אימון מוחי לאומנויות לחימה
בשני העשורים האחרונים התנסיתי במגוון תחומי ספורט ובעיקר באומנויות לחימה. סוגי ספורט אינטראקטיבי כמו משחקי כדור ואומנויות לחימה, דורשים מהספורטאים הן מאמץ קוגניטיבי והן מאמץ מוטורי. הספורטאים צריכים לקבל החלטות בקצב מהיר מאוד תחת נסיבות משתנות, ולהצליח לבצע את התנועות באופן מדויק.
לאורך הזמן נוכחתי לשמוע על פציעות שהתרחשו בשל תנועה שבוצעה באופן בלתי נשלט או כתוצאה מהחלטה שמבוססת על חוסר ניסיון. הסיכון לפציעות תקף במיוחד בספורט משחקי, שבו השחקן צריך לפעול במציאות משתנה, ולהיות מסוגל לזהות מגמות בשטח, להתאים את עצמו ולייצר החלטות טקטיות עם גמישות לתפניות בעלילה. את כל המידע הזה, שלפעמים מעמיס על המערכת הקוגניטיבית, יש לתרגם לביצועים מוטוריים נשלטים. לכן התחלתי להרהר בדבר הקשר בין מסלולים נוירונליים שונים והאינטראקציה שלהם עם הביצועים המוטוריים. רוב הספורטאים הפצועים שפגשתי היו חזקים פיזית וגם בעלי טכניקה טובה. הבעייתיות בביצועים שלהם נבעה כנראה ממספר סיבות, בין השאר עקב עייפות או מצבים פסיכולוגים אחרים, יחד עם חוסר אדפטציה למציאות משתנה במערכת מורכבת מרובת קלטים.
גישות שונות בחקר הספורט
בתחום הנוירוביולוגיה וכן במדעי הספורט קיימים חוקרים שמנסים להבין את התנהגותו של הספורטאי במציאות אקולוגית ודינמית (Ecological dynamic approach). סביבת מחקר אקולוגית משמעותה מניפולציות ניסוייות שמערבות אלמנטים המדמים את האתגרים הפסיכומוטוריים שקיימים במשחק. זו משימה לא פשוטה לבנות מערכי מחקר מסוגים כאלה. ראשית, יש להתאים משימות שיהוו אתגר מפתיע שממנו ניתן לקבל נתונים לגבי הספורט הספציפי או להכללה על מספר סוגי ספורט. בנוסף לכך נדרשת התמודדות עם הבעייתיות לייצר דיפרנציאציה בין רכיבים קוגניטיביים ותפיסתיים שונים שכולם משפיעים על הביצועים. אך הגישה האקולוגית-דינמית רלוונטית לצורך הבנת התנהגות האורגניזם השלם במציאות דינמית ולא צפויה.
מאתגר לחקור את המנגנון שפוגם באיכות התנועה כאשר מתייחסים למערכת מסועפת שלא ניתן למדוד באמצעים פולשניים. חוקרים בתחום הביומכניקה המנסים לאפיין תנועות של הספורטאי בהקשרים אקולוגיים, נדרשים לייצר תהליך בדיקה והסקה שלוקח בחשבון בין השאר השפעות של קוגניציה, תפיסה, פרופריוספציה ובקרה מוטורית. כאשר נחזור על אותה תצפית מספר פעמים, באופן טיפוסי נקבל רעש - התנועה המבוצעת תהיה שונה מעט בין החזרות. השערה חשובה טוענת ששונות זו גדלה כאשר נכנסים גורמים המפריעים לפקודה המוטורית.
סוגיית הרעש (השונות בין התצפיות השונות של אותו אדם) גרמה לי לגירוד במצח ולהירהור בשאלות הבאות: מתי יש יותר ומתי יש פחות רעש? איך נדע האם רעש מסויים הוא מצב תקין ורעש אחר מהווה גורם סיכון לפציעה? איך אנחנו מייצרים את רמת הרעש הרצויה בבריאות וחולי? איך מכוונים לרעש שנמצא בטווח שאנחנו מחפשים עבור תרגול או מיומנות שכבר מבוססת?
כיוון שתרגול תנועה מלווה בשיפור של דיוק התנועה, ההסקה האינטואיטיבית היא שתרגול יגרום גם להפחתה ברעש. המתרגל ישתפר ביכולת לכוון למטרה, וביכולת לנבא נכון את עוצמת ותזמון הקלט הפרופריוספטיבי במהלך ביצוע התנועה וסיומה.
