Når jeg skriver dette, sidder jeg i en skrivebordstol - den slags, der vender sig. Hvis jeg sparker benene hårdt mod gulvet, igen og igen, vil det dreje hurtigt - ikke kunstskøjteløber hurtigt, men hurtigt nok til, at når jeg stopper op og prøver at stå, så kæmper hele verden sidelæns og truer med at kaste mig ind i min redaktør - som jeg ikke tror, hun ville sætte pris på. Jeg forsøgte det for et par minutter siden, og ordene i denne artikel er stadig fortegnet roligt, selv når jeg skriver dem ud.
Dette er virkelig ikke overraskende. Hvert barn opdager før eller senere, at hvis de snurrer sig selv hårdt nok, vil hele verden tumle. Men når det gælder elite atleter - og kunstskatere, især - kan vi glemme, at deres små, talentfulde kroppe er underlagt de samme fysiske love som vores.
Når Mirai Nagasu smider sig ind i en hvirvlende tredobbelt aksel, hopper Nathan Chen balletisk i luften og vender sig fire gange inden landing, eller Adam Rippon kontorterer sig gennem en række flydende figurer, mens han snurrer sig på en skøjte gennem lange musikmåler, deres våde indre ører - menneskers bevægelsessensorer og oprindelsen af mest svimmelhed - snor sig omtrent lige som mine i den roterende stol (eller din, hvis du gyrerer hurtigt nok).
Forskellen mellem olympiske figurskatere og resten af os, det viser sig, er dybere end det indre øre, begravet i hjernen.
Hvor svimmelhed kommer fra
I vores indre ører er der tre væskefyldte rør kaldet "halvcirkelformede kanaler", sagde Paul DiZio, en neurovidenskabsmand ved Brandeis University, der studerer balance, bevægelse og svimmelhed. Hver af dem er på linje med en anden bevægelsesakse: op og ned, venstre og højre og side til side.
"Når du bevæger dit hoved, flyder væsken inde i rørene lidt," fortalte DiZio til Live Science. "Og så har du disse sensorer - sensorer, der er som små stykker tang i rørene - den slags flyder med væsken og fornemmer, hvad der foregår."
Nod dit hoved ja, og sensorer i et sæt rør gnister til liv. Ryst på hovedet nej, og et andet sæt rør sender signaler til hjernen. Rør ørerne på hver skulder, og det sidste sæt sensorer aktiveres.
"Normalt varer de bevægelser, vi foretager, ikke for længe," sagde DiZio.
Og især rotationsbevægelse har en tendens til at forekomme i korte strækninger af tid - drejning for at se ud af vinduet, læne hovedet tilbage for at knække din hals, den slags ting. Og vores indre ører er bygget godt til at spore den slags bevægelse.
"Disse oplysninger er nyttige til bare at vide, hvor vi er i verden, og det hjælper os med at holde vores øjne stabile i verden," sagde DiZio.
Øjenstabilitet viser sig at være meget vigtig for balance og bevægelsessygdom, sagde James Lackner, også neurovidenskabsmand og bevægelsessyggexpert ved Brandeis University.
Hvis vi kan holde vores øjne rettet mod verden mod spinning af vores kroppe, bliver vi normalt ikke kvalme. Men når vores følelse af sted og bevægelse slipper ud, begynder vores øjne at flimre, mens de prøver at følge med i bevægelse, der ikke rigtig sker. DiZio sammenlignede effekten med at se en film, der blev filmet af en fotograf med gystelige hænder. Og det tilføjede Lackner, når vores kløfter stiger.
I betragtning af disse reaktioner er vedvarende spinding - som vores krop bare ikke er bygget til - en perfekt forstyrrelse af vores indre ører og inertielle sanser, sagde DiZio.
"Hvis du tog et glas vand og lagde det på en doven Susan, og du snurrer den bare lidt, og så stopper du den, vil vandet ikke bevæge sig," sagde han. Men "hvis du snurrer den dovne Susan et stykke tid, og så stopper du den, vil vandet have opbygget et momentum." Det fortsætter med at bevæge sig længe efter at bordet er stoppet med at dreje.
En lignende effekt sker i mit øre, når jeg roterer på min kontorstol. Væskerne i mit øre henter nok momentum til, at de fortsætter med at løsne længe efter at jeg har stoppet stolen og sender signaler gennem de små tanglignende sensorer til min hjerne til at sige, at min krop stadig er i bevægelse. Min hjerne prøver at korrigere for den bevægelse, bedømme mine øjne og opfordrer min krop til at læne sig på en eller anden måde, og så begynder jeg at vælte.
Kunstskatere udøver en forbløffende kontrol over deres egne sanser
Kunstskatere som Nagasu, Chen og Rippon er ikke immun mod disse effekter; deres indre ører opfører sig ikke anderledes end mine eller dine. Ingen kan træne disse væsker for ikke at overholde inerti-lovene.
I GIF nedenfor er den russiske skater Evgenia Medvedevas indre øre sandsynligvis pisket til mere af en sensorisk vanvid, end de fleste mennesker oplever i hele deres liv - en effekt, der kun forstærkes, hver gang hun ændrer positionen på hovedet, sagde DiZio.
Sæt en utrent person gennem den slags bevægelse, og de ville komme ud af det og følte, at de "tumlede gennem rummet", med deres indre ører signaliserende løbende bevægelse langs mere end en akse, fortalte Lackner til Live Science.
Det ville føre til "en refleks til at smide dig selv i den anden retning og kaste dig selv i balance," sagde DiZio.
Og det er ikke en refleks, som en skater, der balanserer på et blad har råd.
