Az EMS (elektromos izom stimuláció) edzőportja közvetlenül beavatkozik a neuromuscularis jelátviteli útba az exogén elektromos impulzusok révén, szimulálva és javítva a központi idegrendszer vezérlési parancsát. Idegtudományi alapelvei a következő négy alapvető mechanizmusra bonthatók:
1, A motoros neuronok küszöb aktiválása
A cselekvési potenciálok alternatív kiváltása
Normál körülmények között az agy felszabadítja az acetil -kolint az alfa -motoros idegsejteken keresztül, és az izomsejtmembrán depolarizációját váltja ki (elérve a -50 MV küszöbpotenciálját) az akciós potenciál előállításához.
EMS funkció: Az elektróda által felszabaduló impulzusáram (általában 5-100 Ma) közvetlenül injektálódik az izomsejtekbe, megkerülve a kémiai szinapszisokat és erőszakkal kiváltva az akciópotenciálokat. A kutatások azt mutatják, hogy az EMS stimulációja alatt a motoros neuronkibocsátások szinkronitása 70%-kal növekszik.
Áttörés a hierarchikus téradománygyűjtésben
A hagyományos testmozgás követi a "méret alapelvet": a kis alfa -idegsejteket (az I. típusú lassú izomot) először aktiválják, míg a nagy alfa -idegsejteket (a II. Típusú gyors izomot) később toborozzák.
EMS előnye: Az impulzusfrekvencia beállításával (például a II. Típusú izomrostok 80 Hz -es aktiválásának prioritásaként) a fordított méret -alapelvet toborzásra érjük el, maximalizálva a gyors izomrostok fejlődésének hatékonyságát.
2, Neurális adaptáció a szinaptikus plaszticitáshoz
Hosszú távú potencírozási hatás (LTP)
Az ismétlődő elektromos stimuláció fokozza a szinaptikus kapcsolatokat a motoros kéreg gerinc útjában, és 25%-kal növeli a dendritikus tüskék számát.
Mechanizmus: Az NMDA receptorok aktiválása CA ² ⁺ beáramlást vált ki, és posztszinaptikus neuronális szerkezeti átalakítást vált ki.
A gátló interneuronok szabályozása
Az EMS aktiválja a Renshaw -sejteket az IA típusú afferens szálak stimulálásával, dinamikusan szabályozva az alfa -motoros idegsejtek ingerlékenységét és megakadályozva az izom fáradtságát, amelyet a túlzott toborzás okoz.
A 3. 3. ábrán látható a sportintegráció optimalizálása
A proprioceptív visszajelzés fokozása
Az elektromos impulzusok aktiválják az izomorsókat és az inak szerveit, javítják a gamma motoros idegsejtek aktivitását, és javítják az izomhosszot és a feszültség észlelését. Az adatok azt mutatják, hogy az EMS edzés után a közös helyzet -észlelési hiba 40%-kal csökkent.
A kortikális motoros ábrázolás átalakítása
Az FMRI vizsgálatok kimutatták, hogy az EMS edzés 6 hetes edzése után az elsődleges motoros kéregben (M1 régió) a célizom -reprezentatív terület térfogata 18%-kal nőtt, jelezve a finomabb motorvezérlést.
4, A neurotranszmitter rendszer szabályozása
A dopaminerg út aktiválása
Az elektromos stimuláció elősegíti a dopamin felszabadulását a lényegi nigra striatumban, javítva a motoros motivációt és a jutalmazási mechanizmusokat. A kísérletben az EMS csoport képzési megfelelése 35% -kal magasabb volt, mint a hagyományos csoporté.
Az IGF metabolikus szabályozása -1/mTOR út
Az impulzus stimuláció indukálja az inzulinszerű növekedési faktor (IGF -1) helyi szekrécióját, aktiválja az izom műholdas sejteket, és elősegíti az izomrostok megvastagodását. A kutatások megerősítették, hogy az izomsejtek keresztmetszeti területe az EMS csoportban 60% -kal növekszik a természetes edzéshez képest.
5, Neurális mechanizmusok a klinikai alkalmazásokban
Neurorhabilitáció
A stroke után az EMS stimulációt használják az érintett végtag stimulálására, az agy plaszticitásának kiváltására kényszerített izom -összehúzódás révén, és az elsődleges motoros kéreg kompenzációs terjeszkedése az egészséges oldalról az érintett oldalra (transzkraniális mágneses stimulációval ellenőrizve).
fájdalomkezelés
A magas frekvenciájú (120Hz) stimuláció aktiválja a delta opioid receptorokat, felszabadítva az endogén fájdalomcsillapító anyag enkefalinot, és a késleltetett izomfájdalom (DOMS) enyhítésében tényleges 78% -os arány.
A kockázatok és a tabuk idegtudományi perspektívája
Epilepsziás kockázat: A túlzott stimuláció rendellenes kortikális kisülést okozhat, különösen azok számára, akiknek epilepsziája van, amelyet el kell kerülni.
Autonóm idegrendszeri rendellenességek: A nyaki stimuláció zavarhatja a vagális hangot, ami rendellenes pulzusszám -variabilitást (HRV) vezet.
Neuroadaptive fáradtság: A paramétereket folyamatos használat után 4 hétig kell beállítani, hogy elkerüljék az acetilkolin receptorok deszenzibilizációját az alfa -motoros idegsejtekben.
A neurális technológia integrációjának jövőbeli iránya
Zárt hurok neurális stimulációs rendszer: Az elektromiográfia (EMG) és az elektroencephalográfia (EEG) jelek kombinálása, az impulzusparaméterek valós időben történő beállítása a felhasználó figyelmének állapotának megfelelően.
Transzkraniális egyenáramú stimuláció (TDCS) szinergia: A motoros kéreg ingerlékenységét fokozza a fejbőr elektródain keresztül, és "agyi izom" szinergiát képez az EMS -ekkel.
Neuromorf chip: A biológiai ideghálózatokat utánozza a stimulációs minták megtervezésére, és a természetes izom -toborzási ritmust elérve.
Az EMS edzési öltöny az "agyi idegizom" hagyományos soros kontroll módját egy párhuzamos aktiválási rendszerre továbbította, amelyet az idegi jelek digitális átírása révén elektromos impulzusok vezetnek, innovatív idegtudományi megoldásokat kínálva az idegi rehabilitációhoz, a jobb motoros teljesítményhez és az öregedésgátlóhoz.
