花滑运动员克服眩晕感的奥秘

方陵生

产生眩晕感的缘由

想象一下你坐在转椅上，一次又一次地用脚尖顶在地板上，让转椅快速转动起来。虽然不可能像花样滑冰运动员转得那么快，但只要转速足够快，当你停下想要站起身来时，往往就会感觉重心不稳，甚至会摔倒在地。

这并不奇怪，每个孩子迟早都会发现这一现象——如果他们用力旋转自己，那么很容易就会摔倒。但在欣赏花样滑冰运动员快速旋转的健美身姿时，我们似乎很容易忽略，他们柔韧的、有着与众不同天赋能力的身体其实和我们一样，同样受到物理定律的支配。那么，为什么冬奥会上的花滑运动员能够突破连续快速旋转5圈的极限而且不会摔倒呢？

在2018年平昌冬季奥运会上，美国女子单人滑日裔选手长洲未来在比赛中表演的“阿克塞尔三周跳”快速旋转动作，还有美国花样滑冰运动员亚当·里彭在冰面上长距离滑行，随着音乐节奏完成的一系列流畅的旋转动作，征服了裁判和观众。花样滑冰顶级运动员们在做所有这些高难度快速旋转动作时，内耳半规管中的液体会晃动。这一点与你我，以及所有其他人都一样。当你坐在转椅上旋转得足够快的话，内耳半规管中的液体晃动会让你产生眩晕感，而其中敏感的运动传感器是旋转动作导致眩晕的根源所在。

美国布兰代斯大学研究平衡、运动和眩晕的神经科学家保罗·迪齐奥解释道，我们每一侧内耳中各有3个充满液体的小管——半规管，每一个都与不同的运动轴对应，包括上下运动、左右运动和两侧运动。头部运动时，半规管里的液体会晃动，液体里的运动传感器就像漂浮在水面的一小片海草，可以随时感知身体的运动。点头时，一组管子里的运动传感器被激发;摇头时，另一组管子向大脑发送信号;用两侧耳朵分别触碰两边肩膀时，最后一组运动传感器就会启动。但通常情况下，头部的这些动作不会持续太久。尤其是旋转运动，往往只发生在很短的时间内。例如头转向窗外、脑袋后倾、脖子扭动，诸如此类，内耳跟踪这类运动可以说是驾轻就熟，非常胜任。

内耳中的运动传感器向大脑发送信息，让我们了解身体所处的空间位置，这有助于眼睛对周围环境的认知保持稳定。布兰代斯大学的神经学家和晕动病专家詹姆斯·拉克纳指出，这一点对身体平衡以及防止晕动病来说至关重要。

身体旋转时，如果让眼睛的关注点保持稳定，通常就不会产生恶心感。但当我们对位置和运动的感觉出现异常时，眼睛就会开始出现间歇性的闪烁，以试图跟上实际上并未发生的运动。保罗·迪齐奥将这个过程比作摄影师用抖动的双手拍照。因为我们的身体生来就不能适应持续的旋转，持续旋转会破坏内耳感知运动的稳定性。为此，他打了个比方：“如果你将一杯水放在一个餐桌转盘上，轻轻旋转一小点，然后停下，水面会保持静止不动。但如果让转盘多旋转一段时间，然后停止旋转，杯子里的水就会晃动起来，产生涟漪。在餐桌转盘停转之后，杯子里的水还会持续晃动较长一段时间。”

当你坐在转椅上旋转时，耳朵也会受到类似的影响。在经历连续较长时间的旋转后，耳朵里的液体拥有了足够多的动量，因此在旋转停下很久之后，它们还会一直晃动，并通过那些像海草一样的运动传感器继续向大脑发送信号，告知大脑你的身体仍在运动，而事实上你早已经停止运动了。大脑试图纠正这个动作，于是眼前的场景开始变得不稳定，促使身体向某个方向倾斜，然后你也可能会随之倒下。

