科技|科技冬奥：“全项目参赛”背后的中国创新与上海智慧( 二 )
根据使用方建议，项目团队除了在起跳区架设多台高速摄像机的三维动作捕捉系统外，还在滑道侧面的多个关键点位，如距离出发台20米、40米、60米、80米、100米、落地区等架设实时高速视频摄制系统，并基于单目相机的人工智能算法，实现对运动员上述关键位置的二维动作捕捉分析，同时通过AI伺服自动控制的机器摇臂实现对运动员全过程及关键点位动作的记录，并快速生成有关数据报告。有关视频和生物力学数据可实时反馈给教练员和运动员，便于后续战术动作分析等工作的进行。与此同时，项目团队还利用可穿戴传感器技术，对运动员全程速度、加速度，及其雪板进行空间位置精确跟踪、测定，优化其动作控制。
要能给运动员提出有效建议，分析输出指标的确定非常重要。研究团队综合相关文献研究成果，提出了一系列重要指标，包括运动员起跳和离台时的身体重心速度、髋关节角度、膝关节角度、躯干与水平轴夹角、肩膝关节连线与水平轴夹角等，并配合显示三维特征图面及其指标值。
经过这套高科技系统的分析，团队发现我国跳台滑雪运动员存在起跳仰角偏大、关节蹬伸时机偏晚的问题。起跳仰角偏大会导致空气阻力增加，从而影响飞行过程中的升（力）阻（力）比，以致影响飞行距离和成绩；关节蹬伸偏晚则会导致蹬伸不充分，发力不足，也会影响到比赛成绩。
运动员在训练中形成的动作记忆和惯性，一旦形成就很难自我察觉问题。对于一些较为隐蔽的问题，教练往往也只有一种模糊的感觉，难以说清道明。智能分析系统给出明确的数据证据，从而为提升运动员技能、提高运动成绩提供有力支撑。
神经启动技术
“大脑训练”是竞技运动训练的未来
大脑训练又称神经启动技术，其学术名称为“经颅电刺激”，是一种非侵入性的脑刺激技术，通过放置在头颅部位的电极，将低强度的电流作用于特定脑区，从而达到调节大脑皮层兴奋性的目的。作为一种结合听觉、感觉和视觉刺激来促进神经可塑性的技术，它可以增强大脑与肌肉的联系，并在两者之间产生更有效的反射连接。
早在2000年前后，神经科学家就发现，微弱的电流可以穿透颅骨对大脑皮层进行调控，从而提高运动员的肌肉力量与抗疲劳能力，提升其诸如专注度、技能学习、工作记忆等心理认知能力。随着神经科学、影像科学的发展，自2010年起，这一发现开始被用于调控运动能力，被称为“大脑训练”或“大脑兴奋剂”。
用于“大脑训练”的电流可以是直流电，也可是交流电，目前使用的电流强度是医学上认为对人体绝对安全的2毫安。神经科学家发现，神经系统对高频电流电刺激存在不应期，但如果两路高频交流电（如2000赫兹和2020赫兹频率）刺激大脑，其差频可以穿透头皮、颅骨、脑脊液，在相对深部的脑区产生一个20赫兹的包络波。这个包络波相当于一个低频交流电，在持续刺激一段时间后，可以调控深部脑区，产生不同的电场反应。上海体育学院神经生物力学增能技术研究团队将上述神经启动技术应用于我国冰雪运动健儿的训练，以期提高他们的运动表现。
使用“神经启动”设备，比如某种经颅电刺激耳机，就可以向头皮提供电脉冲。据相关研究报道，在运动员热身时佩戴该设备20分钟，其效果可持续一小时左右。也有报道称，在它的帮助下，一位美国顶级橄榄球队队员的站立跳跃高度增加了18厘米。
这个全新的运动科学领域为传统的锻炼方式提供了一种更全面的训练方法。对电子竞技选手使用“大脑训练”，可增加选手的手部灵活性、改善疲劳感知、增强耐力、影响反应时间、促进其学习能力。实验显示，接受阳极经颅直流电刺激的健康成年人，游戏反应时间加快了20%，且这种效应持续了2个多月。对于电子竞技选手而言，对战况实时反应时间的长短，是决定其能否取胜的关键因素。
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