FVor fünf Jahren führte das australische Buckelpisten-Team einige Tests in Jindabyne durch, in der Nähe der Skigebiete im alpinen New South Wales. Sportwissenschaft ist eine fortgeschrittene Disziplin, und Spitzensportler werden oft gestoßen und geschubst oder auf Laufbändern, die an komplizierte Maschinen angeschlossen sind, auf Herz und Nieren geprüft. Aber dieser Test war anders. Die Wissenschaftler maßen weder die körperliche Leistungsfähigkeit noch verlangten die Athleten, sich an ihre Grenzen zu bringen. Stattdessen suchten sie nach weniger greifbaren Eigenschaften: der räumlichen Orientierung und Bewegungskontrolle, einschließlich der Propriozeption – dem sogenannten „sechsten Sinn“.
Es war eine neue Technologie und im sportlichen Kontext weitgehend unbewiesen. Jakara Anthony war einer der Athleten, die an den Tests teilnahmen. Zu der Zeit, als er noch ein Teenager war, gehörte Anthony erst kürzlich zur nationalen Mogul-Mannschaft. Sie hatte noch keine großen Wettbewerbe gewonnen, aber an diesem Tag punktete Anthony von der Liste.
„Es waren wirklich interessante Daten, bei denen jeder Athlet gemäß den Tests eingestuft wurde – und Jakara führte die Liste an“, sagt Peter Topalovic, langjähriger Trainer der Olympischen Winterspiele und Manager des Wintersportprogramms am NSW Institute of Sport. Gordon Waddington, Professor für Sportmedizin am Australian Institute of Sport an der University of Canberra, der die Tests durchführte, erinnert sich, dass Anthony „sehr, sehr gut“ war. Wesentlich besser als die breite Gruppe, mit der sie damals getestet wurde.“
Im folgenden Jahr wurde Anthony bei den Olympischen Winterspielen 2018 in Pyeongchang Vierter. Anfang dieses Jahres gewann sie in Peking die Buckelpisten-Kategorie – Australiens erste Goldmedaille bei den Winterspielen seit über einem Jahrzehnt. Das Versprechen, das sie an diesem Testtag gezeigt hatte, war in Erfüllung gegangen.
Die Ironie war, dass die Daten ursprünglich nicht verwendet worden waren. Die Olympischen Spiele 2018 verschwammen mit den nächsten Weltmeisterschaften (bei denen Anthony Zweiter wurde) und dann mit der Unterbrechung durch Covid-19. Erst als das Team aus Peking zurückkehrte, hatte Topalovic, „Toppa“ für seine Athleten, endlich die Gelegenheit, die Testergebnisse noch einmal Revue passieren zu lassen. „Es gab uns die Gelegenheit, über einige dieser Daten nachzudenken, und es war wie ‚wow‘!“ er sagt. „Wirklich, wirklich interessante Sachen.“
Topalovic ist bestrebt, das Beste aus diesen Innovationen in der Sportwissenschaft zu machen. Er sieht das Potenzial, Australiens nächste Goldmedaillengewinner zu erkennen und Athleten mit einem höheren Verletzungsrisiko zu identifizieren. „Ich habe die Athleten der Mogul-Nationalmannschaft im Grunde genommen als Versuchskaninchen benutzt“, sagt er. „Es ist ein Bereich, den ich weiter verfolgen und weiter erforschen möchte, weil ich denke, dass es einen Wert hat.“
Nachdem Sie den Erfolg des australischen Winterolympiastars vorhergesagt haben, was kommt als nächstes für diesen sportwissenschaftlichen Durchbruch?
TDie Anfänge dieser sportlichen Innovation reichen fast drei Jahrzehnte zurück. Es war im Jahr 1993, als Waddington, ein Forscher, beschloss, seine Doktorarbeit darüber zu schreiben, wie Menschen Knöchelbewegungen wahrnehmen. Seit einem Jahrhundert gab es zwei anerkannte Tests für die Knöchelbewegung; Für seine Doktorarbeit erfand Waddington einen dritten, den „Knöchelbewegungsumfangsunterscheidungsapparat“. Dann setzte er es ein, um Personen zu untersuchen, die Knöchelverletzungen erlitten hatten.
Diese Arbeit legte nahe, dass Personen mit weniger verfeinerter Wahrnehmung der Knöchelbewegung (in der Tat schlechtere Propriozeption) ein höheres Risiko für Knöchelverletzungen hatten. Das war eine wichtige Erkenntnis. Aber es war der nächste Schritt in den frühen 2000er Jahren, der sich als Durchbruch für den Sportbereich erweisen sollte. „Wir dachten – wenn dies bei Verletzungen der Fall ist, beeinflusst das auch Ihre breite Leistungsfähigkeit als Sportler – angesichts der Plattform, die wir bei fast jeder Sportart ausüben, erfordert es, dass Sie auf Ihren Füßen kontrolliert werden?“ sagt Waddington.