תמצית המחלוקת על אופן המדידה וניתוח הנתונים
מדד שונות התנועה (movement variability) מכמת עבור תנועה מסוימת כמה היא שונה מתנועה שבוצעה קודם לכן. בשיטות ניתוח נתונים המבוססות על סטטיסטיקה ליניארית, השונות מוגדרת כרעש מסביב לממוצע התנועה. לפי שיטה זו, לוקחים בחשבון את גודל התנודות אך לא מתייחסים לסדר הופעת התנודות. אך היעדר ההתייחסות לזמן הינו בעייתי כיוון שתנועה מתארגנת ומשתנה במהלך הזמן. לאור זאת עולה הצורך לחקור לאורך סקאלת זמן.
האלטרנטיבה לכך היא גישה המאפשרת את אפיון הרעש בסקאלות זמן משתנות, כלומר למדוד תנועה באמצעים של סטטיסטיקה לא ליניארית. גישה זו מתייחסת לרעש כנתון עם מאפיינים יחודיים משלו. כך נמצא שהשונות בתנועות פשוטות של קופי רזוס קשורה לשונות נוירונלית בתכנון התנועה.
האם שונות מפחיתה פציעות ספורט?
בבני אדם, באופן אינהרנטי, יש יתירות בדרגות החופש של התנועות. כך מתאפשר גילוי רפרטואר תנועה ויצירת טווח רחב של פתרונות עבור מצבים מגוונים בעולם החיצון. ככל שנתרגל לתנועה ספיציפית, כך שונות התנועה תקטן. לכן שונות תנועה נמוכה משמשת בדרך כלל כאינדיקציה למיומנות גבוהה. מצד שני בתרגול נרצה להגדיל את שונות התנועה על ידי הכנסת הקשרים וסיטואציות חדשות על מנת לשפר את היכולת של להסתגל למצבים שונים.
כאשר העומס הקוגניטיבי גדל או שחל ערעור בשיווי המשקל בעת פעילות המאופיינת באימפקט גבוה, הקינמטיקה של התנועה והכוחות המופעלים על משטחים עשויים להשתנות. כתוצאה מכך נוצר עומס מוגבר על אלמנטים פסיביים כגון הרצועה הצולבת הקדמית בברך (Anterior Cruciate Ligament) או על קבוצה קטנה יחסית של סיבי שריר.
נמצא שספורטאים עם ירידה בתפיסה המרחבית, בריכוז, ובמהירות תגובה, מבצעים תנועה פחות טובה לאחר הפרעה בקלט החושי, פרופריוספטיבי, ראייתי או קוגניטיבי. בנוסף, שלל ניסויים הראו את הקשר בין ביצועים קוגניטיביים מיטביים ליעילות ביצוע במשימות כפולות (dual task) ולחוזק הנחיתה על משטחים. לדוגמא, החלקה פתאומית של משטח מדידה בעת משימה של שינוי כיוון פתאומי של 90 מעלות מאופיין בפעילות שרירית מופחתת, דבר שמגדיל את הסיכון לפציעה.
המנגנון המשוער לגיוס מופחת של שרירים קשור ביכולת של מערכת העצבים, ובעיקר מערכות בקרה, להיערך למפגש של הגפיים עם הקרקע. נדמה שסינרגיה תנועתית מופחתת נוצרת כיוון שמערכת העצבים מתקשה לתמוך בתנועה, עקב כך תנועת הגוף אינה מותאמת לפגיעה עם הקרקע.
סיכום ביניים
מצאנו שפציעות נגרמות כאשר חלה הפרעה בסביבה והספורטאים לא מבצעים התאמה לכך. יש הפרעות שהן Bottom-UP וקשורות לסביבה החיצונית בלבד, לדוגמא החלקה על משטח, ויש הפרעות שהן Top-Down וקשורות לתפקוד המוחי, כמו התמודדות עם מספר התרחשויות שונות על המגרש. על בסיס כל הנאמר לעיל, מחקרים חדשים ביררו דרכים לייעול האימון של ספורטאים להתמודד עם ההפרעות האלו על מנת לצמצם סיכוי לפציעות ספורט בעקבות הפרעות ולשפר את השיקום הפיזיותרפי.
