所有精英运动员都刻苦训练，拥有出色的技能，并在比赛中保持精神高度集中。但是，是什么将金牌得主与同样努力但排名第 10 的运动员区分开来呢？大脑深处的一个小结构可能为优胜者提供额外的优势。
最近的研究表明，大脑的岛叶皮层可能帮助短跑运动员比竞争对手更有效地推动身体前进。这个区域可以帮助拳击手更好地抵挡对手即将挥出的拳头，并帮助跳水运动员计算她旋转的身体位置，从而在入水时几乎没有水花。通常被称为脑岛的区域，可以帮助射击手在手指扣动扳机时保持对靶心的清晰关注，并帮助罚球线上的篮球运动员屏蔽掉篮板后方球迷分散注意力的尖叫声和挥舞的手臂。
根据一项新的理论，脑岛通过预测运动员未来的感受来完成这一切。加州大学圣地亚哥分校和海军健康研究中心的一个名为OptiBrain 中心的联合机构的研究人员认为，运动员拥有一个高度协调的脑岛，可以非常准确地预测身体在下一刻的感受。这种对身体未来状态的模型指导其他大脑区域启动更适合未来需求的行动，而不是那些失败者和沙发土豆的行动。
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这种高度的意识可以使奥运选手更有效地激活肌肉，从而游泳更快、跑得更远、跳得更高，超越凡人。在 2012 年发表的实验中，精英运动员的脑部扫描显示，他们的脑岛功能与普通人差异最为显著。现在出现的新证据还表明，可以使用一种称为正念的冥想技巧来训练这个大脑区域，这对奥运选手和周末战士来说都是好消息。
巅峰表现
抛开欢呼的球迷、逐帧解说以及所有财富和名望的装饰，职业体育可以简化为一个简单的概念：让我们着迷的运动员是实现特定身体目标的专家。他们流畅地完成身体壮举，而不会浪费一滴汗水。
这种表现是一种全脑现象。例如，运动皮层和记忆系统编码了多年的练习。神经纤维被包裹在额外的保护鞘层中，这加速了神经元之间的通信，产生闪电般的快速反射。了解大脑在运动方面的最佳状态是精神病学家马丁·保卢斯及其在 OptiBrain 中心的同事的目标。他们认为，脑岛可能充当关键枢纽，将高水平的认知与身体状态的测量相结合，以确保投掷标枪和从高杠上完成旋转下体的肌肉和骨骼的正常运作。“我们追求的关键思想是，当有人收到预测坏事即将发生的提示时，他们会如何反应，”保卢斯说。“表现更出色的人是那些能够利用这种预期提示来调整自己并恢复平衡的人。”
脑岛略大于金橘，是大脑皮层的一部分，大脑皮层是形成大脑外层的厚厚的灰色组织褶皱。密集起皱的结构位于皮质地幔的内部，就像一个整齐地塞在大脑内部的微型日本扇子。它通常被认为是内感受或身体内部状态感知的所在地。
脑岛通过维护所有分散的器官和组织的地图来产生这种感觉。例如，脑岛中的某些神经元会对肠道的咕噜声做出反应，而另一些神经元则会反映牙痛。为了管理来自全身的轰炸信息，脑岛与前扣带皮层（决策的关键区域）密切合作，以评估这些刺激并确定其优先级。一个多世纪以来，这种对身体信号的原始表征一直被认为是情绪的起源。
乍一看，将脑岛定位为任何事物的关键似乎几乎毫无意义。它与多种功能有关，如决策、预期、计时、唱歌、成瘾、言语，甚至意识。根据 2011 年的一项研究，脑岛和前扣带皮层是大脑成像实验中最常被激活的区域，这使得辨别其核心功能更加困难。