Der Akademiker und seine Kollegen nahmen Querschnittsgruppen von Athleten und trennten sie nach Leistung in Wettkämpfen, Trainer-Ranglisten und so weiter. „Sicher kam das Gleiche heraus – die besten Performer waren diejenigen, die die besten Ergebnisse hatten [on the testing],” er addiert. Die heute eingesetzten Tests sind der Höhepunkt dieser Forschung und weiterer, die in den letzten 20 Jahren folgten. „Es ist die Verbindung zwischen Blue-Sky-Denken und angewandter Forschung“, sagt Waddington.
Doch die Propriozeption – unser Bewusstsein für die Haltung unseres Körpers – ist nur ein Teil der vielschichtigen menschlichen Sinneswahrnehmung. Andere Systeme umfassen das Visuelle (was wir sehen) und das Vestibularis (das Gleichgewicht und die räumliche Orientierung, die durch die Augen und das Innenohr geschaffen werden). Zusammen beeinflussen diese Systeme (und andere) die Bewegungssteuerung. Es war also ein glücklicher Zufall, dass Waddington zwei weitere Forscher traf, Dr. Elizabeth McGrath und Dr. Braden McGrath. „Gordon konzentrierte sich auf die Propriozeption, während die Forschung, die Brad und ich durchführten, sich auf das Visuelle und das Vestibulum konzentrierte“, sagt Elizabeth McGrath. „Wir dachten, das wäre wirklich cool, wenn wir alles zusammenfügen würden.“
Vor zwei Jahren wurde die Arbeit durch ein Start-up, Prism Neuro, kommerzialisiert. Die Gruppe arbeitet bereits eng mit vielen der olympischen Sportarten zusammen, die durch das AIS in Canberra rotieren. Das Start-up hat seinen Sitz in einem kleinen Büro, das sich hinter dem begrünten Campus des Instituts versteckt; Sie erhalten eine vergünstigte Miete als Gegenleistung für die Arbeit mit AIS-Athleten („es ist eine Einbahnstraße“, sagt Waddington. „Es gibt uns Informationen darüber, was funktioniert und was nicht.“)
Das Trio beschloss, ihre Forschung zu kommerzialisieren, um sie aufzuladen. Sport ist nur eine Grenze – sie sehen auch eine mögliche Anwendung für militärische Zwecke (die McGraths arbeiteten beide zuvor im Naval Aerospace Medical Research Laboratory in den Vereinigten Staaten), für Astronauten (Waddington reist regelmäßig nach Houston, um mit der amerikanischen Raumfahrtbehörde Nasa zusammenzuarbeiten ) und in der Altenpflege. Angesichts dieses Potenzials war eine externe Finanzierung erforderlich, um das Unternehmen in Gang zu bringen.
„Es ist schwierig, in Australien im Forschungsbereich Gelder zu bekommen – es ist sehr wettbewerbsintensiv“, sagt Waddington. „Durch die Kommerzialisierung können wir also mehr Möglichkeiten, mehr Arbeitsplätze in der Raumfahrt und mehr Forschungskapazitäten für den Aufbau neuer Projekte schaffen. Es gibt mehrere Arbeitslebenszeiten, die erledigt werden können.“
WAls Guardian Australia das Büro von Prism Neuro besuchte, war es Testzeit für sieben junge Athleten aus dem Exzellenzzentrum von Basketball Australia, einem am AIS angesiedelten Wohnprogramm. Das Zentrum, das zusammen mit der Global Academy der NBA angesiedelt ist, blickt auf eine vier Jahrzehnte lange Geschichte der Hervorbringung der besten Basketballer Australiens zurück (Lauren Jackson, Patty Mills und Andrew Bogut haben alle das Programm durchlaufen). Aber das Zentrum scheut sich offenbar auch nicht davor, Neues auszuprobieren.
Die Teenager stiegen einzeln oder zu zweit die Treppe zum Testraum von Prism Neuro im zweiten Stock hinauf. Mitglieder der Sapphires, Australiens U17-Frauen-Basketballmannschaft, wollten gerade zur Fiba-Junioren-Frauen-Weltmeisterschaft nach Ungarn reisen (sie wurden schließlich Fünfte). Aber zuerst waren sie von ihren Trainern gebeten worden, einige etwas ungewöhnliche Tests durchzuführen.
„Ich hätte vorher nie mit solchen Tests gerechnet – es ist interessant und anders“, sagt Summah Hanson, ein kleiner Stürmer, der seit sechs Monaten im Kompetenzzentrum tätig ist. „Hier haben Sie von allem das Beste [at the AIS]. Es hilft mir, besser zu werden und bringt mich hoffentlich auf die nächste Stufe.“
Prism setzt derzeit zwei primäre Testmethoden ein, die zusammen die Funktion von Bahnen messen, die vom Gehirn zur Bewegungssteuerung verwendet werden. Die erste verfolgt mit einem Virtual-Reality-Headset die Reaktivität der Augen des Teilnehmers auf visuelle Stimulation.
