花样滑冰运动员就转不晕吗？

作者：利维坦来源：利维坦公众号

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02-25

利维坦按：本文终于解答了一个困扰我多年的问题，也明白了为何玩重金属的甩头也就那么几圈儿……

另外，请不要看完此文后在原地转圈儿。

文/Rafi Letzter

译/杨睿

校对/石炜

原文/www.livescience.com/61795-ice-skating-brain-spin-dizzy.html

本文基于创作共同协议（BY-NC），由杨睿在利维坦发布

长曝光照片捕捉到了花样滑冰团体赛中在冰面上旋转的亚当·里彭（Adam Rippon）。图源：Dean Mouhtaropoulos / Getty

写这篇文章的时候，我正坐在那种可以旋转的椅子上。只要反复用腿去蹬地板，椅子就会快速旋转起来。速度虽然没有滑冰运动员那么快，但也足够让停下来之后试着站起来的我，感觉整个世界都向一边倾斜着，让我险些要跌到旁边编辑身上去。她肯定不愿意这样的事情发生。几分钟前我又试了一次，直到我开始写这篇文章时，还觉得头晕目眩犯恶心。

这并不奇怪。或早或晚，孩子总会发现，如果他们用力旋转的话，整个世界都会崩溃。但是那些杰出的运动员，尤其是花样滑冰运动员，看他们旋转常常会让我们忘记：其实他们的身体和我们的身体遵循着一样的物理规律。

图源：SB Nation

当长洲未来（Mirai Nagasu，美国著名女单花样滑冰运动员）旋转着完成前外一周半跳时，当陈巍（Nathan Chen，美国华裔花样滑冰男子单人滑运动员）像芭蕾舞者一样跳起来在落地前转上四周时，当亚当·里彭（Adam Rippon，美国花样滑冰运动员）伴着长音节的音乐单腿旋转，摆出一系列流畅的造型时，他们潮湿的内耳和我的并无区别。内耳正是人体的运动传感器和大多数头晕的起源。

事实证明，奥运花样滑冰运动员和我们一般人之间的差别隐藏在大脑深处，比内耳所在的位置还要更深。

头晕从何而来

半规管（semicircular canals）是脊椎动物内耳迷路中掌管平衡感的器官，同样是维持平衡和与控制生物体姿势的一内耳感受装置，包括球囊（saccule）、椭圆囊（utricle）和半规管（semicircular canals）。图源：Wikipedia

布兰迪斯大学研究平衡、运动和头晕的神经科学家保罗·迪齐奥（Paul DiZio）告诉我们，内耳的三个半规管（semicircular canals）中充满了液体；每个半规管分别平行于运动的不同轴线：上下，左右，前后。（也有说法将体内的半规管分为三对。）

迪齐奥说：“头部一动，管内的液体就会轻微地晃动。传感器就像是半规管里的小块海藻，漂浮在液体中，感知发生的一切。”

图源：Make A Gif

点点头，上下方向的半规管中的传感器就会被激活。摇摇头，另一个方向的半规管就会发送信号给大脑。晃动脑袋，就能激活最后一个方向的传感器。

“通常来讲，我们所做的运动并不会持续太长的时间，”迪齐奥说。

尤其是旋转运动，往往只会在很短的时间内出现，如转过头来看向窗外，或是头向后仰，等等。我们的内耳能够完美地追踪这种运动。

“这些信息有助于让我们了解自己在空间中所处的位置，保持眼睛在空间中的稳定。”

布兰迪斯大学的神经学家、晕动症专家詹姆斯·拉克纳（James Lackner）说，眼睛的稳定性对于平衡和晕动症（motion sickness）至关重要。（晕动症是晕车病、晕船病、晕机病和由于各种原因引起的摇摆、颠簸、旋转、加速运动等所致疾病的统称。）

如果我们能够在身体旋转时将视线的焦点固定在世界中的某点上，通常就不会感到恶心了。但当我们对地方和运动的感觉失控时，视线就会开始断续性地闪烁，试图跟上实际并未发生的运动。迪齐奥称这种效果与摄影师拍摄时手不稳造成的效果相当。拉克纳补充说，那就是我们的胃开始造反的时候了。

