کت و شلوار تمرینی EMS (تحریک عضلات الکتریکی) به طور مستقیم در مسیر سیگنالینگ عصبی عضلانی از طریق پالس های الکتریکی اگزوژن مداخله می کند و دستورات کنترل سیستم عصبی مرکزی را شبیه سازی و تقویت می کند. اصول علوم اعصاب آن را می توان به چهار مکانیسم اصلی زیر تقسیم کرد:
1 ، فعال سازی آستانه نورون های حرکتی
تحریک جایگزین پتانسیل های عمل
در شرایط عادی ، مغز استیل کولین را از طریق نورونهای حرکتی آلفا آزاد می کند و باعث دپلاریزاسیون غشای سلول عضلانی (رسیدن به پتانسیل آستانه {0} mV) می شود تا پتانسیل های عمل تولید شود.
عملکرد EMS: جریان پالس آزاد شده توسط الکترود (معمولاً {0} ma) مستقیماً به سلولهای عضلانی تزریق می شود و سیناپسهای شیمیایی را دور می زند و پتانسیل های عمل را به اجبار تحریک می کند. تحقیقات نشان می دهد که تحت تحریک EMS ، همزمانی تخلیه نورون حرکتی 70 ٪ افزایش می یابد.
دستیابی به موفقیت در جمع آوری کمک های فضایی سلسله مراتبی
ورزش سنتی از "اصل اندازه" پیروی می کند: نورونهای کوچک آلفا (کنترل عضله آهسته نوع I) ابتدا فعال می شوند ، در حالی که نورونهای بزرگ آلفا (کنترل عضله سریع نوع II) بعداً استخدام می شوند.
مزیت EMS: با تنظیم فرکانس پالس (مانند اولویت بندی فعال شدن الیاف عضلانی نوع II در 80 هرتز) ، استخدام اصل اندازه معکوس حاصل می شود و به حداکثر رساندن کارآیی رشد سریع فیبر عضلات است.
2 ، سازگاری عصبی با انعطاف پذیری سیناپسی
اثر تقویت طولانی مدت (LTP)
تحریک الکتریکی تکراری اتصالات سیناپسی را در مسیر نخاعی قشر حرکتی تقویت می کند و تعداد ستون فقرات دندریتیک را 25 ٪ افزایش می دهد.
مکانیسم: فعال سازی گیرنده های NMDA باعث افزایش هجوم Ca ² می شود و باعث بازسازی ساختاری عصبی پس سیناپسی می شود.
تنظیم interneurons مهاری
EMS سلولهای Renshaw را با تحریک الیاف نوع IA فعال می کند ، به صورت پویا تنظیم تحریک پذیری نورونهای حرکتی آلفا و جلوگیری از خستگی عضلات ناشی از استخدام بیش از حد.
3 ، احساس بهینه سازی ادغام ورزش
تقویت بازخورد اختصاصی
پالس های الکتریکی اسپیندل های عضلانی و اندامهای تاندون را فعال می کنند ، فعالیت نورونهای حرکتی گاما را تقویت می کنند و طول عضلات و ادراک تنش را بهبود می بخشند. داده ها نشان می دهد که پس از آموزش EMS ، خطای ادراک موقعیت مشترک 40 ٪ کاهش یافته است.
تغییر شکل بازنمایی موتور قشر مغز
مطالعات FMRI نشان داده است که پس از 6 هفته آموزش EMS ، حجم ناحیه نماینده عضله هدف در قشر حرکتی اولیه (منطقه M1) 18 ٪ افزایش یافته است ، که نشانگر کنترل حرکتی تصفیه شده تر است.
4 ، تنظیم سیستم انتقال دهنده عصبی
فعال سازی مسیر دوپامینرژیک
تحریک الکتریکی باعث آزاد شدن دوپامین در ماده استریاتوم ذات ، تقویت انگیزه حرکتی و مکانیسم های پاداش می شود. در این آزمایش ، انطباق آموزش گروه EMS 35 ٪ بیشتر از گروه سنتی بود.
تنظیم متابولیک IGF {0}}}/mTOR
تحریک پالس باعث ترشح موضعی فاکتور رشد مانند انسولین (IGF {1}}) می شود ، سلولهای ماهواره ای عضلانی را فعال می کند و ضخیم شدن فیبر عضلات را تقویت می کند. تحقیقات تأیید کرده است که سطح مقطعی سلولهای عضلانی در گروه EMS در مقایسه با آموزش طبیعی 60 ٪ افزایش می یابد.
5 ، مکانیسم های عصبی در کاربردهای بالینی
خسارت عصبی
پس از سکته مغزی ، از تحریک EMS برای تحریک اندام آسیب دیده استفاده می شود ، باعث انعطاف پذیری مغز از طریق انقباض عضلات اجباری و گسترش جبرانی قشر حرکتی اولیه از سمت سالم به سمت آسیب دیده می شود (تأیید شده توسط تحریک مغناطیسی ترانس کرانیال).
مدیریت درد
تحریک فرکانس بالا (120 هرتز) گیرنده های مواد افیونی دلتا را فعال می کند ، و ماده ضد درد درون زا آنکفالین را آزاد می کند ، با میزان مؤثر 78 ٪ در تسکین درد عضله شروع تاخیر (DOMS).
یک چشم انداز علوم اعصاب در مورد خطرات و تابوها
خطر صرع: تحریک بیش از حد ممکن است باعث تخلیه غیر طبیعی قشر مغز شود ، به ویژه برای کسانی که سابقه صرع دارند ، که باید از آن جلوگیری کرد.
اختلالات سیستم عصبی اتونوم: تحریک گردن ممکن است با لحن واگ تداخل داشته باشد و منجر به تغییرپذیری ضربان قلب غیر طبیعی (HRV) شود.
خستگی عصبی: پارامترها پس از استفاده مداوم بیش از 4 هفته باید تنظیم شوند تا از حساسیت زدایی گیرنده های استیل کولین در نورونهای حرکتی آلفا جلوگیری شود.
جهت آینده ادغام فناوری عصبی
سیستم تحریک عصبی حلقه بسته: ترکیبی از سیگنال های الکترومیوگرافی (EMG) و الکتروانسفالوگرافی (EEG) ، تنظیم پارامترهای پالس در زمان واقعی برای مطابقت با حالت توجه کاربر.
هم افزایی تحریک جریان مستقیم transcranial (TDCS): تحریک پذیری قشر حرکتی را از طریق الکترودهای پوست سر تقویت می کند و یک تمرین هم افزایی "عضله مغز" با EMS را تشکیل می دهد.
تراشه نورومورفیک: از شبکه های عصبی بیولوژیکی برای طراحی الگوهای تحریک ، دستیابی به ریتم جذب عضلات طبیعی تر تقلید می کند.
کت و شلوار آموزش EMS حالت کنترل سریال سنتی "عضله عصب مغز" را به یک سیستم فعال سازی موازی هدایت شده توسط پالس های الکتریکی از طریق بازنویسی دیجیتال سیگنال های عصبی ، ارائه راه حل های نوآورانه علوم اعصاب برای توانبخشی عصبی ، بهبود عملکرد حرکتی و ضد پیری ، ارتقا داده است.