尽管如此，脑岛作为运动中心的情况在十多年来一直在缓慢建立。在 1990 年代后期，巴罗神经学研究所的神经解剖学家 A.D.克雷格正在绘制通过脊髓将疼痛和温度感觉传递到大脑的通路。在发现这些通道通向脑岛后，他认为大脑的核心功能之一是帮助身体维持体内平衡或平衡。例如，身体的内部温度通常保持在狭窄的范围内，脑岛记录的扰动会促使我们将其恢复到舒适的区域 - 也许是通过饮用凉水、寻找阴凉处或停止运动。实际上，当科学家破坏大鼠的脑岛时，它们调节身体的能力受到损害。
当我们运动时，我们会扰乱我们的内部状态。“我们所做的一切都需要计算我们消耗多少能量，这似乎是脑岛正在执行的，”克雷格说。通过预测某些运动将如何影响身体，大脑可以启动行动来缓和这些扰动，使其在发生之前就受到控制。
一项来自 2004 年的引人注目的研究表明，在内感受能力的变化中，存在明确的解剖学差异。现在在英格兰苏塞克斯大学的雨果·克里奇利要求参与者在没有测量自己脉搏的情况下估计他们心脏跳动的速度。那些最准确地猜测出自己心率的人在脑岛的活动更多，并且该区域的灰质更多。最后一点至关重要，因为它表明脑岛的物理大小与能力差异直接相关。这种神经印记类似于在专业小提琴家中看到的情况，他们的运动皮层比业余爱好者的大脑为手指的表征付出了更多的实际空间。
OptiBrain 的研究人员假设，运动员需要对诸如心跳之类的感觉高度警觉，并且能够识别重要的感觉并消除无关紧要的感觉。“绝大多数 NBA 球员都是出色的运动员。但有些人脱颖而出。不是科比·布莱恩特或德里克·罗斯拥有更多的能量，而是他们如何在关键时刻选择消耗能量来决定他们的成功，”圣地亚哥退伍军人事务医疗保健系统的临床心理学家艾伦·西蒙斯说。
提前思考
为了验证身体非常健康的人具有优越的内感受能力这一想法，并研究这种优越性在行动中的表现，保卢斯和西蒙斯最近招募了一群精英运动员躺在扫描仪中，并在呼吸受到限制时进行认知测试。呼吸急促的感觉是一种令人不快的感觉，已知会刺激脑岛。
保卢斯和西蒙斯测试了 10 位世界最杰出的冒险赛车手——男女运动员，他们参加的荒野挑战可能包括攀岩、游泳、跑步和划桨。他们要求赛车手和 11 名健康对照组受试者躺在扫描仪中，并通过管子呼吸，同时戴着鼻夹。在磁共振成像 (MRI) 机器中，受试者被指示查看屏幕上指向左或右的箭头，并按下按钮以记录方向。研究人员偶尔会调整气流，使呼吸变得明显困难。屏幕颜色的变化提醒参与者呼吸即将变得困难。然而，颜色的变化并不总是能准确预测呼吸限制。
在实验的所有阶段，脑岛都是活跃的，但程度不同。在整个研究过程中，健康志愿者在箭头测试中表现同样出色——当屏幕颜色变化以及努力吸气时，都没有受到干扰。但是，当冒险赛车手预期或承受呼吸负荷时，他们会得到更多正确的答案。扰乱这些人的内感受体验实际上提高了他们的表现。赛车手在预期呼吸限制时也表现出更多的大脑激活，但在经历限制本身时则没有。就好像赛车手的大脑更好地利用提示来准备自己，从而获得了认知优势。当挑战的时刻到来时——当他们的呼吸变得困难时——他们的脑岛相对平静。
保卢斯小组的另一项研究，也于 2012 年发表，为这一发现增加了细微差别。该小组试图研究精英运动员的认知灵活性。这种技能被认为是智慧的标志，它包括在相互对立的需求之间轻松切换。然而，在艰难的情况下，心理敏捷性可能会急剧下降。对海军海豹突击队和陆军游骑兵进行的实验表明，暴露于类似战斗的条件会损害他们的反应时间、警惕性、学习、记忆和推理。对于奥运级别的运动员来说，在压力下保持优雅也是一个主要目标。
