解开大脑的弹性:研究人员达斯汀·格鲁姆斯在生物力学和神经可塑性方面取得了突破性进展

受伤是令人沮丧的, 投入时间和精力进行康复，却发现自己处于相同或更糟的状况，更是如此. 然而，研究人员在 俄亥俄州肌肉骨骼和神经学研究所 是否在探索降低再伤风险的创新解决方案, 而成功的关键可能在于理解大脑在恢复中的作用.

达斯汀培训他是newbb电子平台物理治疗学教授 卫生科学与职业学院他正在引领生物力学和神经可塑性交叉领域的进步. 格鲁姆斯领导着一个充满活力的研究团队，专注于研究骨科损伤后大脑如何适应, 目的是防止再受伤，让人们活得更长, 快乐安逸的生活.

"We're not just treating injuries; we're unraveling the mysteries of how our brains adapt and heal,新郎说. “这是一次发现之旅，对运动员、军事人员和其他人都有着深远的影响. 我们的方法不仅仅是康复，而是优化性能和寿命.” 

他早期在运动康复方面的经历表明，尽管接受了先进的治疗，运动员仍然经常与再次受伤和不完全康复作斗争. 这促使他去攻读博士学位.D. 在神经科学 & 生物力学探讨神经可塑性如何改善康复效果.

“你开始在这个领域，希望你治疗的每个人都会好起来, 但是当你进入现实世界时，你会意识到我们需要了解的还有很多，我们工作中的灰色地带不仅仅是修复一个单一的损伤,新郎解释道. “我亲眼目睹了运动员在完全康复过程中所面临的挑战. 即使有最新的治疗方法, 许多人经历了再次受伤，或者无法恢复到以前的水平. 这促使我寻求一种解决方案，不仅使运动员受益，而且确保每个人都能取得长期的成就, 健康复苏."

传统上, 骨科损伤被视为纯粹影响身体结构, 但格鲁姆斯的研究表明，大脑经历了重大变化，以补偿失去的本体感觉——身体对关节位置的感觉. 使用动作捕捉等先进技术, 功能磁共振成像(fMRI), 虚拟现实(VR), 增强现实(AR), 新郎和他的团队研究大脑是如何处理和适应这些损伤的. VR和AR用于模拟现实世界的场景, 增强本体感觉，降低再损伤风险, 特别是在运动员和军人中. 这种创新的方法允许改进评估和运动的神经控制, 挑战传统康复方法.

Grooms最近与辛辛那提儿童医院(Cincinnati Children’s Hospital)和埃默里大学(Emory University)等机构合作，专注于利用AR增强儿科运动员膝盖运动的神经控制, 尤其是防止前交叉韧带撕裂，这在青春期女性中更为普遍. 另外, 由美国国立卫生研究院(NIH)和国防部资助的项目包括探索使用频闪眼镜优化大脑功能的新型康复策略. 这些举措的目的不仅是改善受伤恢复，而且是提高整体表现和寿命.

“很多时候，当我们看到运动员或军人受伤时，这是因为他们的大脑还没有准备好重返赛场,新郎解释道. “我们正在使用VR来占据视觉，这样你就看不到自己的关节了, 让你的大脑重新适应本体感觉并加强它.”

体育和军事训练的交集提出了独特的挑战，其中高度的视觉注意力是至关重要的. 当个人过早地回到他们的活动时，并发症就会出现, 相信自己准备好了，但缺乏神经上的准备. 为了解决这个问题, 利用VR来占领视觉感知, 让个体专注于本体感觉而不依赖于视觉. 通过模拟各种场景, 从战术行动到日常行动, VR有助于评估和改善个体对刺激的反应. 它不仅可以作为标准化测试工具，还可以作为训练辅助工具, 模拟现实世界的条件，以提高本体感觉技能至关重要的伤害预防和性能优化. 这种方法可以确保运动员和军事人员在他们的动作中重新获得信心, 通过有效地调整大脑和身体功能来减少再受伤的风险. 

得到了国防部的拨款, 新郎和他的团队将追踪大脑的变化, 在治疗过程中确定最佳干预措施并测试创新想法, 包括使用频闪眼镜来增强本体感觉. 据新郎说, 像斯蒂芬·库里这样的运动员就使用这种眼镜来改善视觉处理, 这项技术现在与尖端的康复创新相结合，旨在优化运动控制. 

参与该项目的研究人员还包括俄亥俄州的Ph.D. 学生HoWon Kim和Amber Schnittjer, 以及BME硕士生佐伊·米勒和博士后贾斯汀·拉什, 谁将探索感官预测错误对伤害的影响, 使用先进的生物力学设备，如无标记运动捕捉和跑步机，可以以安全的方式诱导绊倒，量化检测和纠正这些运动错误. Dr. 珍妮特·西蒙博士. 梅丽莎·安德森(Melissa Anderson)也与格鲁姆斯(Grooms)共同执导了许多项目, 由Byrnadeen Farraye担任项目经理兼研究助理, 管理许多项目.

“OMNI是组成研究所的两个中心之间真正的合作单位, 以及其中不同层次的专业知识和领域. 我们都有一个共同的目标，那就是找到让人们更优雅地老去的方法, 具有更高的功能和更少的伤害风险,新郎说. “尽管这两个中心关注的领域不同，但它们也是相关的. 发生在年轻患者身上的伤害会影响他们的衰老方式和身体衰老的速度, 损伤加速了衰老过程.” 

计划将他们的研究和工作整合到新的 遗产转化研究机构格鲁姆斯设想扩大他们在脑成像和生物力学方面的能力. 格鲁姆斯希望为俄亥俄州找到一种方法，获得一种称为脑磁图(MEG)的高级神经成像技术，这种技术将在不久的将来取代核磁共振成像(MRI)研究，继续推动理解人类运动和提高康复效果的可能性.