การฝึกอบรม EMS (การกระตุ้นกล้ามเนื้อไฟฟ้า) ชุดฝึกอบรมโดยตรงในเส้นทางการส่งสัญญาณประสาทและกล้ามเนื้อผ่านพัลส์ไฟฟ้าภายนอกจำลองและเพิ่มคำสั่งควบคุมของระบบประสาทส่วนกลาง หลักการประสาทวิทยาศาสตร์ของมันสามารถแบ่งออกเป็นกลไกหลักสี่ประการต่อไปนี้:
1, การเปิดใช้งานเกณฑ์ของเซลล์ประสาทมอเตอร์
ทางเลือกที่กระตุ้นให้เกิดศักยภาพในการดำเนินการ
ภายใต้สถานการณ์ปกติสมองจะปล่อย acetylcholine ผ่านเซลล์ประสาทมอเตอร์อัลฟ่าทำให้เกิดการสลับขั้วของเยื่อหุ้มเซลล์กล้ามเนื้อ (ถึงศักยภาพขีด จำกัด ของ -50 mV) เพื่อสร้างศักยภาพการกระทำ
ฟังก์ชั่น EMS: กระแสพัลส์ที่ปล่อยออกมาโดยอิเล็กโทรด (โดยปกติ 5-100 ma) ถูกฉีดเข้าสู่เซลล์กล้ามเนื้อโดยตรงโดยผ่านการซิงก์เคมีและการบังคับให้เกิดศักยภาพการกระทำ การวิจัยแสดงให้เห็นว่าภายใต้การกระตุ้น EMS ความซิงโครนิกของการปล่อยเซลล์ประสาทมอเตอร์เพิ่มขึ้น 70%
ความก้าวหน้าในการระดมทุนในอวกาศแบบลำดับชั้น
การออกกำลังกายแบบดั้งเดิมตาม "หลักการขนาด": เซลล์ประสาทอัลฟ่าขนาดเล็ก (การควบคุมประเภทที่ 1 กล้ามเนื้อช้า) ถูกเปิดใช้งานก่อนในขณะที่เซลล์ประสาทอัลฟ่าขนาดใหญ่ (ควบคุมกล้ามเนื้อเร็วประเภท II) ได้รับการคัดเลือกในภายหลัง
EMS Advantage: โดยการปรับความถี่ชีพจร (เช่นการจัดลำดับความสำคัญของการเปิดใช้งานของเส้นใยกล้ามเนื้อประเภท II ที่ 80Hz) การสรรหาหลักการขนาดย้อนกลับจะบรรลุผลได้สูงสุดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของการพัฒนาเส้นใยกล้ามเนื้ออย่างรวดเร็ว
2, การปรับระบบประสาทเข้ากับพลาสติก synaptic
ผลกระทบระยะยาว (LTP)
การกระตุ้นด้วยไฟฟ้าซ้ำ ๆ ช่วยเพิ่มการเชื่อมต่อ synaptic ในทางเดินกระดูกสันหลังของมอเตอร์เยื่อหุ้มสมองและเพิ่มจำนวนของหนาม dendritic 25%
กลไก: การเปิดใช้งานตัวรับ NMDA กระตุ้นให้เกิดการไหลเข้าของ Ca ²
ระเบียบของการยับยั้ง interneurons
EMS เปิดใช้งานเซลล์ Renshaw โดยการกระตุ้นเส้นใยไอเอไอเอีย, ควบคุมความตื่นเต้นง่ายของเซลล์ประสาทมอเตอร์อัลฟาและป้องกันความเหนื่อยล้าของกล้ามเนื้อที่เกิดจากการรับสมัครมากเกินไป
3 รู้สึกถึงการเพิ่มประสิทธิภาพของการรวมกีฬา
การเพิ่มประสิทธิภาพของข้อเสนอแนะ proprioceptive
พัลส์ไฟฟ้าเปิดใช้งานแกนหมุนกล้ามเนื้อและอวัยวะเอ็นช่วยเพิ่มกิจกรรมของเซลล์ประสาทมอเตอร์แกมม่าและปรับปรุงความยาวของกล้ามเนื้อและการรับรู้ความตึงเครียด ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าหลังจากการฝึกอบรม EMS ข้อผิดพลาดการรับรู้ตำแหน่งร่วมลดลง 40%
การปรับเปลี่ยนการเป็นตัวแทนของเยื่อหุ้มสมอง
การศึกษาของ FMRI แสดงให้เห็นว่าหลังจากการฝึกอบรม EMS 6 สัปดาห์ปริมาณของพื้นที่ตัวแทนกล้ามเนื้อเป้าหมายในเยื่อหุ้มสมองมอเตอร์หลัก (ภูมิภาค M1) เพิ่มขึ้น 18%ซึ่งบ่งบอกถึงการควบคุมมอเตอร์ที่กลั่นกรองมากขึ้น
4, กฎระเบียบของระบบสารสื่อประสาท
การเปิดใช้งานทางเดินโดปามีน