נראה כי ניתן לשפר את התגובה להפרעות באמצעות שילוב אלמנטים נוספים לשגרת האימונים כדלקמן: 1) פרוטוקולים מסודרים לאימון ספורטאים לשיפור שיווי המשקל 2) מציאת סוג הנחיות למיקוד הקשב בעת התרגול על מנת שתהיה למידה מוטורית שתעודד אוטומטיות.
יישום בשיקום פיזיותרפי
עולה כי ספורטאים עשויים לרכוש זיכרון תנועתי מעוות לאחר הפציעה ובשלבים מתקדמים של השיקום (גם כשכבר אין כאב). לדוגמא, ספורטאים שקרעו את הרצועה הצולבת הקדמית בברך הם בעלי שונות תנועה אחרת לעומת אנשים בריאים. בנוסף נמצא שמפרק שעבר פציעה מאופיין בקשיחות, מה שמוביל לטענה שהתנועה היא לא מסתגלת. לאור זאת הוצעו יישומים להערכת דיוק התנועה אצל ספורטאים פצועים, כדי שניתן יהיה לשקם את התנועה.
היבט נוסף בשיקום הפיזיותרפי מתייחס להערכת הדיוק של הספורטאי בעת משימות משולבות בין Bottom-UP ו-Top-Down. לצד מערך שיקום מורכב, החזרה של טווחי תנועה וחיזוק של השרירים, חשוב להעריך את המוכנות של הספורטאי לפי הגישה האקולוגית הדינמית. כלומר, חשוב למדוד את היכולת של הספורטאי לבצע תנועה כחלק ממשחק ולא רק האם מבחינה טכנית חל שיקום. לדוגמא, אפשר לראות האם הספורטאי מסוגל לשמור על שיווי משקל ודיוק תוך כדי תגובה למספר פקודות חזותיות בסדר רנדומלי.
יישום באימון הספורטאים
על מנת לייצר תהליכי למידה יעילים של תנועות שיבוצעו היטב במהלך עומס קוגניטיבי, יש חשיבות להנחיות מבוססות קשב חיצוני עוד טרם הכנסת הקשר אקולוגי. לדוגמא, בנחיתה ממשטח מוגבה, עדיף שההנחיה תהיה: "בצע נחיתה רכה" ולא הנחייה של: "כופף ברכיים ב-X מעלות". מחקר שבדק זאת מצא כי בלמידה מבוססת קשב חיצוני הייתה שמירה מיטבית על תכונות קינמטיות וקינטיות בעת שילוב סינכרוני של משימה קוגניטיבית בעת נחיתה ממדרגה. הנחיתה היא רכה ונשלטת יותר, ונוצרת אקטיבציה חזקה של שרירי האגן, דבר שמפחית את העומס שיש על הרצועות בברכיים. למרות שגישה זו כבר מיושמת, עדיין קיים דיון בנוגע למציאת ההנחיה הטובה ביותר.
נמצא שפרוטוקולים לתרגול שיווי משקל בעלי מדרג מורכבות לאורך מספר שבועות, משפרים את ההתמודדות עם הפרעות תנועה בספורטאים וספורטאיות. נמצא שיש פעילות שרירית מוקדמת המעידה על מוכנות טובה יותר בעת הפרעות בשינויי כיוון.
מקורות עיקריים:
Oliveira, Anderson Souza et al. “Effects of perturbations to balance on neuromechanics of fast changes in direction during locomotion.” PloS one vol. 8,3 (2013): e59029. doi:10.1371/journal.pone.0059029
Verschueren, Jo et al. “Bringing context to balance: development of a reactive balance test within the injury prevention and return to sport domain.” Archives of physiotherapy vol. 9 6. 16 Apr. 2019, doi:10.1186/s40945-019-0057-4 [גם מקור התמונה של הפרוטוקול הפיזיותרפי]
Wilke, Jan et al. “Perceptual-Cognitive Function and Unplanned Athletic Movement Task Performance: A Systematic Review.” International journal of environmental research and public health vol. 17,20 7481. 14 Oct. 2020, doi:10.3390/ijerph17207481
Stergiou, Nicholas, and Leslie M Decker. “Human movement variability, nonlinear dynamics, and pathology: is there a connection?.” Human movement science vol. 30,5 (2011): 869-88. doi:10.1016/j.humov.2011.06.002
משה זלינגר בעל תואר שני במדעים ביו-רפואיים ותחום ההתמחות שלו הוא נוירופיזיולוגיה של חוט השדרה.
משה הוא איש חינוך וספורטאי חובב, וכותב גם בבלוג "משה זלינגר - מוח, מדע ותנועה".