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Comment améliorer l’attention des gardiens de but ?

Comment améliorer l’attention des gardiens de but ?

02.07.2020, par
Benoît Costil lors d’un match de L1 entre Rennes et Nice en 2016. Le gardien de but a participé aux expériences sur l’attention périphérique menées par Camille Jeunet, chercheuse en sciences cognitives.
Savoir regarder du coin de l’œil peut s’avérer crucial quand on est footballeur professionnel et surtout gardien de but ! Grâce à une étude menée avec la complicité de plusieurs d’entre eux, une chercheuse en sciences cognitives a obtenu des résultats prometteurs pour améliorer la vision périphérique…

Sur le terrain, les gardiens de but ont des problématiques bien spécifiques. Ils doivent simultanément garder un œil sur le ballon, l’espace défensif et leurs adversaires, tout en maintenant de bons réflexes afin de parer la balle. Pour prendre en compte toutes ces informations et anticiper chaque action, ils utilisent leur vision périphérique, autrement dit, leur capacité à porter attention à un endroit autre que leur point de fixation – en principe, le ballon.

Comment réaliser la parade parfaite ? Grâce à une meilleure endurance ? Par la qualité du geste technique ? Pas seulement...

Mais comment réaliser la parade parfaite ? Grâce à une meilleure endurance ? Par la qualité du geste technique ? Pas seulement. Pour Camille Jeunet, chercheuse au laboratoire Cognition, Langues, Langage, Ergonomie de Toulouse1, « on associe souvent la performance sportive à ces aspects physiologiques et biomécaniques mais celle-ci repose également sur des facteurs psychologiques, comme le stress, et cognitifs, comme l’attention, qui sont encore largement sous-estimés ». La réponse pourrait donc se trouver… dans le cerveau des athlètes.

Pendant plusieurs semaines, les chercheurs2 se sont associés au staff des gardiens du Stade rennais football club (RFSC) pour un entraînement un peu particulier. « Notre but était de comprendre le fonctionnement de l’activité cérébrale des sportifs dans des situations particulières d’attention périphérique », explique Camille Jeunet. Pour ce faire, les chercheurs se sont appuyés sur une procédure innovante : le neurofeedback.

Pour installer le casque EEG (électroencéphalogramme) sur la tête du footballeur, avec l’électrode centrale correctement à sa place, Camille Jeunet mesure la distance entre le nez et la bosse arrière du crâne.
Pour installer le casque EEG (électroencéphalogramme) sur la tête du footballeur, avec l’électrode centrale correctement à sa place, Camille Jeunet mesure la distance entre le nez et la bosse arrière du crâne.

Au croisement des neurosciences et de l’informatique, l’entraînement neurofeedback est une technique d’apprentissage par « retour d’informations » sur l’activité cérébrale. En d’autres termes, il s’agit de se « brancher » sur le cerveau pour voir ce qu’il s'y passe en direct. L’activité électrique du cerveau est alors retranscrite sous forme de tracés par électroencéphalogramme (EEG). Ainsi, on peut tester en temps réel l’efficacité de différentes stratégies mentales pour moduler son activité et pour apprendre à mieux soutenir son attention.

Un marqueur propre à la vision périphérique

Afin de concevoir un entraînement neurofeedback entièrement dédié à l’amélioration des capacités d’attention périphérique des gardiens, les chercheurs ont dû procéder par étapes. Dans un premier temps, il leur fallait identifier des rythmes EEG spécifiques sous-tendant ces capacités cognitives. « On sait que l’intensité du rythme alpha est liée à la perception et à l’attention visuelle. Ce que l'on ne savait pas encore, c'était s’il existait un marqueur EEG spécifique à l'attention périphérique qui soit utilisable pour un entraînement neurofeedback », précise Camille Jeunet.

Pour « optimiser » le traitement de l’information, notre cerveau est latéralisé : la partie droite pilote l’information provenant de notre champ de vision gauche, et inversement.

Les chercheurs ont alors identifié un marqueur EEG déjà connu dans la littérature : l’index de latéralisation. De fait, pour « optimiser » le traitement de l’information, notre cerveau est latéralisé : la partie droite pilote l’information provenant de notre champ de vision gauche, et inversement. « L’index de latéralisation correspond à une soustraction entre l’activité alpha occipitale droite et gauche pouvant être mesurée lors d’une tâche d’attention périphérique », explique la chercheuse.

Pour résumer, si l’index est positif, l’activité à droite est plus élevée qu’à gauche ; s’il est négatif, c’est l’inverse. « En fait, lorsque l’on va porter notre attention à droite, tout en se fixant sur un point central, on observe une augmentation de l’activité cérébrale à droite. Cela correspond à une stratégie mise en place par notre cerveau pour inhiber l’information provenant de la gauche et allouer plus de ressources aux informations provenant de la droite », poursuit Camille Jeunet.

