In che modo il tuo cervelletto neutralizza la "paralisi per analisi"?
Per oltre un decennio, ho avuto le mie antenne per qualsiasi nuova ricerca sul cervelletto. Mi sforzo costantemente per collegare i punti su come il cervello e il cervelletto sono interconnessi sia strutturalmente che funzionalmente. Negli ultimi mesi sono stati pubblicati una vasta gamma di studi innovativi sul cervelletto. In questo post del blog, esplorerò le ultime scoperte sul cervelletto della McGill University in Canada.
Mio padre, Richard Bergland, era neurochirurgo, neuroscienziato, tennista di livello nazionale e autore di The Fabric of Mind. Mio padre era ossessionato dal cervelletto nello sport e nella vita. Ha passato questa ossessione a me.
Mio padre diceva spesso: "Di questo sono assolutamente certo, diventare un neurochirurgo è stata una diretta conseguenza del mio occhio per la palla". La sua prima esperienza con la forza del sistema vestibolare del cervelletto per rintracciare un bersaglio in movimento (come un tennis palla), e creare una coordinazione muscolare superfluida nello sport e nella sala operatoria è stato per lui un cambiamento vitale.
Mio padre ha capito il potere del cervelletto molto prima della maggior parte dei suoi contemporanei. Molte delle ultime ricerche sul cervelletto hanno confermato ciò che mio padre ha ipotizzato sul misterioso e potente "piccolo cervello" intuitivamente, e intellettualmente, molto tempo fa.
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Sin dall'inizio, The Athlete's Way è stato costruito attorno a un modello a cervello diviso che ospita la funzione esecutiva degli sport nel cervello, e le abilità automatiche e la memoria muscolare delle prestazioni nel cervelletto. A p. 12, scrivo:
Mio padre è sempre stato ossessionato dalle cellule di Purkinje del cervelletto e dalla loro capacità di conservare la memoria muscolare. Quando ero bambino a giocare a tennis tutti i giorni, le sue parole echeggiavano nella mia mente. "Scava i solchi nel cervelletto, Chris. Pensa a martellare ea forgiare la tua memoria muscolare ad ogni colpo. "
Il cervelletto è la sede delle abilità motorie automatiche e della memoria muscolare
Ho deciso quando ho firmato un accordo con la St. Martin's Press che avrei usato questa piattaforma per far progredire le idee di mio padre sul cervelletto. Mio padre e io parlavamo ogni giorno mentre stavo scrivendo il manoscritto The Athlete's Way oltre un decennio fa.
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Negli anni '70, mio padre fu elogiato e messo su un piedistallo dai suoi pari e dai principali media per far avanzare il tradizionale modello a cervello diviso di "cervello sinistro-destro" ad un pubblico generale. Tra gli altri riconoscimenti, mio padre è stato il principale esperto neuroscientifico per il libro best seller di Betty Edwards, Drawing on the Right Side of the Brain .
Mio padre era un iconoclasta che ha spinto lo status quo delle neuroscienze. Quando ha cercato di spostare la conversazione dal modello "cervello sinistro-destro" e ha messo il cervelletto sotto i riflettori – è stato etichettato come eretico e ciarlatano da entrambi i suoi colleghi delle scuole di medicina della Ivy League e da altri colleghi.
Come scienziato, mio padre è diventato frustrato dai limiti della tecnologia di imaging cerebrale del XX secolo per dimostrare le sue idee visionarie sul cervelletto in un laboratorio. Ho sempre avuto la sensazione che mio padre avesse ragione riguardo al cervelletto. A p. 82 di The Athlete's Way Descrivo la mia passione ereditata per il cervelletto,
Sebbene il cervelletto sia solo il 10 percento dell'intero cervello, contiene più della metà di tutti i neuroni nel cervello. Misurato dai neuroni, piuttosto che dal volume, "il piccolo cervello" è in realtà il cervello più grande. Qualunque cosa stia facendo il cervelletto, ne sta facendo un sacco. Mai sottovalutare il potere del cervelletto.
Cerebellar significa relazionarsi o localizzarsi nel cervelletto. Questa è la parola sorella di cerebrale , che significa o si trova nel cervello. Credo che il cervelletto dovrebbe essere una parola familiare come cerebrale, perché è ugualmente importante. Essere ugualmente cerebellare e cerebrale è la chiave per una prestazione atletica fluida.
Sono in una crociata per rendere le persone consapevoli del loro pensiero cerebrale e cerebellare. Sono un campione per il perdente, e il cervelletto è stato uno per troppo tempo. Voglio farti pensare al tuo cervelletto per aiutarti a creare un genio atletico in modo da poter giocare come un campione.
Nel 2007, poche settimane dopo la pubblicazione di The Athlete's Way , mio padre morì. Ero devastato. Ho fatto voto al suo funerale che avrei fatto tutto quanto in mio potere per mantenere viva la sua passione per il cervelletto.
Ogni mattina, mi sveglio sperando che ci saranno nuove ricerche per far progredire la nostra comprensione del cervelletto. Sono in missione per rivendicare mio padre, dimostrare che era in anticipo sui tempi e comunicare le sue idee sul cervelletto a una nuova generazione.
