Отличия ЭЭГ у спортсменок в гимнастике, футболе и киберспорте при состояниях покоя с закрытыми и открытыми глазами

Введение

Визуальная система играет ключевую роль в восприятии человека, особенно у спортсменов, чья производительность сильно зависит от восприятия, интерпретации и обработки визуальных стимулов. В последние годы электроэнцефалографические (ЭЭГ) исследования выявили различия в паттернах корковой активации между спортсменами и неспортсменами, что указывает на спортивно-специфические нейронные адаптации.

В этом исследовании рассматриваются ЭЭГ паттерны мозговой активности у спортсменок в гимнастике, футболе и киберспорте в состояниях покоя с закрытыми (РЗГ) и открытыми (РОГ) глазами. Исследование также сравнивает различия в ЭЭГ альфа-ритме от РЗГ к РОГ (∆ РЗГ-РОГ Альфа) среди групп спортсменок.

Визуальное внимание и спортивные требования

Гимнастика, как индивидуальный вид спорта, требует от спортсменок специфической зрительной остроты, координации и визуализации для выполнения сложных движений с точностью и грацией. В отличие от этого, динамичные командные виды спорта, такие как футбол, требуют навыков визуального взаимодействия с партнерами и соперниками, а также быстрого принятия решений.

Киберспорт, характеризующийся виртуальными игровыми средами, также подчеркивает важность визуальных навыков, так как игроки навигируют по цифровым ландшафтам и взаимодействуют с командой, сохраняя фокус на экране.

ЭЭГ и спортивно-специфические нейронные адаптации

Чтобы исследовать эти адаптации, были выбраны пять центральных электродов: лобно-полярный (Fpz), лобный (Fz), центральный (Cz), теменной (Pz) и затылочный (Oz), охватывающие ключевые области мозга, участвующие в визуальной обработке, внимании и когнитивном контроле. Были проанализированы дельта (δ), тета (θ), альфа (α) и бета (β) частотные диапазоны, чтобы получить представление о мозговой активности.

Предыдущие исследования сообщали о изменениях в активности ЭЭГ диапазонов (δ, θ, α, β) по всей голове в состояниях покоя с закрытыми и открытыми глазами, что подчеркивает различия в корковой обработке визуальной информации. В текущем исследовании рассматривается, как специфические визуальные требования командных (футбол и киберспорт) и индивидуальных (гимнастика) видов спорта влияют на внутреннюю мозговую активность, особенно при переходе от РЗГ к РОГ.

Методы

В исследовании приняли участие 42 спортсменки, включая 14 гимнасток, 14 футболисток и 14 киберспортсменок. Все участницы имели более трех лет опыта в своих видах спорта и активно участвовали в национальных соревнованиях. Их возраст варьировался от 18 до 25 лет, и все имели нормальное или скорректированное зрение и были правшами.

ЭЭГ записи проводились в течение двух 5-минутных сессий: сначала в состоянии покоя с закрытыми глазами, затем с открытыми глазами. Абсолютная мощность ЭЭГ анализировалась для дельта (δ), тета (θ), альфа (α) и бета (β) частотных диапазонов по различным областям мозга, и вычислялись значения ∆ РЗГ-РОГ Альфа.

Результаты

В состоянии покоя с закрытыми глазами футболистки демонстрировали повышенную α мощность в лобно-полярной (Fpz) и β мощность в затылочной (Oz) областях. В состоянии покоя с открытыми глазами футболистки показали увеличенную δ мощность в Fpz и лобной (Fz) областях и сниженную α мощность в центральной (Cz) области по сравнению с гимнастками, а также повышенную θ мощность в Fpz.

Киберспортсменки демонстрировали повышенную δ мощность и сниженную α мощность в Fpz и Cz областях по сравнению с гимнастками. Гимнастки продемонстрировали уникальные паттерны корковой активации, характеризующиеся более низким ∆ РЗГ-РОГ Альфа на нескольких электродах.

Заключение

Эти результаты подчеркивают спортивно-специфические паттерны корковой активации, связанные с визуальным вниманием среди спортсменок. Понимание этих нейронных адаптаций может улучшить методы тренировок и повысить спортивные результаты.

Наше исследование имеет практическое значение для спортсменок. Программы нейробиофидбека и биофидбека могут улучшить фокус, принятие решений и общую производительность спортсменок, модулируя специфические мозговые волны и физиологические реакции, выявленные в нашем исследовании. Персонализированные программы ментальной подготовки, включающие визуализацию и осознанность, могут укрепить нейронные пути, способствуя ментальной устойчивости и оптимизации производительности.