克服眩暈感的秘密武器

花样滑冰运动员凭借着与常人不同的天赋能力和坚韧的毅力，对自己的感官有着惊人的掌控力。但像长洲未来、陈巍和亚当·里彭这样优秀的花样滑冰选手，也不能对身体的自然反应完全免疫，他们的内耳构造和你我的并无任何不同，没有人能通过训练让内耳中的液体不遵守自然的惯性定律。

事实上，花样滑冰运动员的内耳在训练中很可能经历过比大多数人一生经历的更多的感官冲击和迷乱。如果让一个未经任何训练的普通人来模仿花样滑冰运动员的旋转动作，那么他会感觉自己“像在太空中翻滚”。

通常，花样滑冰运动员克服眩晕感的第一步，是使大脑逐渐适应旋转运动的感觉，然后习惯成自然。这也是大脑一直拥有的能力。

但对为奥运会级别的高速旋转做准备的运动员来说，事情可能并没有这么简单。特别是花样滑冰运动员，他们需要适应一整套的感官输入，这比适应一块甜得过分的芝士蛋糕，或者慢慢地把自己放进冰冷的水池里难度更大。保罗·迪齐奥和詹姆斯·拉克纳对这一过程非常了解，因为他们在其他需要控制眩晕感的人身上做过类似的实验，比如宇航员候选人和内耳受损的患者，在对他们进行旋转运动测试时，运动传感器会不断向他们的大脑发送眩晕信号。

美国花样滑冰队中华裔优秀选手陈巍在花样滑冰团体赛中的竞技表演

在花样滑冰团体赛中，女子单人滑选手长洲未来表演了高难度的"阿克塞尔三周跳"。

因而，克服眩晕感的关键所在就是：练习，再练习，一遍又一遍地练习，以渐渐地适应眩晕感。眩晕症患者，需要经常进行各种扭头练习，但对于花样滑冰运动员来说，这个过程更直接。他们需要不断做旋转运动，开始时只转一两圈，渐渐适应，这种适应性会逐渐累积起来，最终达到预期的训练目标。

例如，在训练中，长洲未来会将自己绑在一个专业的装置上，她的一名教练利用这个装置让她快速旋转。但即便如此严酷的训练方法，也并不能有尽善尽美的结果。能够参加冬奥会比赛的花样滑冰运动员，对快速旋转也不能百分之百习惯，也会因为长时间的旋转而产生方向迷失感。教练通常会告诉他们，在旋转运动停止时，眼睛努力去盯着某个固定不动的地标。从神经科学的角度来看，这是很有道理的。因而在每次旋转前，最好提前选择好某个地标，作为旋转后视线固定的目标，以便旋转停止后能够准确定位自己的空间位置。这样，即使内耳因旋转影响给大脑提供了混乱的信息，至少眼睛也可以为身体的稳定提供一些帮助。

保罗·迪齐奥在观看了很多花样滑冰运动员的比赛视频后发现，当他们旋转后停止不动之前，至少有80%的概率会做最后一个小动作，即微微低一下头。这可能是他们有意或无意中在尽力“卸载”掉不适的感官感觉，这也是在大脑发生信息紊乱时的一种有效的处理方式。

大脑对于运动感官的信息处理可能是这样的：所有来自内耳的信息都通过某个起到中继和放大作用的中心进入大脑，运动员的连续旋转，导致产生“旋转”的信号在大脑中越来越强烈，并抵达所有相关系统。这种传递“旋转”信号的路径，与将身体其他部位与地心引力相对位置告知大脑的路径是同一条。当运动员通过低头的动作，将重力方向改变的信号传送到同一中继中心时，在资源有限的情况下，中继中心将“卸载”掉之前的“旋转”信号，为新信号腾出空间。对此，保罗·迪齐奥认为，虽然他没有看到过类似的研究报告，但花样滑冰运动员在规定动作之外加入“微微低头”这样一个小动作，看起来并不像是意外。