Comment votre cervelet contrecarre-t-il la "paralysie par analyse"?
Depuis plus d'une décennie, j'ai mes antennes pour de nouvelles recherches sur le cervelet. Je cherche constamment à relier les points sur la façon dont le cerveau et le cervelet sont interconnectés à la fois structurellement et fonctionnellement. Au cours des derniers mois, de nombreuses études révolutionnaires sur le cervelet ont été publiées. Dans ce billet, je vais explorer les dernières découvertes sur le cervelet de l'Université McGill au Canada.
Mon père, Richard Bergland, était neurochirurgien, neuroscientifique, joueur de tennis de rang national et auteur de The Fabric of Mind. Mon père était obsédé par le cervelet dans le sport et dans la vie. Il m'a transmis cette obsession.
Mon père a souvent dit: «De cela, je suis absolument certain, devenir neurochirurgien était une conséquence directe de mon œil pour le ballon.» Son expérience de première main de la puissance du système vestibulaire du cervelet pour suivre une cible en mouvement (comme un tennis balle), et créer une coordination musculaire superfluide dans le sport et dans la salle d'opération a été pour lui un changement de vie.
Mon père a compris la puissance du cervelet bien avant la plupart de ses contemporains. Une grande partie des dernières recherches sur le cervelet a confirmé ce que mon père avait émis à partir de l'hypothèse du mystérieux et puissant «petit cerveau» intuitivement et intellectuellement, il y a longtemps.
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Depuis le début, The Athlete's Way a été construit autour d'un modèle de cerveau divisé qui assigne la fonction exécutive du sport dans le cerveau, et les compétences automatiques, et la mémoire musculaire de la performance dans le cervelet. Dans. 12, j'écris:
Mon père a toujours été obsédé par les cellules de Purkinje du cervelet et leur capacité à retenir la mémoire musculaire. Quand j'étais un enfant jouant au tennis tous les jours, ses mots résonnaient dans mon esprit. "Sculptez les rainures dans le cervelet, Chris. Pensez à marteler et forger votre mémoire musculaire à chaque coup. "
Le cervelet est le siège de la motricité automatique et de la mémoire musculaire
J'ai décidé quand j'ai signé un contrat de livre avec St. Martin's Press que j'allais utiliser cette plate-forme pour faire avancer les idées de mon père sur le cervelet. Mon père et moi parlions tous les jours pendant que j'écrivais le manuscrit de l' athlète il y a plus de dix ans.
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Dans les années 1970, mon père a été loué et mis sur un piédestal par ses pairs et les médias grand public pour faire avancer le modèle traditionnel de «cerveau gauche-cerveau gauche» à un public général. Parmi ses félicitations, mon père était l'expert neuroscientifique par excellence pour le livre à succès de Betty Edwards, Drawing on the Right Side of the Brain .
Mon père était un iconoclaste qui a poussé contre les status de neuroscience. Quand il a essayé d'éloigner la conversation du modèle «cerveau gauche-cerveau droit» et de mettre le cervelet à l'honneur, il a été qualifié d'hérétique et de charlatan par ses collègues des facultés de médecine de l'Ivy League et d'autres pairs.
En tant que scientifique, mon père a été frustré par les contraintes de la technologie d'imagerie cérébrale du 20ème siècle pour prouver ses idées visionnaires sur le cervelet dans un laboratoire. J'ai toujours eu l'intuition que mon père avait raison au sujet du cervelet. Dans. 82 de La Voie du sportif, je décris ma passion héréditaire pour le cervelet,
Bien que le cervelet ne représente que 10% de l'ensemble du cerveau, il contient plus de la moitié de tous les neurones du cerveau. Mesuré par les neurones, plutôt que par le volume, le «petit cerveau» est en réalité le plus gros cerveau. Quoi que fasse le cervelet, il en fait beaucoup. Ne jamais sous-estimer la puissance du cervelet.
Les moyens cérébelleux relatifs à ou situés dans le cervelet. C'est le mot-frère à cérébral , qui signifie ou situé dans le cerveau. Je crois que le cervelet devrait être un mot familier tout comme cérébral, car il est tout aussi important. Être également cérébelleux et cérébral est la clé de la performance athlétique fluide.
Je suis en croisade pour sensibiliser les gens à leur pensée cérébrale et cérébelleuse. Je suis un champion de l'outsider, et le cervelet en est un depuis trop longtemps. Je veux que vous pensiez à votre cervelet pour vous aider à créer un génie athlétique afin que vous puissiez jouer comme un champion.
En 2007, quelques semaines après la publication de The Athlete's Way , mon père est décédé. J'étais dévasté. J'ai fait le vœu à ses funérailles que je ferais tout ce qui est en mon pouvoir pour maintenir vivante sa passion pour le cervelet.
Chaque matin, je me réveille en espérant qu'il y aura de nouvelles recherches pour faire progresser notre compréhension du cervelet. Je suis en mission pour défendre mon père, prouver qu'il était en avance sur son temps et communiquer ses idées sur le cervelet à une nouvelle génération.
