I sport je věda: V mozku máme GPS, díky které se orientujeme v prostoru

Před očima bílá plocha nebo spršky odletujícího sněhu, zrakem se těžko hledá záchytný bod. Přesto se lyžař na trati orientuje. Podobné situace mohou nastat v krasobruslení nebo hokeji, zkrátka v každém rychlejším sportu. Navigaci těla ale v každém případě hlídá mozek.

„Podobá se to GPS, která zaznamenává například polohu auta,” říká norský neurovědec Edvard Moser, který je jedním z těch, kdo v roce 2014 dostali Nobelovou cenu za výzkum prostorové navigace v mozku. Přispěl k objevu takzvaných mřížkových neuronů, které pracují jako souřadnice na mapě.

„Záleží na tom, o jakou vzdálenost jste se přemístili a jakým směrem. Není rozhodující, jestli jste zrovna na ulici, lezete po stromě nebo se pohybujete uvnitř budovy. Důležitý je směr pohybu,” vysvětlil Deutsche Welle.

Před mnoha lety proběhla studie s londýnskými taxikáři, která ukázala, že řidiči, kteří se dobře orientovali, měli větší objem jedné části mozku zvané hipokampus.Jan Laczó

Poslepu na záchod

I taková nezávislá mapa ale potřebuje vstupní data. Právě proto sportovci trénují, vysvětluje neurolog Jan Laczó z 2. lékařské fakulty Univerzity Karlovy.

„Člověk většinou při orientaci v prostoru používá z osmdesáti až devadesáti procent zrak. Pro prostorovou orientaci jsou důležité i další smysly, rovnovážný aparát a informace z končetin, které nám dohromady říkají, kde se člověk nachází, i když má třeba zavřené oči. Jsme třeba schopni dojít v noci poslepu na záchod, i když si nerozsvítíme,” říká neurolog.

V některých sportech mozek netrpí nedostatkem podnětů k prostorové orientaci, ale řeší opačný problém. Prostor je dobře vidět a slyšet, ale věci se v něm neustále pohybují a mění. Například na hokejovém kluzišti. Kromě toho, že hráč potřebuje bdělou pozornost, jeho prostorová navigace má také hodně práce.

„Existují například buňky rychlosti, které jsou aktivnější, když se člověk rychleji pohybuje. Existují místní buňky, které se aktivují pouze v konkrétním místě v prostoru. Jsou i mřížkové buňky, které nám říkají, jakou polohu v prostoru zaujímáme. Potom existují takzvané hraniční buňky, které se aktivují pouze pokud je člověk na určité hranici prostředí, například hokejista někde u mantinelu,” vyjmenovává Jan Laczó.

Virtuální realita|foto: Creative Commons Attribution 2.0 Generic

Tyto všechny buňky dohromady dávají člověku informace o tom, kde se nachází. „Úzce spolupracují s takzvanými nervovými buňkami směru hlavy, které říkají, v jakou chvíli má člověk hlavu otočenou,” dodává.

Orientovaní teenageři

Při tréninku i sportovním výkonu tak sportovci cvičí i svůj mozek. O tom, kdo bude mít lepší síť neuronů, rozhoduje trénink, vrozené schopnosti a věk.

Největšího vrcholu dosahují teenageři, postupně schopnosti velmi pomalu klesají až ke stáří.Jan Laczó

„Nedávno běžela pilotní studie ve hře Sea Hero Quest, kde se měl člověk pohybovat jako námořník na lodi a orientovat se pomocí mapy. Největšího vrcholu dosahují teenageři, postupně schopnosti velmi pomalu klesají až ke stáří,” popisuje Laczó.

Mladému mozku přitom chybějí informace z dlouhodobého mapování, těch s věkem naopak přibývá. „Před mnoha lety proběhla studie s londýnskými taxikáři, která ukázala, že řidiči, kteří se dobře orientovali, měli větší objem jedné části mozku zvané hipokampus. Zajímavé na této studii bylo, že množství let, která taxikáři strávili řízením, bylo přímo úměrné velikosti hipokampu,” podotýká lékař.

Stanovit, kdy bude sportovec na vrcholu kariéry a jaké jsou hranice možností lidského mozku, není jednoduché. Výzkumy zdaleka nejsou u konce, například motolští neurologové spolu s Fakultou tělesné výchovy a sportu Univerzity Karlovy nyní propojují testy prostorové orientace hokejistů s virtuální realitou.