חליפת אימונים של EMS (גירוי שרירים חשמליים) מתערבת ישירות במסלול האיתות הנוירו -שרירי דרך פולסים חשמליים אקסוגניים, המדמה ומשפר את פקודות הבקרה של מערכת העצבים המרכזית. ניתן לפרק את עקרונות מדעי המוח שלו לארבעת מנגנוני הליבה הבאים:
1, הפעלת סף של נוירונים מוטוריים
הפעלה אלטרנטיבית של פוטנציאל פעולה
בנסיבות רגילות, המוח משחרר אצטילכולין דרך נוירונים מוטוריים של אלפא, ומעורר קיטוב של קרום התא השריר (הגעה לפוטנציאל סף של -50 mV) כדי לייצר פוטנציאל פעולה.
פונקציית EMS: זרם הדופק שמשתחרר על ידי האלקטרודה (בדרך כלל 5-100 ma) מוזרק ישירות לתאי שרירים, עוקף סינפסות כימיות ומפעיל בכוח פוטנציאל פעולה. מחקרים מראים כי תחת גירוי EMS, הסינכרוניות של פריקות עצב מוטוריות מוגברת ב- 70%.
פריצת דרך בגיוס כספים בחלל היררכי
התרגיל המסורתי עוקב אחר "עקרון הגודל": נוירונים אלפא קטנים (שליטה על שריר איטי מסוג I) מופעלים תחילה, ואילו נוירונים אלפא גדולים (שליטה בשריר מהיר מסוג II) מגויסים בהמשך.
יתרון EMS: על ידי התאמת תדר הדופק (כגון עדיפות להפעלת סיבי שריר מסוג II ב 80 הרץ), מושגת גיוס עקרון גודל הפוך, וממקסם את היעילות של התפתחות סיבי שריר מהיר.
2, התאמה עצבית לפלסטיות סינפטית
אפקט עוצמה לטווח הארוך (LTP)
גירוי חשמלי חוזר על עצמו משפר את החיבורים הסינפטיים במסלול עמוד השדרה של קליפת המוטות ומגדיל את מספר עמוד השדרה הדנדריטי ב- 25%.
מנגנון: הפעלת קולטני NMDA מפעילה זרם Ca ² ⁺, ומפעילה שיפוץ מבני עצבי פוסט -סינפטי.
ויסות פנימיות מעכבות
EMS מפעילה תאי רנשו על ידי גירוי סיבים אפראיים מסוג IA, מווסת באופן דינמי את הריגוש של נוירונים מוטוריים אלפא ומניעת עייפות שרירים הנגרמת כתוצאה מגיוס מוגזם.
3, מרגיש אופטימיזציה של שילוב הספורט
שיפור משוב פרופריוספטיבי
פולסים חשמליים מפעילים צירי שרירים ואיברי גיד, משפרים את הפעילות של נוירונים מוטוריים של גמא ומשפרים את אורך השריר ואת תפיסת המתח. הנתונים מראים כי לאחר אימוני EMS, שגיאת התפיסה של המיקום המשותף ירדה ב- 40%.
עיצוב מחדש של ייצוג מוטורי קליפת המוח
מחקרי FMRI הראו כי לאחר 6 שבועות של אימוני EMS, נפח האזור הייצוגי של שרירי היעד בקליפת המוח הראשונית (אזור M1) עלה ב -18%, מה שמצביע על שליטה מוטורית מעודנת יותר.
4, ויסות מערכת הנוירוטרנסמיטר
הפעלת המסלול הדופמינרגי
גירוי חשמלי מקדם את שחרורו של דופמין בסטריאטום של Substantia nigra, ומשפר את מנגנוני המוטיבציה והגמול המוטוריים. בניסוי, תאימות האימונים של קבוצת EMS הייתה גבוהה ב -35% מזו של הקבוצה המסורתית.
ויסות מטבולי של IGF -1/מסלול mTOR
גירוי דופק גורם להפרשה מקומית של גורם צמיחה דמוי אינסולין (IGF -1), מפעיל תאי לוויין שרירים ומקדם עיבוי סיבי שריר. מחקרים אישרו כי אזור החתך של תאי שריר בקבוצת EMS עולה ב -60% בהשוואה לאימונים טבעיים.
5, מנגנונים עצביים ביישומים קליניים
שיבוץ עצבי
לאחר שבץ מוחי, גירוי EMS משמש כדי לעורר את הגפה המושפעת, הפעלת פלסטיות מוחית באמצעות התכווצות שרירים מאולצת, והתרחבות פיצוי של קליפת המוח הראשונית מהצד הבריא לצד המושפע (מאומת על ידי גירוי מגנטי טרנסקרניאלי).
ניהול כאבים
גירוי בתדירות גבוהה (120 הרץ) מפעיל קולטני אופיואידים של דלתא, ומשחרר חומר משכך כאבים אנקפלין אנקפלין, עם שיעור יעיל של 78% בהקלה על כאב שרירים מעוכבים (DOMS).
נקודת מבט של מדעי המוח על סיכונים וטאבו
סיכון לאפילפסיה: גירוי מוגזם עלול לגרום לשחרור קליפת המוח לא תקין, במיוחד לאנשים עם היסטוריה של אפילפסיה, שיש להימנע מהם.
הפרעות במערכת העצבים האוטונומית: גירוי צוואר עלול להפריע לטון הנרתיק, מה שמוביל לשונות דופק לא תקינה (HRV).
עייפות עצבית: יש להתאים פרמטרים לאחר שימוש רציף במשך יותר מארבעה שבועות כדי למנוע רגישות של קולטני אצטילכולין בנוירונים מוטוריים של אלפא.
כיוון עתידי של שילוב טכנולוגיה עצבית
מערכת גירוי עצבית של לולאה סגורה: שילוב של אותות אלקטרומוגרפיה (EMG) ואותות אלקטרואנספלוגרפיה (EEG), התאמת פרמטרים של הדופק בזמן אמת כך שתתאים למצב הקשב של המשתמש.
גירוי זרם ישיר טרנסקרניאלי (TDCS) סינרגיה: משפר את ריגוש קליפת המוח המוטורית באמצעות אלקטרודות קרקפת ויוצר אימוני סינרגיה "שרירי מוח" עם EMS.
שבב נוירומורפי: מחקה רשתות עצביות ביולוגיות לתכנון דפוסי גירוי, ומשיג קצב גיוס שרירים טבעי יותר.
חליפת האימונים של EMS שידרגה את מצב הבקרה הסדרתי המסורתי של "שריר עצב המוח" למערכת הפעלה מקבילה המונעת על ידי פולסים חשמליים באמצעות שכתוב דיגיטלי של אותות עצביים, ומספקת פתרונות מדעי המוח החדשניים לשיקום עצבי, שיפור ביצועים מוטוריים ואנטי-אייינג.