Dans cette expérience, un symbole apparaitra dans l’une des quatre cibles disposées en périphérie sur l’écran. Le footballeur doit indiquer celui qu’il a vu, tandis que l’eye tracker, posé sur un trépied, permet de vérifier qu’il maintient bien son regard au centre de l’écran.
Dans cette expérience, un symbole apparaitra dans l’une des quatre cibles disposées en périphérie sur l’écran. Le footballeur doit indiquer celui qu’il a vu, tandis que l’eye tracker, posé sur un trépied, permet de vérifier qu’il maintient bien son regard au centre de l’écran.

Autrement dit, on capte alors encore plus d’informations visuelles. Et c’est ce résultat que les chercheurs ont essayé de répliquer, pour la première fois, chez les athlètes en suivant leur activité cérébrale avant et pendant la réalisation d’une tâche d’attention périphérique. 

Si on porte notre attention à droite tout en fixant un point central, l’activité cérébrale augmente à droite : c’est une stratégie du cerveau pour capter plus d’informations visuelles.

Supervisés par un eye tracker, le regard porté sur l’écran et des électrodes placées sur le crâne, dix-sept gardiens et gardiennes du SRFC et de la région se sont prêtés à l’exercice. Tout au long de la tâche, leur regard doit rester fixé au centre de l’écran. Dans l’une des cibles situées aux quatre coins de l’écran, un losange apparaît avant de devenir bleu. Puis un signe, + ou x, s’affiche rapidement, suivi par un masqueur pour éviter la rétention rétinienne et ainsi garder une « trace » visuelle de l’image précédente.

L’athlète doit alors indiquer le signe qu’il a perçu. « Le timing est très court, entre 200 et 500 millisecondes par événement », souligne la chercheuse. Pendant quelques minutes, ils répètent cette tâche, alternant avec des phases de repos.

Des tests pour mieux regarder en coin...

Les sportifs effectuent aussi des tests dits MOT (multiple object tracking) pour évaluer l’amélioration de leurs performances cognitives entre le début et la fin de session. Là, tandis que plusieurs billes se déplacent aléatoirement sur l’écran, leur regard doit simplement rester focalisé sur un point situé au centre. En interprétant les tracés EEG des gardiens et des gardiennes sur de grandes moyennes et en cumulant toutes ces étapes autrement dit en « lissant » l’ensemble des résultats –, les chercheurs ont pu observer que plus les participants se sont améliorés lors de la tâche au cours de la session, plus ils ont progressé au test MOT. « En d'autres termes, nous avons bien identifié une plus forte activité du même côté du cerveau que celui où leur attention se portait lors des exercices », explique Camille Jeunet.
 

Dans cet autre test, le participant doit suivre des cibles mouvantes, brièvement indiquées en rouge, toujours en gardant son regard au centre de l’écran. Son attention périphérique lui permet de cliquer sur les cibles qu’il pense avoir réussi à suivre depuis l’étape 1.
Dans cet autre test, le participant doit suivre des cibles mouvantes, brièvement indiquées en rouge, toujours en gardant son regard au centre de l’écran. Son attention périphérique lui permet de cliquer sur les cibles qu’il pense avoir réussi à suivre depuis l’étape 1.

Pourtant prometteurs, ces résultats préliminaires ne répondaient pas à l’ensemble des conditions fixées pour un entraînement neurofeedback. « Nous avions trois contraintes à respecter : que le rythme identifié soit bien spécifique à l’attention périphérique, qu’il puisse être mesurable en temps réel pour rendre un retour en continu possible, et qu’il soit corrélé à la performance ou à l’expertise des joueurs », détaille la chercheuse.

Prochaine étape : transférer ces résultats pour concevoir des entraînements neurofeedback pertinents, efficaces et motivants pour les athlètes, notamment en réalité virtuelle.

« Nous n’avons pas réussi à repérer l’index de latéralité sur nos tracés, sur des essais uniques et en temps réels. Et bien qu’il soit spécifique à l’attention périphérique, nous nous sommes aperçus qu’il n’était pas corrélé à la performance ou à l’expertise des athlètes », explique Camille Jeunet. Néanmoins, les chercheurs ont obtenu un résultat prometteur. Lors de la période de repos précédant les tâches d’attention périphérique, le rythme alpha s’intensifiait. Autrement dit, son amplitude serait, elle, corrélée aux performances cognitives des athlètes.

Mesurable en temps réel, son activité reflèterait un état cognitif général propice à la performance, assurent les chercheurs. Prochaine étape : transférer ces résultats pour concevoir des entraînements neurofeedback pertinents, efficaces et motivants pour les athlètes, notamment en réalité virtuelle. Preuve s’il en est que pour optimiser le geste, le cerveau a lui aussi besoin de pratique. ♦

Notes
  • 1. CLLE, unité CNRS/Université Toulouse Jean-Jaurès.
  • 2. Ces travaux ont été menés par des chercheurs du CLLE, d’Inria, du laboratoire Mouvement, sport et santé (M2S, Université Rennes 2/ENS Rennes) et de l'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL). Cette étude a fait l’objet d’un article paru le 3 février dernier dans Scientific Reports, https://www.nature.com/articles/s41598-020-58533-2 .

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