Интеллектуальные беседы на тему биологии, нейробиологии, генетики
Ответить
Мишин
Участник
Баланс:1391
 
Сообщения: 90
Регистрация: 02.12.2019

Как мозг теннисистов адаптируется под скорость

Мишин » 10.06.2021 14:23

+
5
-
Когда смотришь профессиональный теннис с трибун, сразу же бросается в глаза, что игра на самом деле намного быстрее, чем кажется по телевизору. Скорость, с которой летит мяч и двигаются игроки, поражает каждый раз.

Замедление игры в трансляциях происходит по двум причинам. Во-первых, из-за угла, с которого теннис снимают. В основном картинка идет с камеры, установленной высоко и за задней линией. В итоге мы смотрим на корт по диагонали, из-за чего он сжимается. Поэтому кажется, что мяч пролетает меньшее расстояние.

Например, во время трансляций с итогового турнира ATP всегда кажется, что корт там очень короткий. Хотя на самом деле он такой же, как везде.

Изображение
Слева – корт итогового турнир ATP. Справа – точно такой же корт в Индиан-Уэллс. Но поскольку в Лондоне камера, как кажется, стоит дальше и ниже, корт сжимается сильнее.

Во-вторых, на восприятие скорости мяча влияют особенности человеческого мозга. По телевизору расстояние от зрителя до мяча никогда не меняется. А когда мы смотрим матч с трибун, мозг более точно оценивает скорость, потому что у него появляется еще один вспомогательный фактор – еще одно измерение.

О фактах.

В среднем, скорость мужской подачи в теннисе – 200 км/ч.
- С учетом замедления после отскока мяч от подающего к принимающему в среднем летит 700 миллисекунд. За это время можно дважды моргнуть.
- Иногда нужно все делать еще быстрее. Например, в финале «Уимблдона»-2016 Энди Маррей принял подачу Милоша Раонича (237 км/ч, самая быстрая подача турнира) за 577 миллисекунд.

Изображение

- Если игрок реагирует на мяч, то из времени полета 500 миллисекунд уходят только на то, чтобы мозг обработал информацию от глаз.
- Еще примерно 25 миллисекунд двигательная область коры головного мозга отправляет сигнал рукам и ногам.
- У профессионалов где-то 150 миллисекунд уходят на замах – обычный человек за такое время успеет только сдвинуть ракетку на несколько сантиметров.

Таким образом, если следить за мячом, то на оценку подачи остается в среднем всего 25 миллисекунд – очень мало. Но нужно учитывать, что от ракетки мяч летит на такой скорости, что глаз замечает его только в тот момент, когда он пересекает сетку. Поэтому общее время сокращается до 400 миллисекунд.

Малкольм Гладуэлл в книге «Озарение. Сила мгновенных решений» писал, что последние полтора метра своего полета мяч находится к игроку слишком близко и летит слишком быстро, поэтому его просто не видно.
Так что следить за мячом бесполезно – мозг просто не успеет обработать информацию и послать нужные сигналы за время его полета. Может возникнуть ситуация, похожая на попытку журналиста Wired среагировать на подачу профи из топ-500.


- Профессионалы не реагируют на мяч, а предсказывают, куда он полетит. Для этого в мозге есть несколько отделов, отвечающих за наблюдение за движущимися предметами. Вместе они образуют сеть, которая помогает узнавать знакомые схемы движения и предугадывать, что будет дальше.

- Эффективность работы этой сети у элитных спортсменов подтверждает эксперимент с Криштиану Роналду. Ему подавали угловой, но резко выключали свет, когда мяч летел от флажка к его голове. Португалец все равно оказывался в нужной точке и забивал. У него получалось, даже когда свет гасили еще до подачи, когда нога только касалась мяча.

- Точно так же футбольные вратари перед пенальти считывают информацию об ударе по разбегу.

- Американский ученый Фрэнк Партной, написавший книгу о том, как мозг принимает решения, рассказывал про прием: «Во многом это бессознательная физическая реакция. С учетом скорости мяча иначе быть и не может. С другой стороны, сильные принимающие реагируют на поток информации о летящем мяче так, будто у них было время все сознательно обдумать. Хотя мы и знаем, что это невозможно».

- Андре Агасси описал это чуть более поэтично. Он говорил, что играет лучше всего, когда не думает, а чувствует.

- За счет саккад (быстрых скачкообразных движений глаз) профессиональный теннисист мгновенно оценивает все факторы, которые повлияют на полет мяча, и создает траекторию, находит точку, в которую мяч должен прилететь.

- Обычно игроки внимательно следят за подбросом и углом, под которым подающий поворачивает ракетку, чтобы определить направление и вращение подачи. Для крученой подачи мяч закидывают чуть-чуть на себя, для резаной – чуть от себя.