„Es hängt von der Fähigkeit Ihres Gehirns ab, Bewegungen zu verarbeiten“, sagt Elizabeth McGrath. „Wie schnell Sie sich bewegen müssen, um einen Ball zu fangen oder einen Ball zu kicken, der auf Sie zukommt.“ McGrath begann ihre Karriere mit dem Studium von Kampfpiloten, wo der Bedarf ähnlich ist. „Manche Menschen werden keine großartigen Piloten, wenn sie kein gutes räumliches Vorstellungsvermögen haben.“
Der Test gibt Aufschluss sowohl über das vestibuläre als auch über das visuelle System. Kameras im Headset erfassen Augenbewegungen, die mithilfe künstlicher Intelligenz „und viel Mathematik“ analysiert werden, sagt McGrath. Der Test dauert nur wenige Minuten. „Es ist erstaunlich, wie viele Informationen man in einem dreiminütigen Test über die Gehirnfunktion erhalten kann“, fügt sie hinzu.
Bei dem anderen Test stehen die Teilnehmer barfuß auf einem metallbrettähnlichen Gerät – einer aktualisierten Version des Werkzeugs, das Waddington für seine Doktorarbeit entwickelt hat. Durch Drehen des Knöchels taucht ein Teil des Geräts ein – das Ausmaß des Eintauchens wechselt zwischen fünf Stufen, von flach bis tief, die sich zufällig ändern. Nach jeder Drehung wird der Athlet gebeten, zu erraten, welches Niveau erreicht wurde – ein Test der Propriozeption im Sprunggelenk. Dies wird Dutzende Male in schneller Folge wiederholt.
In einem Labor an der fünf Minuten entfernten Universität von Canberra hat Waddington weitere Maschinen – obwohl einige deutlich weniger Hightech sind. Da die Testtechniken so neuartig sind, musste Waddington einige davon selbst entwickeln. „Das ist alles von Bunnings gebaut“, sagt er. „In diesem Spiel muss man Ingenieur sein.“
Nachdem die Athleten getestet wurden, werden sie mit dem Datensatz von Prism Neuro verglichen. Im Moment haben die Ergebnisse – wie jeder Athlet im Vergleich zu einer breiteren Gruppe von Gleichaltrigen vergleicht – zwei primäre Anwendungsfälle: Talenterkennung und Verletzungsminderung. Athleten, die gut abschneiden, könnten Stars der Zukunft sein; Diejenigen, die schlecht abschneiden, haben möglicherweise ein höheres Verletzungsrisiko, sodass Sportteams frühzeitige Interventionen oder eine längere Genesung anpassen können.
„Was Trainer traditionell getan haben, [they] waren sehr gut darin, die guten und die weniger guten Umzugshelfer zu sehen“, sagt Waddington. „Was wir hier tun können, ist im Grunde genommen eine Nummer zu setzen, eine Nummer zu setzen, um zu unterscheiden, wer die guten und die weniger guten Moves sind.“
Dieser Reporter erhielt die Gelegenheit, sich mit beiden Methoden testen zu lassen. Seine unterdurchschnittlichen Ergebnisse deuten darauf hin, dass ein Karrierewechsel in den Elite-Skisport nicht winkt. „Respektabel für einen Gelegenheitssportler“, riet McGrath anschließend, „aber kein verstecktes Elitetalent.“
Die Arbeit ist faszinierend und, sagt Waddington, der Himmel ist die Grenze. Angesichts des großen Interesses amerikanischer Sportmannschaften – mehrere haben bereits Verträge zur Zusammenarbeit mit Prism Neuro unterzeichnet, obwohl das Start-up diese Kunden nur sehr schweigsam behandelt – wird die Technologie bereits in einigen der größten Sportligen der Welt eingesetzt.
Auch Waddingtons Start-up-Bemühungen, ehemals Leiter der Physiotherapie an der University of Canberra, verweisen auf die zunehmende Fokussierung auf die Verknüpfung von Forschung und Anwendung. „Ich denke, das ist eine Erwartung, die die Universitäten jetzt an ihre Professoren haben, um tatsächlich mehr in diesen Innovations- und Unternehmerraum einzubauen“, sagt er. „Es ist eine etwas andere Welt als in den alten Tagen, in denen Sie mit Ihrer Tweedjacke und den Füßen hochgelegt herumsaßen und großartige Ideen dachten. Man muss immer noch großartige Ideen haben, aber wir müssen sie auch am anderen Ende hervorbringen.“
In einem Labor in Canberra sprudeln die großartigen Ideen vor sich hin. Und Anfang dieses Jahres zeigte Jakara Anthony an den Hängen von Zhangjiakou in der Nähe von Peking, dass die Ideen am anderen Ende herauskommen. Ein Goldmedaillengewinner, dessen Erfolg von der Sportwissenschaft der nächsten Generation vorhergesagt wurde.
„Es ist immer schön, diese Dinger zu sehen“, sagt Waddington. Als Forscher fügt er hinzu, dass Anthonys Goldmedaille eine Bestätigung, keine Rechtfertigung war. „Ich hatte genug Ergebnisse gesehen, um nicht unbedingt das Bedürfnis zu haben, bestätigt zu werden.“ Aber als Proof of Concept schadet eine olympische Goldmedaille nicht.