出品：科普中国
制作：王飞（中国科学院神经科学研究所）
监制：中国科学院计算机网络信息中心
一次又一次 ， 运动员们用他们满身的肌肉和敏捷的身手征服了我们 ， 让我们感受到了人体的极限和运动之美 。 不过 ， 有人说运动员们都是些‘四肢发达 ， 头脑简单’的人 。 只要他们训练出一身肌肉 ， 流淌足够的汗水 ， 奥运冠军就会成为他们的了 。 其实 ， 奥运会不单单是身体的竞技 ， 更是头脑的比拼 。 运动员们的头脑并不比科学家们的要差劲 ， 从某些方面来说 ， 奥运冠军都有一颗‘最强大脑’ 。
（图片来源：Veer图库）
药不能乱吃 ， 话不能乱说 。 我们既然这样说 ， 一定是有理有据 。 先让我们看看奥林匹克格言吧 。 1913年经顾拜旦提议 ， 经国际奥委会批准 ， 奥林匹克的宪章中写明：“更快 ， 更高 ， 更强”是奥林匹克运动宗旨 。 用我们的话说 ， 那就是三个字：快 ， 准 ， 狠 。 一个运动员只要达到了这三点 ， 才有可能获得奖牌 。 而这三点的达到 ， 不仅仅是有一身的肌肉就可以的 ， 还需要人体神经系统的高度发达才能实现 。 今天就让我们了解下大脑是如何达到“快”的目标的 。
如何快速反应？多感觉整合
又有人要说了 ， 快还不简单 ， 有一双大长腿 ， 卯足了劲儿跑就是了 。 其实 ， 对于田径项目专业选手而言 ， 能够快速对开始信号响应才是王道 。 在专业比赛中 ， 起跑时反应慢了0.1秒 ， 就是致命的打击 。 那运动员的大脑是如何快速反应的呢？
奥运会田径赛场上 ， 各国运动员各就各位 ， 等待发令枪响 。 随着一声枪响 ， 一股白烟冒出 ， 紧张激烈的比赛由此开始 。 我们都知道光速比声速快 ， 所以运动员只要看白烟就行了 ， 其实不然 。
奥运会采用的发令枪 ， 枪响后同时发生三件事情：
1.起跑线旁的扩音器播放声音 ， 确保运动员听到起跑令；
2.发令枪发出闪光 ， 让运动员们看到开始的信号；
3.发令枪通过后面的线缆向计时装置发送起跑脉冲 。
奥运会用的发令枪和起跑线旁的扩音器(王飞 绘制)
正是因为这个设计 ， 参赛选手不仅要对起跑的声音有反应 ， 也要时刻关注发令枪产生的白烟 。 起跑线旁扩音器播放的声音传递听觉刺激 ， 在同一时间闪光传递视觉刺激 ， 大脑对这两个信号加以整合 ， 迅速做出反应 。 听觉与视觉刺激在时间和空间上的叠加造成了1+1>2的效果 ， 这就是运动员大脑反应快的奥秘 。
在脑科学中 ， 大脑会整合多种感觉信号的输入 ， 最终得到更为精准和快速的反应 ， 这种效应叫做多感觉整合 。 研究表明 ， 多感觉整合存在于上丘脑、高级联合皮层等多个脑区 。 多种感觉通道的相互作用 ， 不仅是单感觉功能区到多感觉功能区的前馈联结 ， 还存在多感觉功能区对单感觉功能区的反馈联结 。 而运动员就是在日复一日的训练中 ， 使得这些脑区的功能得到加强 ， 进而拥有了一颗更为发达的感觉大脑 。
其实多感觉整合在日常生活中很常见 ， 比如我们先看见闪电再听到雷声会感觉雷声很响亮 。 如果我们闭上眼睛 ， 只听雷声 ， 你就感觉不到那么响亮的雷声了 。
开车时为什么不让接打手机？因为本来视觉系统和听觉系统在很好得合作 ， 以便对道路和汽车的变化做出及时的反应 。 而一旦你接打手机 ， 不仅对道路判断的听觉信号输入会大打折扣 ， 过度的分心甚至会影响你视觉的判断 。 有研究称 ， 开车接打手机会导致对突发事件反应延时长达0.5秒 ， 这就是多感觉输入之间的相互干扰造成的 。
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