- Проводился эксперимент, во время которого собрали группу игроков разного уровня, показывали им записи подачи и отслеживали, куда были направлены их глаза. Игроки похуже смотрели на мяч, игроки получше – на бедра, плечи и руки соперника. В итоге лучшие могли предсказать, куда полетит мяч, а следившие только за ним – нет.

- Еще топы сейчас внимательно изучают противников до матча и по ходу. Например, Наоми Осака в финале Australian Open разобрала Петру Квитову. Во второй половине матча она постоянно смещалась влево, когда чешка подавала во второй квадрат, – потому что левша Квитова туда все время пуляла уходящие слайсы. Смещение позволило Осаке раньше их встречать и лупить навылет.

- Есть и менее заметные признаки. Например, Андре Агасси в автобиографии рассказывал, что Борис Беккер указывал направление подачи языком: «Прямо перед подбросом он высовывает язык и показывает им, куда целится, как крошечной красной стрелкой».

- Но вообще топы стараются маскировать подачу. Именно поэтому всем очень сложно с Роджером Федерером – у него всегда почти одинаковое движение, по которому невозможно прочитать, куда он направит мяч, с каким вращением, с какой силой.

- Для хорошего приема мало предугадать подачу, нужно еще физически ее обработать. Для этого профи используют несколько приемов.

- Как и любой удар, прием начинается с разножки (небольшого прыжка) в момент контакта ракетки соперника с мячом. Разножка запускает движение и процесс высвобождения энергии. За время полета принимающие понимают, куда летит мяч, поэтому приземлившись, переносят вес в нужную сторону.

- Сам удар чаще всего выполняется с небольшими изменениями в технике, потому что нет времени на полноценный замах. Поэтому игроки либо просто подставляют ракетку и стараются направить мяч как можно более неудобно для подающего (Федерер на «Уимблдоне» так уничтожил Надаля), либо бьют за счет поворота бедер, которые уже включены разножкой.

Изображение

Замедленный повтор того, как Новак Джокович принимает вторую подачу Джона Изнера (203 км/ч). Обратите внимание, что Джокович выдвинулся на мяч еще до того, как Изнер по нему ударил. И оцените, каким коротким движением он его переправил в неудобную для американца точку.

• Подсчитано, что меньше 40% розыгрышей завершаются сразу после подачи – эйсом или двойной ошибкой. Соответственно, судьбу более 60% определяет качество приема. И на элитном уровне сделать его качественным – безумно сложно.


Пару лет назад назад специалисты из Массачусетского технологического института провели эксперимент. Они показывали испытуемым полет мяча по прямой линии, но после какого-то времени тот исчезал за препятствием. Испытуемые должны были нажать на кнопку в тот момент, когда мяч, по их мнению, должен был появиться из-за препятствия.

Оказалось, что точность ответа зависит того, как много информации получил мозг. Например, она снижалась, если полет мяча до препятствия был не очень длинным.

В целом уже доказано, что мозг всегда стремится получить и использовать как можно больше информации. Например, при восприятии речи мы не только слушаем звук слов, но и смотрим на губы собеседника. Размер предмета точнее всего определяется, когда мы можем его не только увидеть, но и потрогать.


Вообще, ученые проводили много экспериментов с бейсболистами и теннисистами, и оказалось, например, что они могут точно предсказать направление броска или удара, даже если видео обрывается до того, как они будут сделаны – исключительно по движениям питчера или соперника.

Теннисный тренер Томас Мензингер утверждает, что реакцию можно тренировать сколько угодно, но его опыт указывает, что лучше сосредотачиваться на умении читать игру. Но Хинце Хогендоорн из Мельбурнского университета не может точно сказать, результатом чего становится наблюдательность профессионалов, позволяющая им это делать – врожденной способности быстрее и точнее обрабатывать информацию или многочасовых тренировок, или сочетания обоих объяснений.

Исследования все же показывают, что спортсмены в целом быстрее реагируют на визуальные стимулы – и чем больше у них опыта, тем лучше их результаты. Так что теннис сам по себе может быть отличным упражнением. Потому что лучший способ подготовить мозг – это постоянно заставлять его что-то делать. Для восприятия движения специалисты советуют еще и постепенно увеличивать его скорость, так что по мере повышения теннисного уровня будет улучшаться и реакция.

https://www.sports.ru/tribuna/blogs/nit ... 21753.html
https://www.sports.ru/tribuna/blogs/nit ... 64016.html
Поделиться:

Аватара пользователя
MoonBear
Участник
Баланс:5422
 
Сообщения: 324
Регистрация: 02.06.2020

Re: Как мозг теннисистов адаптируется под скорость

MoonBear » 11.06.2021 21:38

+
1
-
Адаптация теннисистов к способности предугадывать точку появления мяча и, соответственно, перемещение своей ракетки к ней на встречу - частный случай предвидения. Подобный феномен характерен для любой профессии и вырабатывается годами работы\тренировки, когда наше подсознание накапливает большой массив статистической информации.

