چگونه نوآوری در علوم ورزشی می تواند به شناسایی برندگان مدال طلای آینده استرالیا کمک کند | ورزش استرالیا

افیک سال پیش، تیم مغول‌های استرالیایی آزمایش‌هایی را در جیندابین، نزدیک زمین‌های اسکی در نیو ساوت ولز آلپاین انجام دادند. علوم ورزشی یک رشته پیشرفته است و ورزشکاران زبده اغلب با نوک زدن و به حرکت درآوردن می‌شوند یا روی تردمیل‌هایی که به ماشین‌های پیچیده متصل شده‌اند، حرکت می‌کنند. اما این آزمایش متفاوت بود. دانشمندان برون‌داد فیزیکی را اندازه‌گیری نمی‌کردند، و از ورزشکاران نمی‌خواستند که خودشان را تا حد مجاز بالا ببرند. در عوض، آنها به دنبال تعیین ویژگی های کمتر ملموس بودند: جهت گیری فضایی و کنترل حرکت، از جمله حس عمقی – به اصطلاح “حس ششم”.

این فناوری جدید بود و در زمینه ورزشی تا حد زیادی اثبات نشده بود. جاکارا آنتونی یکی از ورزشکارانی بود که در این تست شرکت کرد. در آن زمان که هنوز یک نوجوان بود، آنتونی اخیراً به تیم ملی مغولان اضافه شده بود. او هنوز در هیچ رقابت مهمی برنده نشده بود، اما در آن روز، آنتونی از جدول امتیاز گرفت.

پیتر توپالوویچ، مربی قدیمی المپیک زمستانی و مدیر برنامه ورزش‌های زمستانی در موسسه ورزش NSW، می‌گوید: «داده‌های واقعاً جالب بود، هر ورزشکار بر اساس آزمایش رتبه‌بندی شد – و جاکارا در صدر فهرست قرار گرفت». گوردون وادینگتون، پروفسور انستیتوی ورزش استرالیا در پزشکی ورزشی در دانشگاه کانبرا که این آزمایش را انجام داد، به یاد می‌آورد که آنتونی «بسیار بسیار خوب بود. به طور قابل توجهی بهتر از گروه وسیعی که در آن زمان با آنها آزمایش شد.”

سال بعد، آنتونی در المپیک زمستانی 2018 در پیونگ چانگ چهارم شد. اوایل امسال، او در رده مغول ها در پکن – اولین مدال طلای استرالیا در بازی های زمستانی برای بیش از یک دهه، برنده شد. قولی که او در آن روز آزمایش نشان داده بود عملی شد.

طنز این بود که داده ها در ابتدا مورد استفاده قرار نگرفتند. المپیک 2018 در مسابقات جهانی بعدی (جایی که آنتونی دوم شد) و سپس اختلال کووید-19 محو شد. تا زمانی که تیم از پکن بازگشته بود که توپالوویچ، “توپا” به ورزشکارانش، سرانجام فرصتی برای بررسی مجدد نتایج آزمایش پیدا کرد. این به ما فرصتی داد تا برخی از آن داده‌ها را بازتاب دهیم، و مانند «وای» بود!» او می گوید. “واقعاً، چیزهای بسیار جالبی.”

توپالوویچ مشتاق است تا از این نوآوری ها در علوم ورزشی نهایت استفاده را ببرد. او پتانسیل این را می بیند که هم برندگان مدال طلای بعدی استرالیا را شناسایی کند و هم ورزشکارانی را که در معرض خطر آسیب بیشتری هستند شناسایی کند. او می گوید: «من اساساً از ورزشکاران تیم ملی مغول به عنوان خوکچه هندی استفاده می کردم. “این حوزه ای است که من می خواهم به پیگیری آن ادامه دهم و تحقیقات را ادامه دهم، زیرا فکر می کنم ارزش دارد.”

