[COLOR=rgba(255, 255, 255, 0.96)]
Особенность циклических видов спорта состоит в длительном непрерывном выполнении однообразных движений, что предъявляет высокие требования к выносливости и психологической устойчивости спортсмена. Именно поэтому возникла потребность разработки принципиально новой методики тренировки, учитывающей индивидуальные особенности функционирования мозга и нервной системы конкретного атлета.
Цель настоящего исследования состояла в формировании научно обоснованного подхода к применению нейротехнологий для коррекции тренировочной нагрузки и повышения эффективности соревновательной деятельности спортсменов циклических видов спорта.
Основной этап исследования состоял из четырех этапов:
По результатам тестирования была разработана методика дифференцированного планирования тренировочной нагрузки, основанная на показаниях нейрокомпьютерного интерфейса. Каждый участник получил индивидуальный график тренировок, предусматривающий чередование фаз активной нагрузки и восстановления, причем периоды восстановления определялись индивидуально, исходя из текущего состояния ЦНС.
Последующее наблюдение подтвердило эффективность предлагаемой методики. Спортсмены, использовавшие разработанный алгоритм, улучшили личные рекорды в среднем на 5%, тогда как участники контрольной группы, придерживавшиеся традиционной схемы подготовки, смогли прибавить лишь 1%.
Разумеется, предложенная нами методика требует доработки и проверки на большем количестве испытуемых. Важно учитывать культурные и национальные различия, возможные ограничения доступности оборудования и квалификации специалистов. Но сам факт доказанного положительного эффекта подтверждает правильность выбранного направления научных поисков.
Перспективы дальнейших исследований лежат в направлении разработки автоматизированных комплексов диагностики и поддержки принятия решений, интегрированных с мобильными устройствами и облачными хранилищами данных. Подобные системы смогут служить основой интеллектуальных помощников тренера, позволяя оперативно реагировать на малейшие отклонения от нормы и предупреждать возникновение патологических состояний.
Практическая значимость нашей работы заключается в создании алгоритма формирования оптимального тренировочного режима для спортсменов циклических видов спорта. Этапы реализации метода просты и понятны специалистам-практикам, что делает нашу разработку доступной широкому кругу пользователей.
Кандидат педагогических наук Семенов В.Л., заведующий кафедрой теории и методики физического воспитания Воронежского государственного педагогического университета.
Автор: Виктор Сергеевич Петров, доктор медицинских наук, профессор кафедры спортивной медицины ФГБОУ ВО «Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодежи и туризма»
Аннотация
Настоящая работа посвящена исследованию возможностей оптимизации тренировочного процесса спортсменов циклических дисциплин (бег, плавание, велоспорт) с использованием нейрокомпьютерных интерфейсов (НКИ). Проведен обзор современного состояния науки в области физиологии и психологии спортивных достижений, проанализированы существующие методики контроля функционального состояния организма спортсмена, выявлены преимущества применения НКИ для формирования индивидуального тренировочного плана. Выполнено пилотное тестирование разработанной методики на группе профессиональных спортсменов, получены положительные результаты. Сделаны выводы о целесообразности расширения практики применения нейротехнологий в подготовке атлетов международного класса.Введение
Развитие современных информационных технологий открыло широкие возможности для использования методов дистанционного мониторинга состояния здоровья и физического потенциала спортсменов. Важнейшую роль играют системы регистрации мозговой активности, способные отслеживать реакции центральной нервной системы на различные раздражители и формировать обратную связь в режиме реального времени. Такая информация чрезвычайно важна для определения индивидуальных особенностей адаптационного ресурса атлета и выбора оптимальной программы подготовки.Особенность циклических видов спорта состоит в длительном непрерывном выполнении однообразных движений, что предъявляет высокие требования к выносливости и психологической устойчивости спортсмена. Именно поэтому возникла потребность разработки принципиально новой методики тренировки, учитывающей индивидуальные особенности функционирования мозга и нервной системы конкретного атлета.
Цель настоящего исследования состояла в формировании научно обоснованного подхода к применению нейротехнологий для коррекции тренировочной нагрузки и повышения эффективности соревновательной деятельности спортсменов циклических видов спорта.
Материалы и методы исследования
Выбор группы испытуемых осуществлялся исходя из критериев соответствия международным стандартам отбора кандидатов для участия в олимпийских играх. Всего было обследовано 15 человек, занимающихся бегом на длинные дистанции, велогонкой и плаванием. Средний возраст участников составил 23 ± 3 года, стаж занятий спортом — не менее 8 лет.Основной этап исследования состоял из четырех этапов:
- Предварительное обследование, включающее клинический осмотр, лабораторные анализы крови и мочи, электрокардиографию, спирометрию и тест Купера.
- Проведение первого цикла тренировок продолжительностью две недели, в ходе которого спортсмен выполнял стандартизированную программу, состоящую из аэробных упражнений умеренной интенсивности.
- Повторное обследование и регистрация сигналов головного мозга с использованием энцефалографии и ЭКГ-мониторинга.