迪齐奥指出，基于这些反应，我们的身体天生不适合连续旋转，因为这个动作会在很大程度上干扰内耳和惯性。

“如果拿一杯水放在一个懒人身上；稍微转一下杯子后停下来，杯中的水就不会动了，”他说。但是“如果你让这个人旋转一段时间，然后停下来，杯中的水就会产生一些动力，要过一段时间才会静止下来。”放水杯的桌子停止旋转后，杯中的水也还会继续运动。

长洲未来在花样滑冰团体赛中表演三周半跳。图源：Jamie Squire / Getty

当我在办公室的椅子上旋转时，耳朵里也发生了类似的效应。我耳朵里的液体吸收了足够的动力，在椅子停下来之后也能长时间保持晃动，并通过那些海藻般的传感器向我的大脑发送信号，说我的身体仍在运动之中。大脑试图校正这种运动，于是让眼睛颤动，促使我的身体向一边倾斜，让我开始东倒西歪。

花样滑冰运动员对自己的感官表现出了惊人的控制力

像长洲、陈巍和里彭这样的花样滑冰运动员并非对这些影响免疫；他们的内耳与你我的内耳没有任何不同。没有人能训练那些流体，让它们不守惯性法则。

在下面这个动图中，俄罗斯滑冰选手叶夫根尼娅·梅德韦杰娃（Evgenia Medvedeva）的内耳很可能会比大多数人一辈子经历的感觉都要疯狂。每当她的头部位置发生变化，这种机制会变得更加复杂。

图源：Gfycat

拉克纳告诉我们，如果让一个没受过训练的人做这种运动，他们会觉得自己像“在空中翻滚”一样，因为他们的内耳正沿着不止一个轴在运动。

这会反射性地“让你偏向另一个方向，失去平衡”。这种反射并不是滑冰的人单腿平衡时所能承受的。迪齐奥说，想要克服它，首先要让大脑习惯让人头晕目眩的运动。

习惯一直是大脑爱用的一个小把戏，避免被感觉不断地征服。迪齐奥说，“就像你一开始吃甜的东西，你吃了一段时间之后，它就没那么甜了。”

但为了准备奥运级别的高速旋转，花样滑冰运动员需要适应一整套感官输入体系。这比调整芝士蛋糕中的糖或是慢慢让自己下到冰冷的水池中要困难得多。

迪齐奥和拉克纳了解这个过程，是因为他们对其他情况下需要控制头晕的人进行了类似的实验，比如一些有望成为宇航员的人和一些内耳受损的患者，这些患者的内耳会向大脑发送恒定、引发头晕的信号。拉克纳说，布兰迪斯大学甚至有一个很大的房间可以快速旋转，产生的引力可以达到地球引力的七倍，但他们实验的受试者很少会接受两倍地球引力以上的实验。

迪齐奥说，战胜旋转时头晕的奥秘就是：“练习，反复练习。”

拉克纳说，头晕患者的练习包括各种头部运动。对于花样滑冰运动员来说，练习的过程则更为简单粗暴。迪齐奥则要患者“转起来。他们一开始只能转一两圈，一点点增加，也能达到练习的目的，战胜头晕”。

在下面这段约44秒的视频中，长洲将自己绑在设备上，她的教练利用这种设备把她抬起来，开始迅速旋转。这是对内耳的巨大冲击，需要大量重复的练习才行。即便如此，训练并不能彻底解决转晕的问题。

（建议wifi环境下浏览）

在迪齐奥看来，“你不可能百分之百地习惯。”即使是训练有素的滑冰运动员在旋转时也会遇到方向障碍。一些更微妙的技巧可以帮上点忙。

2014年Slate报道称，滑冰运动员的教练告诉他们，旋转时要把视线锁定在一个标记上。

迪齐奥分析，从神经科学的角度来看，这的确是有道理的。长时间的旋转后，“内耳会反射性地扰乱视野；如果你已经晕了，视野模糊了，那可以说你已经迷失了方向。”

迪齐奥还表示，提前选好转完一圈后凝视的标记，滑冰者可以在旋转一圈后固定视线，在空间中定位。这样的话，“即使内耳提供的是错乱的信息，至少眼睛还能派上用场。”

另一种可能

图源：SB Nation

但迪齐奥在奥运会看过很多花样滑冰运动员之后，认为他找到了滑冰运动员旋转完不会东倒西歪的另一个原因。

“这是我自己的理论。老实说，我从未在哪里见过这种观点。我认为，在人旋转、停下的过程中，至少有80％的时间并不是一动不动的。他们转完后会做一些舞蹈动作，都是些低头的动作。”