با پیش‌بینی موفقیت ستاره المپیک زمستانی استرالیا، آینده این پیشرفت علمی ورزشی چیست؟

تیمنشاء این نوآوری ورزشی به سه دهه قبل باز می گردد. در سال 1993 بود که وادینگتون، محققی، تصمیم گرفت مطالعات دکترای خود را در مورد چگونگی درک انسان از حرکت مچ پا انجام دهد. برای یک قرن، دو آزمایش شناخته شده برای حرکت مچ پا وجود داشت. وادینگتون برای دکترای خود سومین دستگاه را اختراع کرد، «دستگاه تشخیص میزان حرکت مچ پا». او سپس به مطالعه افرادی که آسیب مچ پا را تجربه کرده بودند، پرداخت.

این کار نشان داد که افرادی که درک کمتری از حرکت مچ پا داشتند (در واقع حس عمقی بدتر) خطر بیشتری برای آسیب دیدگی مچ پا داشتند. این یک یافته مهم بود. اما این گام بعدی در اوایل دهه 2000 بود که موفقیتی را برای رشته ورزشی به اثبات رساند. “ما فکر کردیم – اگر این مورد در مورد آسیب بود، آیا این روی توانایی گسترده شما برای عملکرد به عنوان یک ورزشکار نیز تاثیر می گذارد – با توجه به پلت فرمی که ما تقریباً در هر ورزشی انجام می دهیم نیاز به کنترل روی پاهای خود دارد؟” وادینگتون می گوید.

آکادمیک و همکارانش گروه‌های مقطعی از ورزشکاران را انتخاب کردند و آنها را بر اساس عملکرد در مسابقات، رتبه‌بندی مربی و غیره تفکیک کردند. “مطمئناً همین موضوع پیش آمد – بهترین اجراکنندگان کسانی بودند که بهترین امتیازها را داشتند [on the testing]،” او اضافه می کند. آزمایشی که امروز به کار گرفته می شود، اوج آن تحقیقات و تحقیقات بیشتر در 20 سال گذشته است. وادینگتون می گوید: «این ارتباط بین تفکر آسمان آبی و تحقیقات کاربردی است.

اما حس عمقی – آگاهی ما از موقعیت بدنمان – تنها بخشی از سیستم حسی چندوجهی انسان است. سیستم های دیگر عبارتند از بینایی (آنچه می بینیم) و دهلیزی (تعادل و جهت گیری فضایی ایجاد شده توسط چشم ها و گوش داخلی). این سیستم ها (به علاوه سایرین) با هم بر کنترل حرکت تأثیر می گذارند. بنابراین، تصادفی خوشحال کننده بود که وادینگتون با دو محقق دیگر، دکتر الیزابت مک گرات و دکتر برادن مک گراث ملاقات کرد. الیزابت مک‌گراث می‌گوید: «گوردون بر حس عمقی متمرکز بود، در حالی که تحقیقاتی که براد و من انجام می‌دادیم در بخش بینایی و دهلیزی بود. ما فکر می‌کردیم که اگر همه اینها را کنار هم بگذاریم واقعاً عالی خواهد بود.»

دو سال پیش، این کار از طریق یک استارت آپ به نام Prism Neuro تجاری شد. این گروه در حال حاضر از نزدیک با بسیاری از ورزش های المپیک که از طریق AIS در کانبرا می چرخند، کار می کنند. استارت آپ در دفتر کوچکی در پشت محوطه سرسبز مؤسسه مستقر است. آنها در ازای کار با ورزشکاران AIS اجاره بها دریافت می کنند (وادینگتون می گوید: “این یک خیابان دو طرفه است.”

این سه نفر تصمیم گرفتند تحقیقات خود را تجاری سازی کنند تا آن را افزایش دهند. ورزش تنها یک مرز است – آنها همچنین کاربردهای بالقوه ای را برای اهداف نظامی (مک گراث ها هر دو قبلا در آزمایشگاه تحقیقات پزشکی هوافضای دریایی در ایالات متحده کار می کردند) برای فضانوردان (وادینگتون به طور منظم به هیوستون سفر می کند تا با ناسا، آژانس فضایی آمریکا کار کند. ) و در مراقبت از سالمندان. با چنین پتانسیلی، برای شروع سرمایه گذاری به منابع مالی خارجی نیاز بود.