I singoli neuroni nel cervelletto possono imparare le abilità motorie
All'inizio di oggi, ero entusiasta di leggere un nuovo studio della McGill University che ha scoperto che un cluster sorprendentemente piccolo di cellule cerebrali nel profondo del cervelletto consente agli atleti di apprendere nuove abilità motorie, come il modo di servire una palla da tennis, colpire una palla da baseball, eseguire ginnastica su un fascio di equilibrio, ecc.
Lo studio di agosto 2015, "Imparare ad aspettarsi l'inaspettato: rapido aggiornamento nel cervelletto dei primati durante l'auto-movimento volontario", è stato pubblicato sulla rivista Nature Neuroscience . Sono studi come questo che portano le idee di mio padre sul cervelletto nel 21 ° secolo.
La leggenda del tennis Arthur Ashe ha detto, "C'è una sindrome nello sport chiamata 'paralisi per analisi'". Secondo me, quando il cervello è troppo pensante e il cervelletto è disimpegnato, il "flusso" viene inibito e un atleta soffoca. Credo che questa nuova ricerca confermi che il cervelletto potrebbe essere al centro di rompere il circolo vizioso della paralisi con l'analisi "distaccando" il cervello dal pensiero eccessivo durante lo sport.
Il nuovo studio è stato condotto da Kathleen Cullen del Department of Physiology di McGill. L'obiettivo principale della ricerca del suo laboratorio è comprendere i meccanismi mediante i quali l'auto-movimento (vestibolare) viene codificato e quindi integrato con segnali provenienti da altre modalità per assicurare una percezione e un controllo accurati dello sguardo, del movimento e della postura.
Cullen sottolinea che l'auto-movimento viene rilevato automaticamente dal sistema vestibolare, comprese le regioni chiave del cervelletto, che contribuisce a una vasta gamma di funzioni cerebrali, dai riflessi più automatici alla percezione spaziale complessa e dalla coordinazione motoria fine, come quelli usato per la ginnastica.
Nell'ultimo esperimento di McGill, Cullen et al. Hanno scoperto che per apprendere una nuova abilità motoria, un piccolo numero di neuroni all'interno del cervelletto si impegnavano in calcoli eleganti, virtualmente matematici, in cui confrontano rapidamente il feedback atteso con l'effettivo feedback sensoriale in tempo reale.
Lo studio è stato condotto eseguendo un'analisi trial-by-trial delle risposte dell'attività cerebrale dei singoli neuroni cerebellari nei macachi che erano impegnati nello svolgimento di specifici compiti di apprendimento del movimento.
Questa ricerca mostra che i neuroni cerebellari sono in grado di riaggiustare istantaneamente cambiando la forza delle connessioni tra altri neuroni per formare nuovi schemi nel cervello, al fine di realizzare fluidamente il compito a portata di mano. In un comunicato stampa, Cullen ha descritto la ricerca dicendo:
Sappiamo da tempo che il cervelletto è la parte del cervello che raccoglie informazioni sensoriali e quindi ci induce a muoversi o reagire in modi appropriati.
Quello che non sapevamo fino ad ora è che i singoli neuroni nel nostro cervello riescono a rintracciare dinamicamente la differenza tra ciò che il cervello si aspetta di assorbire dai sensi e le informazioni che sta effettivamente ricevendo durante l'apprendimento motorio. La nostra ricerca mostra che questa differenza calcolata (cioè il segnale di "errore di previsione sensoriale") viene utilizzata per modificare rapidamente i modelli e le connessioni tra i neuroni al fine di apprendere nuove capacità motorie.
Per apprendere una nuova abilità motoria, i ricercatori hanno scoperto che il cervelletto fa una stima dell'atteso afflusso sensoriale che dovrebbe ottenere dal tuo sistema sensoriale. Quindi, il cervelletto utilizza automaticamente questa previsione per calcolare la differenza tra ciò che intendevi fare e ciò che hai effettivamente fatto. Questo processo cerebellare è la chiave per creare flusso e raggiungere quella che io chiamo "superfluidità" sia dentro che fuori dal campo.
Queste nuove scoperte suggeriscono inoltre che attraverso la pratica, gli atleti di livello elite diventano più bravi nel coordinare i loro movimenti e nella comprensione della propria propriocezione. Attraverso la pratica e la ripetizione, il cervelletto migliora anche nel prevedere l'imprevisto e nel fare correzioni e aggiustamenti fulminei necessari per le massime prestazioni.
Conclusione: l'ottimizzazione della funzione cerebellare ha benefici nella vita e nello sport
Il cervelletto svolge un ruolo vitale nell'apprendimento motoristico costruendo una stima delle esatte conseguenze sensoriali di un movimento specifico. Le nuove scoperte di McGill dimostrano l'incredibile sofisticazione dei calcoli cerebellari necessari per imparare automaticamente come aspettarsi input sensoriali inaspettati e adattarsi di conseguenza.
Cullen ha concluso: "Una ginnasta che fa un salto mortale su un raggio di equilibrio dipende da questa capacità di calcolare con precisione il disallineamento tra dove si aspettano di atterrare e dove si trovano effettivamente per atterrare direttamente sulla trave. Ma la ricerca è ugualmente rilevante per i pazienti con ictus e sclerosi multipla e per i medici che li trattano ".
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