。

當你坐在轉(zhuǎn)椅上旋轉(zhuǎn)時，耳朵也會受到類似的影響。在經(jīng)歷連續(xù)較長時間的旋轉(zhuǎn)后，耳朵里的液體擁有了足夠多的動量，因此在旋轉(zhuǎn)停下很久之后，它們還會一直晃動，并通過那些像海草一樣的運動傳感器繼續(xù)向大腦發(fā)送信號，告知大腦你的身體仍在運動，而事實上你早已經(jīng)停止運動了。大腦試圖糾正這個動作，于是眼前的場景開始變得不穩(wěn)定，促使身體向某個方向傾斜，然后你也可能會隨之倒下。

克服眩暈感的秘密武器

花樣滑冰運動員憑借著與常人不同的天賦能力和堅韌的毅力，對自己的感官有著驚人的掌控力。但即便是頂級花樣滑冰選手，也不能對身體的自然反應(yīng)完全免疫，他們的內(nèi)耳構(gòu)造和你我的并無任何不同，沒有人能通過訓練讓內(nèi)耳中的液體不遵守自然的慣性定律。

事實上，花樣滑冰運動員的內(nèi)耳在訓練中很可能經(jīng)歷過比大多數(shù)人一生經(jīng)歷的更多的感官沖擊和迷亂。如果讓一個未經(jīng)任何訓練的普通人來模仿花樣滑冰運動員的旋轉(zhuǎn)動作，那么他會感覺自己“像在太空中翻滾”。

通常，花樣滑冰運動員克服眩暈感的第一步，是使大腦逐漸適應(yīng)旋轉(zhuǎn)運動的感覺，然后習慣成自然。這也是大腦一直擁有的能力。

但對為奧運會級別的高速旋轉(zhuǎn)做準備的運動員來說，事情可能并沒有這么簡單。特別是花樣滑冰運動員，他們需要適應(yīng)一整套的感官輸入，這比慢慢地把自己放進冰冷的水池里難度可是大得多。

因而，克服眩暈感的關(guān)鍵所在就是：練習、再練習，一遍又一遍地練習，以漸漸地適應(yīng)眩暈感。眩暈癥患者，需要經(jīng)常進行各種扭頭練習，但對于花樣滑冰運動員來說，這個過程更直接。他們需要不斷做旋轉(zhuǎn)運動，開始時只轉(zhuǎn)一兩圈，漸漸適應(yīng)，這種適應(yīng)性會逐漸累積起來，最終達到預期的訓練目標。

但即便經(jīng)過嚴酷的訓練，也并不能有盡善盡美的結(jié)果。能夠參加冬奧會比賽的花樣滑冰運動員，對快速旋轉(zhuǎn)也不能百分之百習慣，也會因為長時間的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生方向迷失感。教練通常會告訴他們，在旋轉(zhuǎn)運動停止時，眼睛努力去盯著某個固定不動的地標。從神經(jīng)科學的角度來看，這是很有道理的。因而在每次旋轉(zhuǎn)前，最好提前選擇好某個地標，作為旋轉(zhuǎn)后視線固定的目標，以便旋轉(zhuǎn)停止后能夠準確定位自己的空間位置。這樣，即使內(nèi)耳因旋轉(zhuǎn)影響給大腦提供了混亂的信息，至少眼睛也可以為身體的穩(wěn)定提供一些幫助。

（摘自2022年第2期《科學24小時》）