Neurones individuels dans le cervelet peuvent apprendre des compétences motrices
Plus tôt aujourd'hui, j'étais ravi de lire une nouvelle étude de l'Université McGill qui a découvert qu'une étonnante petite grappe de cellules cérébrales profondes dans le cervelet permet aux athlètes d'apprendre de nouvelles habiletés motrices – comme servir une balle de tennis, frapper une balle de baseball, gymnastique sur une poutre d'équilibre, etc.
L'étude d'août 2015, «Apprendre à anticiper l'inattendu: mise à jour rapide dans le cervelet des primates pendant l'auto-déplacement volontaire», a été publiée dans la revue Nature Neuroscience . Ce sont des études comme celle-ci qui amènent les idées de mon père sur le cervelet au XXIe siècle.
La légende du tennis Arthur Ashe a déclaré: «Il y a un syndrome dans les sports appelé« paralysie par analyse ». À mon avis, lorsque le cerveau est trop réfléchi et que le cervelet est désengagé, le« flux »est inhibé et un athlète étouffe. Je crois que cette nouvelle recherche confirme que le cervelet peut être au cœur de la rupture du cercle vicieux de la paralysie par l'analyse en «débridant» le cerveau de la surdétection pendant les sports.
La nouvelle étude a été menée par Kathleen Cullen du Département de physiologie de McGill. L'objectif de la recherche de son laboratoire est de comprendre les mécanismes par lesquels l'information d'auto-mouvement (vestibulaire) est codée et ensuite intégrée aux signaux d'autres modalités pour assurer une perception et un contrôle précis du regard, du mouvement et de la posture.
Cullen souligne que le mouvement vestibulaire détecte automatiquement le mouvement propre, y compris les régions clés du cervelet, ce qui contribue à une gamme impressionnante de fonctions cérébrales, des réflexes les plus automatiques à la perception spatiale complexe et à la coordination motrice précise, telles que utilisé pour la gymnastique.
Dans la dernière expérience de McGill, Cullen et al ont découvert que pour apprendre une nouvelle habileté motrice, un petit nombre de neurones dans le cervelet s'engagent dans des calculs élégants, virtuellement mathématiques, dans lesquels ils comparent rapidement la rétroaction attendue à la rétroaction sensorielle réelle. temps réél.
L'étude a été menée en procédant à une analyse par essais des réponses de l'activité cérébrale de neurones cérébelleux simples chez des singes macaques qui effectuaient des tâches spécifiques d'apprentissage du mouvement.
Cette recherche montre que les neurones cérébelleux sont capables de se réajuster instantanément en changeant la force des connexions entre d'autres neurones pour former de nouveaux modèles dans le cerveau afin d'accomplir de manière fluide la tâche à accomplir. Dans un communiqué de presse, Cullen a décrit la recherche en disant:
Nous savons depuis un certain temps que le cervelet est la partie du cerveau qui absorbe les informations sensorielles, puis nous fait bouger ou réagir de manière appropriée.
Ce que nous ne savions pas jusqu'à présent, c'est que les neurones célibataires dans notre cerveau parviennent à suivre dynamiquement la différence entre ce que le cerveau s'attend à recevoir des sens et l'information qu'il reçoit réellement pendant l'apprentissage moteur. Notre recherche montre que cette différence calculée (signal d'erreur de prédiction sensorielle) est utilisée pour changer rapidement les modèles et les connexions entre les neurones afin d'apprendre de nouvelles aptitudes motrices.
Afin d'apprendre une nouvelle compétence motrice, les chercheurs ont constaté que le cervelet fait une estimation de l'afflux sensoriel attendu qu'il devrait obtenir de votre système sensoriel. Ensuite, le cervelet utilise automatiquement cette prédiction pour calculer la différence entre ce que vous avez l'intention de faire et ce que vous avez réellement fait. Ce processus cérébelleux est la clé de la création de flux et de la réalisation de ce que j'appelle la «superfluidité» sur et hors du terrain.
Ces nouvelles découvertes suggèrent en outre que par la pratique, les athlètes de niveau élite deviennent mieux à coordonner leurs mouvements et à comprendre leur propre proprioception. Grâce à la pratique et à la répétition, le cervelet parvient également mieux à prédire l'imprévu et à effectuer des corrections et des réajustements rapides comme l'éclair, nécessaires à une performance maximale.
Conclusion: Optimiser la fonction cérébelleuse a des avantages dans la vie et le sport
Le cervelet joue un rôle essentiel dans l'apprentissage moteur en construisant une estimation des conséquences sensorielles exactes d'un mouvement spécifique. Les nouvelles découvertes de McGill démontrent l'incroyable sophistication des calculs cérébelleux nécessaires pour apprendre automatiquement à prévoir des apports sensoriels inattendus et à s'adapter en conséquence.
Cullen a conclu: «Un gymnaste faisant un backflip sur une poutre d'équilibre dépend de cette capacité à calculer précisément le décalage entre l'endroit où il s'attend à atterrir et l'endroit où il se trouve pour atterrir carrément sur la poutre. Mais la recherche est également pertinente pour les patients atteints d'AVC et de sclérose en plaques et pour les cliniciens qui les traitent. "
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