EMS (električna mišićna stimulacija) trening trening izravno intervenira u neuromuskularnom signalnom putu kroz egzogene električne impulse, simulirajući i pojačavajući kontrolne naredbe središnjeg živčanog sustava. Njegovi principi neuroznanosti mogu se raščlaniti na sljedeća četiri jezgrena mehanizma:
1, prag aktivacija motornih neurona
Alternativno pokretanje akcijskih potencijala
U normalnim okolnostima, mozak oslobađa acetilkolin kroz alfa motorne neurone, pokrećući depolarizaciju membrane mišićne stanice (dostižući prag potencijala od -50 mV) kako bi stvorio akcijske potencijale.
Funkcija EMS: Struja impulsa koja oslobađa elektrodu (obično {5-100 ma) izravno se ubrizgava u mišićne stanice, zaobilazeći kemijske sinapse i prisilno pokreću akcijske potencijale. Istraživanje pokazuje da se pod stimulacijom EMS -a sinkroničnost ispuštanja motornih neurona povećava za 70%.
Proboj u hijerarhijskom svemirskom prikupljanju sredstava
Tradicionalna vježba slijedi "princip veličine": mali alfa neuroni (kontrolirajući mišić tipa I) prvo se aktiviraju, dok se veliki alfa neuroni (kontrolirajući brzi mišić tipa II) regrutuju kasnije.
Prednost EMS -a: Podešavanjem frekvencije impulsa (poput prioriteta aktiviranja mišićnih vlakana tipa II na 80Hz) postiže se načelo regrutovanja obrnute veličine, maksimizirajući učinkovitost razvoja brzog mišićnih vlakana.
2, neuronska adaptacija sinaptičkoj plastičnosti
Dugoročni učinak potencijala (LTP)
Ponavljana električna stimulacija pojačava sinaptičke veze u motornom korteks kralježnici i povećava broj dendritičkih bodlji za 25%.
Mehanizam: Aktivacija NMDA receptora pokreće CA ² ⁺ priliv, pokrećući postsinaptičko strukturno remodeliranje neurona.
Regulacija inhibicijskih interneurona
EMS aktivira RenShaW stanice stimulirajući aferentna vlakna tipa IA, dinamički regulirajući ekscitabilnost alfa motornih neurona i sprečavajući umor mišića uzrokovanog pretjeranim regrutovanjem.
3, osjećaj optimizacije sportske integracije
Poboljšanje proprioceptivnih povratnih informacija
Električni impulsi aktiviraju mišićna vretena i organe tetiva, pojačavaju aktivnost gama motornih neurona i poboljšavaju mišićnu duljinu i percepciju napetosti. Podaci pokazuju da se nakon treninga EMS -a, pogreška percepcije zajedničkog položaja smanjila za 40%.
Preoblikovanje kortikalnog motoričkog prikaza
FMRI studije pokazale su da se nakon 6 tjedana EMS treninga volumen reprezentativnog područja ciljanog mišića u primarnom motornom korteksu (M1 regija) povećao za 18%, što ukazuje na veću rafiniranu kontrolu motora.
4, regulacija sustava neurotransmitera
Aktivacija dopaminergičkog puta
Električna stimulacija potiče oslobađanje dopamina u supstanci nigra striatum, poboljšavajući motivaciju motivacije i nagrade. U eksperimentu je usklađenost s EMS grupom bila 35% veća od one u tradicionalnoj skupini.
Metabolička regulacija IGF -1/mTOR puta
Stimulacija impulsa inducira lokalno izlučivanje faktora rasta sličnog inzulinu (IGF -1), aktivira mišićne satelitske stanice i potiče zadebljanje mišićnih vlakana. Istraživanje je potvrdilo da se područje poprečnog presjeka mišićnih stanica u EMS skupini povećava za 60% u odnosu na prirodni trening.
5, neuronski mehanizmi u kliničkim primjenama
Neurorehabilitacija
Nakon moždanog udara, EMS stimulacija koristi se za poticanje zahvaćenog udova, pokretanje plastičnosti mozga kroz prisilnu kontrakciju mišića i kompenzacijsko širenje primarnog motoričkog korteksa sa zdrave strane na zahvaćenu stranu (provjereno transkranijalnom magnetskom stimulacijom).
upravljanje bolovima
Stimulacija visoke frekvencije (120Hz) aktivira delta opioidne receptore, oslobađajući enkefalin endogene analgetske tvari, s učinkovitom stopom od 78% u ublažavanju odgođenih bolova u mišićima (DOMS).
Perspektiva neuroznanosti na rizike i tabui
Rizik epilepsije: Prekomjerna stimulacija može uzrokovati abnormalni kortikalni iscjedak, posebno za one s poviješću epilepsije, što bi trebalo izbjegavati.
Poremećaji autonomnog živčanog sustava: stimulacija vrata može ometati vagalni tonus, što dovodi do abnormalne varijabilnosti otkucaja srca (HRV).
Neuroadaptivni umor: Parametri se moraju prilagoditi nakon kontinuirane uporabe više od 4 tjedna kako bi se izbjegla desenzibilizacija acetilkolinskih receptora u alfa motornim neuronima.
Budući smjer integracije neuronske tehnologije
Neuralna stimulacijski sustav zatvorene petlje: kombiniranje signala elektromiografije (EMG) i elektroencefalografije (EEG), prilagođavajući parametre impulsa u stvarnom vremenu kako bi odgovarali stanju pažnje korisnika.
Transkranijalna stimulacija izravne struje (TDCS) Sinergija: Povećava ekscitabilnost motornog korteksa kroz elektrode vlasišta i tvori sinergijski trening "mozga mišića" s EMS -om.
Neuromorfni čip: oponaša biološke neuronske mreže za dizajniranje obrasca stimulacije, postižući prirodniji ritam regrutovanja mišića.
EMS trening tužbu je nadogradio tradicionalni način serijskog upravljanja "mišića moždanih živaca" na paralelni aktivacijski sustav vođen električnim impulsima digitalnim prepisivanjem neuronskih signala, pružajući inovativna rješenja za neuroznanost za neuralnu rehabilitaciju, poboljšane motoričke performanse i anti-starenje.