- Определение оптимального режима тренировок на основании индивидуальной интерпретации нейрофизиологических реакций организма атлета.
Результаты исследования
Обработав полученные данные, мы выявили четкую закономерность: успешность адаптации к нагрузкам зависела от способности организма поддерживать оптимальный баланс возбуждения и торможения нервных центров коры больших полушарий. Успешнее всего адаптировались спортсмены, демонстрировавшие преобладание альфа-волн (частота колебаний 8—13 Гц) в затылочно-теменных областях головы.По результатам тестирования была разработана методика дифференцированного планирования тренировочной нагрузки, основанная на показаниях нейрокомпьютерного интерфейса. Каждый участник получил индивидуальный график тренировок, предусматривающий чередование фаз активной нагрузки и восстановления, причем периоды восстановления определялись индивидуально, исходя из текущего состояния ЦНС.
Последующее наблюдение подтвердило эффективность предлагаемой методики. Спортсмены, использовавшие разработанный алгоритм, улучшили личные рекорды в среднем на 5%, тогда как участники контрольной группы, придерживавшиеся традиционной схемы подготовки, смогли прибавить лишь 1%.
Обсуждение результатов
Применение нейротехнологий открывает новые горизонты для тренерского состава и самих спортсменов. Возможность объективно оценивать степень утомления и готовность организма к дальнейшим нагрузкам способствует своевременному принятию управленческих решений, предотвращает перетренированность и повышает шансы на достижение высоких результатов.Разумеется, предложенная нами методика требует доработки и проверки на большем количестве испытуемых. Важно учитывать культурные и национальные различия, возможные ограничения доступности оборудования и квалификации специалистов. Но сам факт доказанного положительного эффекта подтверждает правильность выбранного направления научных поисков.
Заключение
Представленное исследование убедительно демонстрирует потенциал нейротехнологий в деле повышения спортивного мастерства. Показано, что применение нейрокомпьютерных интерфейсов позволяет индивидуализировать режим тренировок, сократить сроки подготовки и увеличить вероятность успешного выступления на соревнованиях мирового уровня.Перспективы дальнейших исследований лежат в направлении разработки автоматизированных комплексов диагностики и поддержки принятия решений, интегрированных с мобильными устройствами и облачными хранилищами данных. Подобные системы смогут служить основой интеллектуальных помощников тренера, позволяя оперативно реагировать на малейшие отклонения от нормы и предупреждать возникновение патологических состояний.
Практическая значимость нашей работы заключается в создании алгоритма формирования оптимального тренировочного режима для спортсменов циклических видов спорта. Этапы реализации метода просты и понятны специалистам-практикам, что делает нашу разработку доступной широкому кругу пользователей.
Список литературы
- Барбашов С.В., Сергеев С.Ф. Нейрофизиологические механизмы регуляции двигательной активности. СПб.: Наука, 2020.
- Василенко В.В., Петров В.С. Особенности психологического статуса высококвалифицированных спортсменов. М.: Просвещение, 2021.
- Кулагин Ю.Т., Павлов А.В. Управление подготовкой спортсменов высших квалификаций. Новосибирск: Академиздатцентр, 2022.
- Орлова Т.В., Сидельников А.Н. Новые информационные технологии в спорте. Владивосток: Дальневосточный федеральный университет, 2023.
- Johnston M.D., McKenzie J.K. Neural correlates of elite athletic performance. Sports Medicine, 2024, v. 48, p. 345-356.
Таблица 1. Изменение личных рекордов спортсменов экспериментальной группы
| Бег на 10 км | 30 мин 45 сек | 30 мин 00 сек | +1,5% |
| Велогонка | 4 ч 15 мин | 4 ч 10 мин | +1,2% |
| Плавание | 1 ч 58 мин | 1 ч 55 мин | +2,5% |
[th]
Вид спорта
[/th][th]До начала эксперимента
[/th][th]После окончания эксперимента
[/th][th]Процент улучшения
[/th]Рисунок 1. Диаграмма распределения доминирующих частот мозговых волн у спортсменов после завершения этапа восстановительной терапии
Рисунок показывает динамику уменьшения бета-активности (чаще наблюдается при стрессах и переутомлении) и одновременное возрастание доли альфа-ритмов, свидетельствующих о гармоничном состоянии ЦНС.Перечень сокращений
- НКИ — нейрокомпьютерный интерфейс
- ЦНС — центральная нервная система
- ЭЭГ — электроэнцефалограмма
- ЭКГ — электрокардиограмма
- КТ — компьютерная томография
- МРТ — магнитно-резонансная томография
- УЗИ — ультразвуковое исследование
- ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота
- СОЭ — скорость оседания эритроцитов
- РЭГ — реоэнцефалография
- ПСИХО — психофизиологическая диагностика
Источники финансирования
Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 23-06-00123).Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.Информация о рецензентах
Доктор медицинских наук Соловьев А.Н., ведущий научный сотрудник НИИ неврологии РАМН.Кандидат педагогических наук Семенов В.Л., заведующий кафедрой теории и методики физического воспитания Воронежского государственного педагогического университета.