Kohti älykkäämpää harjoittelua - immersiivinen neuroteknologia valmennuksen tukena

Miten tunnistaa urheilijan todellinen kuormitustaso? Entä keskittyminen, palautuminen tai tunnetilojen vaikutus suoritukseen? Miten havaita ajoissa motivaation laskun merkit ennen kuin ne näkyvät suorituksessa?

Valmennuksessa ja liikuntaharjoittelussa kohdataan jatkuvasti näitä tuttuja mutta vaikeasti mitattavia haasteita. Perinteiset mittarit, kuten syke, aika tai toistomäärät, eivät aina riitä kertomaan koko totuutta. Tarvitaan tarkempaa, yksilöllisempää ja reaaliaikaisempaa tietoa siitä, mitä urheilijan kehossa ja mielessä tapahtuu harjoittelun aikana.

Tässä kohtaa kuvaan astuvat esiin EEG ja XR-teknologia.

Aiemmin alkuvuonna julkaistussa blogissa tarkastelimme aivotoiminnan mittaamisen ja virtuaalitodellisuuden mullistavia mahdollisuuksia urheiluvalmennuksessa. Nyt Testlab Mehtimäki -hankkeessa olemme ottaneet merkittävän harppauksen eteenpäin: Itä-Suomen yliopiston fysiikan ja matematiikan laitos on ottanut käyttöön Galean, maailman ensimmäisen XR-kypärän, joka avaa täysin uusia mahdollisuuksia valmennuksen ja harjoittelun kehittämiseen (www.galea.co). Kypärä yhdistää virtuaalitodellisuuden (VR), lisätyn todellisuuden (AR), aivosähkökäyrän (EEG) mittauksen ja kehon fysiologisen seurannan yhdeksi kokonaisvaltaiseksi kokemukseksi.

Galean esittely.

Galea on kehitetty OpenBCI:n (www.openbci.com) ja Varjon (www.varjo.com) yhteistyönä, ja se integroituu suoraan Varjo XR-3 -laitteistoon. Laite pohjautuu useisiin mittausteknologioita, joihin aiemmin on vaadittu erillisiä laitteita:

• EEG (aivosähkökäyrä) – mittaa aivotoimintaa ja keskittymistä

• EMG (lihassähkökäyrä) – seuraa lihasaktivaatiota

• EDA (ihon sähkönjohtavuus) – kertoo stressistä ja vireystilasta

• PPG (fotopletysmografia) – mittaa sykettä ja sykevälivaihtelua

• Eye tracking – seuraa katseen kohdistumista ja silmänliikkeitä

• Facial expression tracking – tunnistaa kasvojen ilmeitä ja mikroilmeitä

Aivosähkökäyrän mittausta Galea-kypärällä.

Tässä muutamia esimerkkejä siitä, miten Galean sisältämiä mittausteknologioita voidaan hyödyntää käytännössä:

• Keskittymisen mittaaminen taitoharjoittelussa: Urheilija harjoittelee virtuaalitodellisuudessa pelitilannetta, samalla kun hänen keskittymisen tasoaan mitataan EEG:n avulla. Lisäksi silmänliikeseuranta paljastaa, mihin urheilijan katse kohdistuu tai milloin se alkaa harhailla. Jos reaktioajat hidastuvat tai fokus katoaa tietyssä tilanteessa, valmentaja saa siitä suoraa tietoa. Näin harjoittelua voidaan kohdentaa juuri niihin hetkiin, joissa keskittyminen herpaantuu.

• Kognitiivisen kuormituksen seuranta palautumisen tueksi: Yhdistämällä EEG:n ja EDA:n (ihon sähkönjohtavuus) voidaan arvioida, kuinka kuormittava harjoitus on ollut hermoston näkökulmasta. Tämä auttaa suunnittelemaan yksilöllistä palautumista sekä ehkäisemään ylikuormitusta ja vammoja.

• Tunne- ja vireystilan säätely harjoittelussa: Galean avulla voidaan mitata urheilijan tunnetilaa ja vireyttä ennen harjoitusta. Tämä mahdollistaa harjoitussisällön mukauttamisen päivän tilanteeseen – esimerkiksi rauhoittavan alkulämmittelyn, jos stressi- ja syketasot (EDA, PPG) ovat koholla.

• Varhaiset motivaation laskun merkit: Urheilijan epätavalliset kasvojen liikkeet ovat tunnistettavissa Galean kasvojen ilmeanalyysillä voivat viitata motivaation heikkenemiseen.

Blogin lopussa esitellyt tutkimukset tukevat vahvasti Testlab Mehtimäki -hankkeen lähestymistapaa: kun huipputeknologia yhdistetään käytännön valmennukseen, syntyy yksilöllisempää, tietoon perustuvaa ja vaikuttavampaa harjoittelua.

Seuraava konkreettinen askeleemme onkin Galean pilotointi eri urheilulajeissa – ja tämä alkaa jo tulevana syksynä. Jos kiinnostuit aiheesta, ota rohkeasti yhteyttä:

niko.kyllonen@uef.fi / +35503053269 / www.testlabmehtimaki.com

AIHEESEEN LIITTYVIÄ TIETEELLISIÄ JULKAISUJA

1. A new EEG neurofeedback training approach in sports

Tutkimus vuodelta 2023 osoittaa, että EEG-pohjaisella neurofeedback-harjoittelulla voidaan edistää visuaalismotorista suorituskykyä esimerkiksi golfissa.

👉Lue artikkeli maksutta Frontiers in Psychology -lehdestä

2. Evaluating EEG neurofeedback in sport psychology: a systematic review

Systemaattinen katsaus EEG-neurofeedbackin käytöstä urheilupsykologiassa osoittaa, että EEG-mittauksella tuetun harjoittelun avulla voidaan parantaa urheilijoiden kognitiivisia, emotionaalisia ja fyysisiä valmiuksia. Tutkimus korostaa myös tarvetta standardoiduille menetelmille ja tarkemmalle EEG-signaalien kohdentamiselle.

👉Lue artikkeli maksutta Frontiers in Psychology -lehdestä

4. The future of neuroadaptive XR in sports and training

Tutkimus vuodelta 2024 tarkastelee, miten XR-teknologia yhdessä EEG:n ja VR:n kanssa voi mullistaa urheiluvalmennuksen. Artikkeli korostaa Galean kaltaisten laitteiden roolia yksilöllisen palautteen ja reaaliaikaisen tilannetietoisuuden tuottamisessa.

👉Lue artikkeli maksutta Frontiers in Human Neuroscience-lehdestä

🔎 Lisää tutkimuksia aiheesta? Voit etsiä lisää aiheeseen liittyviä tieteellisiä julkaisuja esimerkiksi seuraavista lähteistä:

• Google Scholar

• ResearchGate

• ScienceDirect

• Yliopistojen kirjastot ja tietokannat (esim. EBSCO, ProQuest).