EMS (sähkölihasstimulaatio) harjoituspuku puuttuu suoraan neuromuskulaarisen signalointireitin kanssa eksogeenisten sähköpulssien läpi simuloimalla ja parantamalla keskushermoston ohjauskomentoja. Sen neurotieteen periaatteet voidaan jakaa seuraaviin neljään ydinmekanismiin:
1, Motor neuronien kynnysaktivaatio
Vaihtoehtoinen toimintapotentiaalien käynnistäminen
Normaaliolosuhteissa aivot vapauttavat asetyylikoliinin alfa -motoristen neuronien kautta, mikä laukaisee lihassolukalvon depolarisaation (-50 mv: n kynnyspotentiaalin saavuttaminen toimintapotentiaalien tuottamiseksi.
EMS -funktio: Elektrodin vapauttama pulssivirta (yleensä 5-100 ma) injektoidaan suoraan lihassoluihin, ohittaen kemialliset synapsit ja laukaisevat väkisin toimintapotentiaalit. Tutkimukset osoittavat, että EMS -stimulaation aikana motoristen hermosolujen purkausten synkronisuus kasvaa 70%.
Läpimurto hierarkkisessa avaruudessa
Perinteinen harjoittelu noudattaa "kokoperiaatetta": pienet alfa -neuronit (tyypin I hitaat lihakset) aktivoituvat ensin, kun taas suuret alfa -neuronit (tyypin II nopeaa lihasta) rekrytoidaan myöhemmin.
EMS -etu: Säätämällä pulssitaajuutta (kuten tyypin II lihaskuitujen aktivoitumisen priorisointi 80 Hz: llä) saavutetaan käänteisen kokoinen periaatteiden rekrytointi, mikä maksimoi nopean lihaskuidun kehityksen tehokkuuden.
2, hermojen sopeutuminen synaptiseen plastisuuteen
Pitkäaikainen potentiaatiovaikutus (LTP)
Toistuva sähköstimulaatio parantaa synaptisia liitäntöjä motorisen aivokuoren selkäraalilla ja lisää dendriittisten piikien lukumäärää 25%.
Mekanismi: NMDA -reseptoreiden aktivointi laukaisee Ca ² ⁺ -virran, laukaisevat postsynaptisen hermosolujen rakenteellisen uudelleenmuodostuksen.
Estävien interneuronien säätely
EMS aktivoi Renshaw -solut stimuloimalla IA -tyyppisiä aferenssikuituja, säätelee dynaamisesti alfa -motoristen neuronien herkkyyttä ja estämällä liiallisen rekrytoinnin aiheuttamaa lihasväsymystä.
3, Urheilun integraation optimoinnin tunne
Proprioceptiivisen palautteen parantaminen
Sähköiset pulssit aktivoivat lihaskarat ja jänneelimet, parantavat gamma -motoristen hermosolujen aktiivisuutta ja parantavat lihaksen pituutta ja jännityksen havaintoa. Tiedot osoittavat, että EMS -koulutuksen jälkeen yhteinen sijainnin havaintovirhe laski 40%.
Aivokuoren moottorin esityksen muuttaminen
FMRI -tutkimukset ovat osoittaneet, että 6 viikon EMS -harjoituksen jälkeen kohdelihasten edustavan alueen tilavuus primaarisen motorisen aivokuoren (M1 -alue) kasvoi 18%, mikä osoittaa hienostuneemman motorisen hallinnan.
4, välittäjäainejärjestelmän säätely
Dopaminergisen reitin aktivointi
Sähköinen stimulaatio edistää dopamiinin vapautumista boutia nigra striatumissa, mikä parantaa motorista motivaatiota ja palkkiomekanismeja. Kokeessa EMS -ryhmän koulutuksen noudattaminen oli 35% korkeampi kuin perinteisen ryhmän.
IGF: n metabolinen säätely -1/mTOR -reitti
Pulssistimulaatio indusoi insuliinin kaltaisen kasvutekijän paikallisen erityksen (IGF -1), aktivoi lihassatelliittisolut ja edistää lihaskuidun sakeutumista. Tutkimukset ovat vahvistaneet, että EMS-ryhmän lihassolujen poikkileikkauspinta-ala kasvaa 60%: lla luonnolliseen harjoitteluun verrattuna.
5, hermomekanismit kliinisissä sovelluksissa
Neurorehabilitaatio
Aivohalvauksen jälkeen EMS -stimulaatiota käytetään stimuloimaan kärsivää raajaa, aiheuttaen aivojen plastisuutta pakotettujen lihasten supistumisen kautta ja primaarisen motorisen aivokuoren kompensoiva laajeneminen terveellisestä puolelta kärsivälle puolelle (transkraniaalisen magneettisen stimulaation varmennettu).
kivunhallinta
Korkea taajuus (120Hz) -stimulaatio aktivoi delta -opioidireseptorit vapauttaen endogeenisiä kipulääke -aineita enkefaliinia, ja tehokas nopeus 78% viivästyneen lihaskipu (DOMS) lievittämisessä.
Neurotieteen näkökulma riskeihin ja tabuihin
Epilepsiariski: Liiallinen stimulaatio voi aiheuttaa epänormaalia aivokuoren vuotoa, etenkin niille, joilla on epilepsia, jota tulisi välttää.
Autonomiset hermoston häiriöt: Kaulan stimulaatio voi häiritä vagaalista sävyä, mikä johtaa epänormaaliin sykevaihteluun (HRV).
Neuroadaptiivinen väsymys: Parametrit on säädettävä jatkuvan käytön jälkeen yli 4 viikon ajan asetyylikoliinireseptoreiden desensibilisoinnin välttämiseksi alfa -motorisissa neuroneissa.
Neuraalitekniikan integraation tulevaisuuden suunta
Suljetun silmukan hermostimulaatiojärjestelmä: yhdistämällä elektromyografia (EMG) ja elektroenkefalografia (EEG) signaalit, säätämällä pulssiparametreja reaaliajassa käyttäjän huomion tilan vastaamiseksi.
Transkraniaalinen tasavirran stimulaatio (TDCS) Synergia: parantaa motorisen aivokuoren herättävyyttä päänahan elektrodien kautta ja muodostaa "aivojen lihaksen" synergiaharjoittelun EMS: llä.
Neuromorfinen siru: jäljittelee biologisia hermoverkkoja stimulaatiomallien suunnittelemiseksi, saavuttaen luonnollisemman lihaksen rekrytointirytmin.
EMS-harjoituspuku on päivittänyt "aivohermostolihaksen" perinteisen sarjanhallintatavan sähköisten pulssien ohjaaman rinnakkaiseen aktivointijärjestelmään kirjoittamalla neuraalisia signaaleja digitaalisesti, tarjoamalla innovatiivisia neurotieteen ratkaisuja hermojen kuntoutukseen, parannetun motorisen suorituskyvyn ja vanhenemisen vastaiseen.