การกระตุ้นด้วยไฟฟ้าส่งเสริมการปลดปล่อยโดปามีนใน substantia nigra striatum เพิ่มแรงจูงใจมอเตอร์และกลไกการให้รางวัล ในการทดลองการปฏิบัติตามการฝึกอบรมของกลุ่ม EMS นั้นสูงกว่ากลุ่มดั้งเดิม 35%
กฎระเบียบเมแทบอลิซึมของ IGF -1/mTOR pathway
การกระตุ้นด้วยชีพจรทำให้เกิดการหลั่งในท้องถิ่นของปัจจัยการเจริญเติบโตที่คล้ายอินซูลิน (IGF -1) เปิดใช้งานเซลล์ดาวเทียมกล้ามเนื้อและส่งเสริมความหนาของเส้นใยกล้ามเนื้อ การวิจัยได้ยืนยันว่าพื้นที่หน้าตัดของเซลล์กล้ามเนื้อในกลุ่ม EMS เพิ่มขึ้น 60% เมื่อเทียบกับการฝึกอบรมตามธรรมชาติ
5 กลไกประสาทในการใช้งานทางคลินิก
neurorehabilitation
หลังจากโรคหลอดเลือดสมองการกระตุ้น EMS จะถูกใช้เพื่อกระตุ้นแขนขาที่ได้รับผลกระทบทำให้เกิดพลาสติกในสมองผ่านการหดตัวของกล้ามเนื้อบังคับและการขยายตัวชดเชยของเยื่อหุ้มสมองมอเตอร์หลักจากด้านสุขภาพไปยังด้านที่ได้รับผลกระทบ (ตรวจสอบโดยการกระตุ้นด้วยแม่เหล็ก transcranial)
การจัดการความเจ็บปวด
การกระตุ้นความถี่สูง (120Hz) เปิดใช้งานตัวรับ delta opioid ปล่อยสารยาแก้ปวดภายนอก enkephalin ด้วยอัตราที่มีประสิทธิภาพ 78% ในการบรรเทาอาการปวดกล้ามเนื้อล่าช้า (DOMS)
มุมมองด้านประสาทวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับความเสี่ยงและข้อห้าม
ความเสี่ยงต่อโรคลมชัก: การกระตุ้นที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดการปล่อยเยื่อหุ้มสมองผิดปกติโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ที่มีประวัติของโรคลมชักซึ่งควรหลีกเลี่ยง
ความผิดปกติของระบบประสาทอัตโนมัติ: การกระตุ้นคออาจรบกวนเสียงช่องคลอดซึ่งนำไปสู่ความแปรปรวนของอัตราการเต้นของหัวใจผิดปกติ (HRV)
ความเหนื่อยล้าของ Neuroadaptive: ต้องปรับพารามิเตอร์หลังจากใช้อย่างต่อเนื่องเป็นเวลานานกว่า 4 สัปดาห์เพื่อหลีกเลี่ยงการ desensitization ของตัวรับ acetylcholine ในเซลล์ประสาทมอเตอร์อัลฟ่า
ทิศทางในอนาคตของการรวมเทคโนโลยีประสาท
ระบบการกระตุ้นประสาทแบบวนลูปปิด: การรวมสัญญาณอิเล็กโตรมิก (EMG) และสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ (EEG) การปรับพารามิเตอร์พัลส์แบบเรียลไทม์เพื่อให้ตรงกับสถานะความสนใจของผู้ใช้
Transcranial Direct Attimulation (TDCs) Synergy: ช่วยเพิ่มความตื่นเต้นง่ายของเยื่อหุ้มสมองผ่านอิเล็กโทรดหนังศีรษะและสร้างการฝึกซ้อม "กล้ามเนื้อสมอง" ด้วย EMS
Neuromorphic Chip: เลียนแบบเครือข่ายประสาทชีวภาพเพื่อออกแบบรูปแบบการกระตุ้นเพื่อให้ได้จังหวะการสรรหากล้ามเนื้อตามธรรมชาติมากขึ้น
ชุดฝึกอบรม EMS ได้อัพเกรดโหมดการควบคุมอนุกรมแบบดั้งเดิมของ "กล้ามเนื้อเส้นประสาทสมอง" เป็นระบบกระตุ้นการทำงานแบบขนานที่ขับเคลื่อนโดยพัลส์ไฟฟ้าผ่านการเขียนสัญญาณทางประสาทดิจิตอลใหม่ของสัญญาณประสาทซึ่งให้บริการโซลูชั่นประสาทวิทยาศาสตร์ที่เป็นนวัตกรรมสำหรับการฟื้นฟูสมรรถภาพระบบประสาท
