Toekomst van de marathon: dankzij digitaal hart standaard onder de twee uur
Een halve minuut van je persoonlijk record afhalen zonder daarvoor meer trainingsuren te maken. Voor veel topatleten op de marathon klinkt dat als een utopie. De Amerikaanse Des Linden, tweevoudig olympiër en winnares van de marathon van Boston in 2018, heeft sinds dit weekeinde misschien wel de sleutel in handen die dit tot realiteit kan maken.
Linden kreeg donderdag, in de aanloop naar de prestigieuze marathon van New York zondag, als eerste atlete ter wereld een futuristische replica van haar hart overhandigd. Dat dit gepaard ging met een symbolisch gebaar liet zich verklaren. Want Linden beschikt sinds deze week niet over een fysieke 3D-print van haar meest vitale orgaan, maar over een tweede hart dat is gevangen in data. Digitaal dus.
Trainen zonder trainen
Haar zogeheten Digital Biotwin Heart is ontworpen in het kader van het Living Heart Project van Tata Consultancy Services (TCS). Het doel: vóór 2030 moet het lopen van de klassieke 42,195 kilometer binnen een tijdsbestek van twee uur gemeengoed worden.
Toekomstmuziek? "Allerminst", zegt Jayaraman Srinivasan, de bedenker van het digitale hart. De mogelijkheden van wat hij 'voorspellende technologie' noemt zijn volgens hem immers schier oneindig. "We kunnen in het geval van Linden honderden simulaties van haar hart toepassen, zonder dat in werkelijkheid ook maar één seconde te belasten."
TCS, dat eerder al een digitale kopie van een neus ontwikkelde die geuren kan herkennen en benoemen, startte in april 2023 met het uitgebreid in kaart brengen van Lindens hart door middel van MRI-scans. Het resultaat: een volledig functionerend computerhart, dat met enkele drukken op een knop willekeurig kan worden belast.
Door historische én speculatieve data te koppelen aan Artificiële Intelligentie (AI), kan de impact van trainingen op het hart in een animatie zichtbaar worden gemaakt.
"Aan de hand van computermodellen vergaren we feedback van zware inspanningen en andere omstandigheden die in werkelijkheid nooit hebben plaatsgevonden", zegt Srinivasan. Slechte nachtrust, een jetlag, medicijngebruik; een paar drukken op de knop volstaan om het effect op het menselijk hart inzichtelijk te maken.
Wetenschappelijk bewijs voor het effect van trainingen bestond tot op heden niet. Met het digitale hart krijgt Srinivasan evenwel inzicht hoe het menselijk lichaam, in dit geval dat van Linden, reageert op prikkels van buitenaf. Met andere woorden: de resultaten van inspanningen worden door Srinivasan vooraf vastgesteld, waar dat normaliter pas achteraf gebeurt. "Een veiligere manier om grenzen te verleggen bestaat niet", meent hij.
Races beter indelen
Op basis van deze simulaties wordt overigens niet alleen gekeken hoe Linden, een van de beste marathonloopsters uit de Amerikaanse atletiek, beter en slimmer kan trainen. Het tweede hart geeft volgens Srinivasan ook inzicht in de wijze waarop ze haar races in de toekomst zo optimaal mogelijk kan indelen.
"Door extreme inspanningen te simuleren, zien we hoe het hart in verschillende fasen van een wedstrijd reageert. Wat gebeurt er in situaties van stress of wanneer ze gedurende langere periode met een hartslag van boven de 160 loopt? Door dat op voorhand inzichtelijk te maken, kan de tactiek en indeling van een race al grotendeels voor de start worden bepaald."
'Geen oneerlijk speelveld'
Digitale doping, wordt het klonen van een menselijk hart in een virtuele wereld inmiddels al spottend genoemd. Onder topatleten wordt met belangstelling uitgekeken naar de mogelijkheden die het tweede hart biedt. World Athletics, de mondiale atletiekfederatie, heeft zich nog niet uitgelaten over de nieuwste technologische ontwikkeling, die weleens kan uitmonden in een ethische discussie.
"Wat ons betreft is er geen sprake van een oneerlijk speelveld", benadrukt Srinivasan. "We hebben iets ontwikkeld dat ons meer leert over het menselijk lichaam. Het is niet zo dat we misbruik maken van deze uitvinding."
Plannen om het digitale hart commercieel te exploiteren heeft TCS vooralsnog niet. Srinivasan: "Dit is geen product dat aan de lopende band kan worden geproduceerd." De onderzoeker verwacht dan ook niet dat er topatleten zullen zijn die aan de hand van het Digital Biotwin Heart tijdens de Spelen van 2024 in Parijs een gooi doen naar onvergankelijke olympische roem.
"Uit sportief oogpunt zou het tweede hart daarvoor vrij beschikbaar moeten zijn. Daar is voorlopig nog geen sprake van." De vraag of het digitale hart de toekomst van de topsport is, laat Srinivasan desgevraagd onbeantwoord. "Laten we eerst de bevindingen van dit project afwachten. Daarna zien we verder."