为了观察行动中的认知灵活性，西蒙斯要求 10 名海军海豹突击队和 11 名健康的男性平民在脑部扫描仪中完成一项简单的任务。海军海豹突击队是极具运动能力的个体，他们经过训练可以应对身体、精神和情感上的巨大需求。这项练习包括观察屏幕上的绿色或红色形状，然后观察情感丰富的照片。当参与者看到圆形时，他们要按下一个按钮，而当他们看到正方形时，则要按下另一个按钮。绿色形状表示后面会出现积极的图像（例如，儿童玩耍）；红色形状表示会出现消极的图像（例如，战斗场景）。然后根据受试者识别形状的速度和准确性来判断他们。
与健康的参与者相比，当形状的颜色在连续试验中不同时，精英战士会在他们的脑岛和一些其他区域中输送更多的血液。简而言之，他们更清楚即将从积极状态转换为消极状态或反之亦然，并动用了参与调节情绪和内感受反应的大脑系统。他们更快地为内部状态的迫在眉睫的转变做好准备，从而为他们的大脑争取时间来抑制他们的反应。
综上所述，研究表明，当预期情绪或身体的内部感受发生变化时，具有极端身体能力的男性和女性会表现出更大的脑岛激活。
“对我来说，如果你大脑中有一个区域可以预测反应并为身体做好准备，那就太重要了，”德克萨斯大学西南医学中心的生理学家乔恩·威廉姆森说。“如果运动员在接近山坡时能够预测血液输送到肌肉，那么他或她在那个山坡上的表现可能会更好。”
然而，目前的研究规模较小——要将顶尖运动员聚集到脑成像实验室并不容易——因此仍然需要进行更大规模的实验来证实这些观察结果。即便如此，这些结果也呼应了早期关于脑岛参与想象未来的发现，无论是预测来自拳击手的一击所带来的身体疼痛，还是考虑购买价格过高的物品。
西蒙斯认为，证据表明脑岛并不存在于当下，而是存在于未来。“我们对来自生理、认知和周围环境的信息做出反应，”西蒙斯说。“当我们整合所有这些信息时，它就成了过去的一部分。”预测能力也可能适得其反，导致诸如神经性厌食症等疾病，这种疾病将身体意识的缺失与对现在食物摄入将在未来如何改变身体形象的担忧结合在一起。“正是这种预期在阻碍你，”西蒙斯说。事实上，对患有饮食失调和创伤后应激障碍的个体进行脑部扫描显示，脑岛活动与健康受试者的活动存在差异，这表明该区域存在功能障碍。
训练你的内感受
对于有抱负的运动员或患有脑岛功能障碍的个体来说，有理由希望内感受是可以训练的。一种名为“正念”的冥想技巧鼓励人们关注自己当下的想法、情绪和身体感觉。这种训练源于佛教教义，旨在提高对感觉的意识，同时也缓和我们对感觉的反应。OptiBrain 研究人员收集了一些初步数据（尚未发表），这些数据表明，接受正念训练的健康受试者和军事人员在压力情况下（通过呼吸限制任务测量）的认知表现得到改善，并且对挑战的反应情绪更少，脑岛激活的变化也与之匹配。
对运动员的小规模研究也显示出益处。例如，这种对当下感觉的意识已被证明可以提高篮球运动员在罚球线上的成功率。意大利基耶蒂大学的运动心理学家克劳迪奥·罗巴扎亲眼目睹了正念和类似技巧如何挑选出成功的运动员。他与意大利奥运射击队合作了六年，这是一项对心理要求很高的运动，青睐那些在压力最大时仍能击中目标的运动员。“情绪状态可以反映身体变化，例如心率加快、肌肉紧张和呼吸——所有这些都会导致表现和最终结果的变化，”罗巴扎说。“当然，运动员需要意识到自己的反应。”
当成千上万的人从体育场座位上向下观看，还有数百万人在收看电视转播时，奥运选手面临着巨大的失误风险。当下的压力会引发许多身体变化，这些变化会干扰甚至是最根深蒂固的动作的执行。通过脑岛促进的对身体状况的高度意识，可以在这些反应有机会破坏表现之前，提醒冠军注意紧张的肌肉或浅呼吸。脑岛——身体与大脑的交汇处——是运动辉煌腾飞的跳板。