وادینگتون می‌گوید: «دریافت بودجه در استرالیا در فضای تحقیقاتی سخت است – این بسیار رقابتی است. «بنابراین کاری که می‌توانیم با تجاری‌سازی آن انجام دهیم، ایجاد فرصت‌های بیشتر، مشاغل بیشتر در فضا، ظرفیت تحقیقاتی بیشتر برای ساخت پروژه‌های جدید است. چندین عمر کار وجود دارد که می توان انجام داد.»

دبلیوhen Guardian Australia از دفتر Prism Neuro بازدید کرد، زمان آزمایش هفت ورزشکار جوان از مرکز عالی بسکتبال استرالیا بود، یک برنامه مسکونی مستقر در AIS. این مرکز با همکاری آکادمی جهانی NBA، سابقه چهار دهه ای در تولید بهترین بسکتبالیست های استرالیا دارد (لورن جکسون، پتی میلز و اندرو بوگات همگی در این برنامه شرکت کردند). اما ظاهراً این مرکز از آزمایش چیزهای جدید نیز ترسی ندارد.

نوجوانان یکی دو نفر در یک زمان از پله ها به سمت فضای آزمایشی طبقه دوم Prism Neuro بالا رفتند. اعضای Sapphires، تیم بسکتبال زنان زیر 17 سال استرالیا، در آستانه سفر به مجارستان برای جام جهانی زنان نوجوانان فیبا بودند (آنها در نهایت پنجم شدند). اما ابتدا، مربیان از آنها خواسته بودند تا تست های کمی غیرعادی انجام دهند.

ساما هانسون، مهاجم کوچکی که به مدت شش ماه در مرکز برتری مستقر شده بود، می‌گوید: «قبلاً هرگز انتظار چنین آزمایشی را نداشتم – جالب و متفاوت است. “شما بهترین از همه چیز اینجا دارید [at the AIS]. این به من کمک می کند تا بهتر شوم و امیدوارم من را به سطح بعدی برساند.”

Prism در حال حاضر دو روش آزمایش اولیه را به کار می گیرد که با هم عملکرد مسیرهای مورد استفاده توسط مغز برای کنترل حرکت را اندازه گیری می کند. اولین مورد، با استفاده از یک هدست واقعیت مجازی، واکنش چشم های شرکت کننده را به تحریک بصری ردیابی می کند.

الیزابت مک گراث می گوید: «این به توانایی مغز شما برای پردازش حرکت می رود. “برای گرفتن توپ یا ضربه زدن به توپی که به سمت شما می آید چقدر سریع باید حرکت کنید.” مک گرات کار خود را با مطالعه خلبانان جنگنده آغاز کرد، جایی که نیاز مشابه است. “بعضی از مردم، اگر آگاهی فضایی خوبی نداشته باشند، خلبانان خوبی نخواهند بود.”

این آزمایش نشانه ای از هر دو سیستم دهلیزی و بینایی را نشان می دهد. مک گرات می گوید دوربین های موجود در هدست حرکات چشم را ضبط می کنند که با کمک هوش مصنوعی “و ریاضیات زیادی” آنالیز می شود. آزمایش فقط چند دقیقه طول می کشد. او می افزاید: «این شگفت انگیز است که چقدر اطلاعات می توانید در مورد عملکرد مغز در یک آزمایش سه دقیقه ای به دست آورید.

در آزمون دیگر، شرکت‌کنندگان با پای برهنه روی یک دستگاه تخته‌مانند فلزی می‌ایستند – نسخه‌ای به روز شده از ابزاری که وادینگتون برای دکترای خود ساخته است. با چرخاندن مچ پا، بخشی از دستگاه فرو می‌رود – میزان شیب متناوب بین پنج سطح، از کم عمق به عمیق، که به طور تصادفی تغییر می‌کنند. پس از هر چرخش از ورزشکار خواسته می شود حدس بزند که به کدام سطح رسیده است – آزمایش حس عمقی در مچ پا. این ده ها بار پشت سر هم تکرار می شود.

