你有沒有想過踝關節扭傷是一種腦損傷？大多數人可能不會。

然而，我們開始了解大腦是如何不斷適應的，稱為可塑性.

盡管踝關節扭傷的損傷發生在腳踝，但大腦感知疼痛或運動的能力也可能發生一些變化。

我們的一位博士生阿什利·馬尚 （Ashley Marchant） 已經證明當我們改變下肢肌肉的重量（或負荷）時，也會發生類似的事情。載荷越接近正常的地球重力，我們的運動感知就越準確;肌肉負荷越低，我們得到的準確性就越低。

這項工作意味著我們需要重新思考大腦如何控制和響應運動。

解決一個重要的難題

從歷史上看，運動科學試圖通過以下方式改善肌肉功能阻力訓練,心血管運動和靈活性。

治療和預防運動損傷的一個大問題是，即使運動醫學團隊認為運動員已經準備好回歸，，未來受傷的風險仍然高出 2 到 8 倍而不是他們從來沒有受過傷。

這意味著運動醫生一直缺少一些東西。

我們在堪培拉大學和澳大利亞體育學院的工作針對感官輸入，試圖解決這個難題。目標是評估運動控制的感覺接收或感知方面的能力。

輸入（感覺）神經輸出（運動）神經的數量大約是 10 比 1.

20 多年來，科學家們開發了一些工具，使我們能夠確定大腦的感覺輸入質量，這構成了我們感知運動能力的基礎。衡量這些輸入可能對從宇航員到運動員和有跌倒風險的老年人的每個人都有用。

我們現在可以測量一個人從三個關鍵輸入系統獲取信息的能力：

• 前庭系統（內耳平衡器官）
• 視覺系統（瞳孔對光強度變化的反應）
• 下肢的位置感應系統（主要來自腳踝和足部肌肉和皮膚中的傳感器）。

這些信息使我們能夠了解一個人的大腦收集運動信息的情況。它還表明這三個系統中哪些可能從額外的康復或訓練中受益。

來自太空的教訓

您可能看過宇航員的視頻，例如在國際空間站上，只用手臂四處移動，雙腿垂在身后。

這表明當人們離開地球的引力時，他們是如何得到對感覺系統的信息最少從他們腿部的皮膚和肌肉中。

大腦會迅速停用它通常用于控制運動的連接。當宇航員在太空中時，這是可以的，但一旦他們需要在地球或月球表面站立或行走，他們跌倒和受傷的風險就會更大。

由于受傷后運動模式的變化，運動員可能會發生類似的大腦變化。

例如，腿部受傷后出現跛行意味著大腦接收的運動信息與該腿的運動模式截然不同。對于可塑性，這可能意味著運動控制模式不會恢復到受傷前的最佳狀態。

如前所述，受傷史是未來受傷的最佳預測指標。

這表明運動員受傷后的運動控制過程發生了一些變化——很可能是在大腦中——這種變化會延伸到超越時間當受傷的組織愈合時。

運動員對運動感知程度的衡量標準與他們在一系列運動中的表現有關。所以感官意識也可能是及早識別運動天賦的方法.

在老年人和預防跌倒的情況下，相同的感官輸入感知測量得分不佳可能會預測稍后的跌倒.

這可能是由于一些老年人的身體活動減少。這個“要么使用它，要么失去它”的想法可能表明，用于運動感知和控制的大腦連接如何隨著時間的推移而退化。

精準健康護理

跟蹤感覺能力的新技術是醫療保健新方向的一部分，其描述為精準健康.

精準健康利用技術和人工智能考慮影響一個人健康的因素范圍（例如他們的基因組成），并提供專門為他們設計的治療方法。

在運動控制領域應用精準健康方法可以為運動員提供更有針對性的康復、宇航員訓練和老年人的早期跌倒預防。

戈登·沃丁頓， AIS 運動醫學研究教授，堪培拉大學和杰里米·威查爾斯， 物理治療學副教授，堪培拉大學

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