Более логичным будет назвать этот процесс не адаптаций, а интуицией, как наиболее точно характеризующей проявление приобретенной способности. Конечно, речь не идет о том, что любой человек может сравниться с Андре Агасси по способности принять подачу, поскольку физиологические условности, связанные с биохимией тела, не дают возможность обладать одинаковой реакцией всем людям. Можно привести грубый пример: отличное программное обеспечение упрется в узкое горлышко производительности устаревшего или иной архитектуры процессора.

Кроме того, мало обладать набором потенциальных способностей к различным умениям (врач, спортсмен, учитель, агроном и т.д.), без главного мотиватора - Воли, они, если не бесполезны, то принесут мало пользы как носителю, так и окружающим.

В целом же, что касается исследования, проведенного американскими учеными по рефлексам людей на расчетные траектории летящих предметов, можно посоветовать организовать изучение рыбы-снайпера. Вот где отточенная филигранность - струйкой воды сбить присевшую муху на край листика. С учетом разного коэффициента преломления жидкости и воздуха, гравитация опять же. Чем это хуже учета разворота туловища или других микродвижений теннисиста при подаче? Тем более, свойство не приобретенное, а запрограммированное в наследуемой информации от рыб родителей.

Остается констатировать - американские ученые с большИм успехом перенимают опыт своих британских коллег в деле изучения таких важных вопросов, как, например, скорость таяния разных сортов мороженого и влияние этих процессов на урожай сорго в Эфиопии.

pequod
Участник
Баланс:1117
 
Сообщения: 12
Регистрация: 12.04.2021

Re: Как мозг теннисистов адаптируется под скорость

pequod » 13.06.2021 09:28

+
0
-
MoonBear писал(а):
11.06.2021 21:38


В целом же, что касается исследования, проведенного американскими учеными по рефлексам людей на расчетные траектории летящих предметов, можно посоветовать организовать изучение рыбы-снайпера. Вот где отточенная филигранность - струйкой воды сбить присевшую муху на край листика. С учетом разного коэффициента преломления жидкости и воздуха, гравитация опять же. Чем это хуже учета разворота туловища или других микродвижений теннисиста при подаче? Тем более, свойство не приобретенное, а запрограммированное в наследуемой информации от рыб родителей.
Вот-вот. У меня риторический вопрос: "Каким образом возник такой вид?" Или, например, взять обыкновенного паука... Сколько тысяч случайных мутаций могли сойтись вместе, чтобы создать насекомое, которое может выделять некую жидкость, способную твердеть на воздухе, обладающую большой прочностью. Плюс ко всему, паук явно владеет навыками сопромата, толщина нитей зависит от расстояния между точками. Да и геометрией владеет, однако. Если позвать математика обсчитать вероятность случайного возникновения этих навыков, он ответит, что вероятность нулевая, прямо по Чехову: "Этого не может быть, потому, что не может быть никогда". Не верю в случайные мутации, это что-то другое.
https://www.nkj.ru/archive/articles/11559/

pequod
Участник
Баланс:1117
 
Сообщения: 12
Регистрация: 12.04.2021

Re: Как мозг теннисистов адаптируется под скорость

pequod » 13.06.2021 09:43

+
0
-
В учебники по стрельбе вошёл странный факт - великие стрелки умудрялись собрать кучку побольше, чем позволяла техническая кучность винтовки. Как такому можно выучиться в принципе? Это просто люди, научившиеся верить своей интуиции. Вот чему стоит учить людей. Мы потеряли это инстинктивное знание, даже перестали верить в него, а вся природа только на нём и держится. Все инстинкты у животных на этом основаны. У Мухина есть статья про перелёты орлов на эту тему
http://www.ymuhin.ru/node/2180/dusha-orla
Скептики могут возразить, что орёл, всё-таки, птица социальная, могла выучиться у старшего поколения навыкам перелёта и маршрутам, но в природе был поставлен химически чистый опыт - кукушка обыкновенная. Эта птичка имеет врождённые навыки такого объёма, который на пару порядков превосходит ёмкость её генотипа. В принципе, можно проверить где находится информация у кукушки, в генотипе или нет. В зависимости от местонахождения, кукушки перелетают в Южную Африку или Таиланд. Ну и скрестить их между собой и посмотреть куда полетит потомство) И по каким законам распределится наследственность - Менделя или каким-то другим.

Ответить
   ПОМОЩЬ по форуму!