در آزمایشگاهی در دانشگاه کانبرا، در پنج دقیقه دورتر، وادینگتون ماشین‌های بیشتری دارد – اگرچه برخی از آنها به‌طور قابل‌توجهی از فناوری پایین‌تری برخوردار هستند. از آنجایی که تکنیک های تست بسیار جدید هستند، وادینگتون مجبور شده است برخی از آنها را خودش بسازد. او می گوید: «همه اینها از Bunnings ساخته شده است. “شما باید در این بازی یک مهندس باشید.”

پس از آزمایش ورزشکاران، آنها در مجموعه داده های Prism Neuro محک زده می شوند. در حال حاضر، نتایج – چگونگی هر ورزشکار در مقایسه با جمعیت وسیع‌تری از همسالان – دو مورد استفاده اصلی دارند: استعدادیابی و کاهش آسیب. ورزشکارانی که گلزنی می کنند ممکن است ستاره های آینده باشند. کسانی که امتیاز ضعیفی کسب می کنند ممکن است در معرض خطر بیشتری برای آسیب باشند، که به تیم های ورزشی اجازه می دهد مداخلات اولیه یا بهبودی طولانی مدت را انجام دهند.

کاری که مربیان به طور سنتی انجام می دادند، [they] وادینگتون می‌گوید، در دیدن محرک‌های خوب، و حرکت‌کنندگان نه چندان خوب، بسیار خوب عمل کرده‌اند. آنچه که ما در اینجا می‌توانیم انجام دهیم این است که اساساً یک عدد را در مورد آن قرار دهیم، یک عدد را در مورد تمایز بین افراد محرک خوب و افراد نه چندان خوب در نظر بگیریم.

به این خبرنگار فرصت داده شد تا با استفاده از هر دو روش مورد آزمایش قرار گیرد. نمرات پایین‌تر از حد متوسط ​​او نشان می‌دهد که تغییر شغلی در اسکی نخبگان به آن اشاره نمی‌کند. مک گراث متعاقباً توصیه کرد: «برای یک ورزشکار معمولی قابل احترام است، اما استعداد نخبگان پنهان وجود ندارد.»

کار جذاب است و به گفته وادینگتون، آسمان حد است. با توجه به علاقه شدید تیم های ورزشی آمریکایی – چندین نفر قبلاً قراردادهایی را برای همکاری با Prism Neuro امضا کرده اند، اگرچه این استارت آپ در مورد این مشتریان کاملاً صحبت می کند – این فناوری در حال حاضر در برخی از بزرگترین لیگ های ورزشی جهان به کار گرفته شده است.

تلاش‌های راه‌اندازی Waddington که سابقاً رئیس فیزیوتراپی در دانشگاه کانبرا بود، همچنین به تمرکز فزاینده بر پیوند تحقیق و کاربرد اشاره دارد. او می‌گوید: «من فکر می‌کنم این انتظاری است که دانشگاه‌ها اکنون از اساتید خود دارند تا عملاً در فضای نوآوری و کارآفرینی بیشتر بسازند». «این دنیای کمی متفاوت از روزهای قدیم است که با کت تویدی خود می‌نشینید و پاهایتان را بالا می‌کشید و به ایده‌های عالی فکر می‌کردید. شما هنوز هم باید به ایده‌های بزرگ فکر کنید، اما ما باید کاری کنیم که آن‌ها هم از طرف دیگر بیرون بیایند.»

در آزمایشگاهی در کانبرا، ایده های عالی در حال حباب کردن هستند. و اوایل سال جاری، جاکارا آنتونی در دامنه‌های Zhangjiakou در نزدیکی پکن نشان داد که ایده‌ها از سوی دیگر بیرون می‌آیند. دارنده مدال طلایی که علم ورزش نسل بعدی موفقیتش را پیش بینی کرده بود.

وادینگتون می گوید: دیدن این چیزها همیشه لذت بخش است. همیشه محقق، او اضافه می کند که مدال طلای آنتونی تایید بود، نه تایید. من به اندازه کافی نتایج را دیده بودم که لزوماً نیاز به اثبات را احساس نکردم. اما به عنوان اثبات مفهوم، مدال طلای المپیک ضرری ندارد.