Det første skridt til at overvinde det, sagde DiZio, er at tilvenne hjernen til følelsen af svimmel bevægelse.
Habituation er et trick hjernen gør hele tiden for at undgå at blive konstant overvundet af fornemmelser. "Det er som om du begynder at spise noget sødt, og du spiser det i et stykke tid, det smager ikke som sødt," sagde DiZio.
Men for at forberede sig til olympisk højhastighedsspinding skal figurskatere tilpasse sig et helt sæt sensoriske input. Det er lidt hårdere end at tilpasse sig en oversøet skive af ostekage eller gradvist sænke dig selv ned i en pool med frit vand.
DiZio og Lackner forstår processen, fordi de har foretaget lignende eksperimenter på mennesker, der har brug for at kontrollere svimmelhed i andre sammenhænge, som potentielle astronauter og patienter med beskadigede indre ører, der sender konstante, svimmelhedsinducerende svimmelhedssignaler til hjernen. Brandeis University har endda et stort rum, der kan dreje hurtigt nok til at inducere syv gange styrken af jordens tyngdekraft, sagde Lackner, skønt de sjældent udsætter deres undersåtter mere end to gange planetens styrke.
Her er, hvad det kommer ned til: "Øv - praksis igen og igen og igen," sagde DiZio.
Hos svimmelhedspatienter, sagde Lackner, at praksis involverer alle slags hovedvridningsøvelser. For kunstskatere er processen mere ligetil.
"Gør spins. De starter med bare en eller to spins og bygger sig op, og de træner også," sagde DiZio.
Cirka 44 sekunder ind i videoen nedenfor spænder Nagasu sig ind i en enhed, som en af hendes trænere derefter bruger til at løfte og hurtigt spinde hende. Det er et hårdt angreb på det indre øre - et, der kræver en masse gentagelser for at stemme ud. Og selv da er træningen ikke perfekt.
Har du nogensinde spekuleret på, hvordan træning ser ud for en olympisk kunstløber? @Mirai_nagasu viser os, hvad det kræver at være blandt verdens elite. pic.twitter.com/AtNQy3F9Ly
- The Players 'Tribune (@PlayersTribune) 9. februar 2018
"Du kan ikke være 100 procent tilvenning," sagde DiZio. Selv den mest trænede skater vil stadig føle noget af desorienteringen af en lang, kronglet donutspin.
Det er her nogle mere subtile tricks kan hjælpe.
Slate rapporterede i 2014, at skatebiltræner beder dem om at komme ud af en spin med øjnene låst på et vartegn.
DiZio sagde, at det giver mening ud fra et neurovidenskabeligt perspektiv. Efter en lang spin, sagde han, "det indre øre kaster en slags refleksivt øjne på en måde, der kommer til at ødelægge synet, og hvis du allerede er svimmel og din vision bliver sløret, er du slags fortabt."
Ved at vælge vartegn, som de skal fokusere på efter hver spin på forhånd, sagde DiZio, kan skatere rette deres synslinjer efter spinding for at lokalisere sig selv i rummet. På den måde, "selv hvis det indre øre giver dem forstyrrede oplysninger, hjælper i det mindste øjnene dem ud," sagde han.
En anden vild mulighed
Men DiZio, efter at have set masser af kunstskatere ved OL, mener, at han er landet på en anden grund til, at skatere ikke vælter og rykker efter hver forestilling.
"Dette er min teori - for at fortælle dig sandheden, jeg har ikke set dette nogen steder - men jeg tror mindst 80 procent af tiden, når personen laver centrifugeringen, og de stopper, de stopper ikke bare solidt og gør ikke noget De kan lide en lille dansebevægelse i slutningen, hvor de dypper hovedet, ”sagde han.
Det kan bevidst eller ubevidst være en indsats for at drage fordel af sensorisk "dumping", effektivt at hacking, hvordan hjernen håndterer information.
Sådan fungerer det muligvis, som DiZio forklarede det:
Al information fra det indre øre kommer ind i hjernen gennem hvad der svarer til et relæcenter og forstærker. Nerver vrider sig rundt på sig selv og forårsager signalet "Spinning! Spinning!" at genlydde højere og højere i hjernen, så den kan nå alle de relevante systemer. Og den "Spinding!" signal dirigeres nøjagtigt de samme veje, der bruges til at fortælle resten af hjernen, hvordan kroppen er orienteret i forhold til den konstante tyngdekraft.
Dypp hovedet, idet den tilsyneladende tyngdekraft rystes, og signalet kører til det samme relæcenter, der allerede skyder af med "Spinning!" signaler. Givet begrænsede ressourcer "dumper" relæet det spændende signal fra dens forstærkere for at give plads til et nyt signal: "Jolted! Jolted!"
”Igen, det har jeg aldrig set nogen steder,” sagde DiZio. "Men det ser ud til, at skatere arbejder i deres rutine lidt bevægelse i slutningen, der ikke ser ud som om det er en ulykke. Bevidste eller ubevidste, de gør det til en del af deres rutine."
Lackner bekræftede, at sensorisk dumping er en reel effekt, men sagde, at han er skeptisk over, at skatere implementerer det i deres koreografi.
”Min gætte er, at det ikke er en stor ting i skatere, fordi de har gennemgået en sådan beboelsesproces til at begynde med,” sagde han.
Uanset om medaljevindende skatere faktisk ubevidst spiller med deres sensoriske relæer på den måde, som DiZio spekulerer, virker den mentale træning, de gennemgår for at forberede deres rutiner, mindst lige så olympisk som deres fysiske forberedelser.
