Du cerveau au podium : transformer la motricité humaine et l’entraînement des sportifs

Publié le 10.12.2024 - © Cyril Frésillon, CNRS Images

Labellisée IBiSA, la Plateforme d’analyse du mouvement (PAM) exploite des technologies avancées pour renforcer la motricité des personnes saines ou en situations pathologiques. Elle héberge des travaux à un fort impact pour la santé, mais aussi pour la préparation mentale des athlètes, au niveau cognitif, émotionnel et moteur.

Le temps d’un été intense, la France a vibré avec ses athlètes et para-athlètes. Les Jeux de Paris 2024 ont été le théâtre international d’un grand nombre de records mondiaux, olympiques et personnels, tous synonymes d’un incroyable dépassement de soi. Alors, pourquoi s’arrêter là ? Dans sa quête constante d'optimisation des performances, le sport français peut s'appuyer sur les nombreux atouts de la recherche et des structures technologiques de pointe comme la Plateforme d'analyse du mouvement (PAM). Créée par l’Institut de neurosciences cognitives et intégratives d’Aquitaine (INCIA), et labellisée IBiSA depuis 2015, elle est essentiellement dédiée aux cliniciens et à l’étude de la motricité humaine, mais propose en parallèle des solutions avancées pour améliorer la performance des sportifs, jusqu'au plus haut niveau.

Un terrain de jeu high-tech

La plateforme PAM s'intéresse au lien subtil entre perception, cognition et action. Elle dispose pour cela d’une vaste panoplie d’outils captant les signaux propres à la caractérisation de ces trois aspects. Des caméras à haute résolution 3D servent par exemple à la captation du mouvement et à l’analyse gestuelle. Des bonnets recouverts d’électrodes mesurent l’activité des neurones associés aux actions motrices. Des systèmes d’eye tracking servent à l’étude des dynamiques de l’attention et de la perception.

Ces technologies complémentaires s’accompagnent de tapis de courses bardés de capteurs, ou encore de systèmes immersifs de réalité virtuelle. Ces derniers s’avèrent notamment efficaces pour reproduire l’intensité émotionnelle d’une action motrice ou d’une compétition et pour améliorer la gestion de l’anxiété. Le patient et l’athlète peuvent aussi être plongés dans des environnements virtuels où il sont exposés à diverses distractions en vue de renforcer des aspects cognitifs de leur performance, comme l’attention. Ces innovations permettent plus largement d’aller au-delà des limites de l’entraînement traditionnel.

Un entraînement jusqu’au bout des neurones

Un des services les plus innovants proposés par la plateforme PAM porte sur l’imagerie motrice. Dans cet exercice de préparation mentale, patients et athlètes imaginent leurs mouvements, afin de renforcer les connexions neuronales sous-jacentes à ces actions. L’idée est d’entraîner le cerveau à répéter un geste, sans avoir à le réaliser, puisque les mêmes zones cérébrales sont sollicitées.

Sur la plateforme, Camille Jeunet-Kelway, neuroscientifique au CNRS, met au point un entraînement cognitif personnalisé basé sur le neurofeedback. Le concept ? Montrer à une personne ce qui se passe dans son cerveau lors de cet exercice grâce à des mesures d'électroencéphalographie (EEG). Il s’agit ensuite de la guider vers la meilleure stratégie mentale, afin d’améliorer sa motricité.

Cette méthode est propice à la rééducation des zones cérébrales motrices, par exemple chez des patients atteints d’une hémiplégie consécutive à un accident vasculaire cérébral. Elle complète également l'entraînement physique des athlètes de haut niveau en renforçant la précision de gestes répétés, comme un lancer-franc, un plongeon ou un service, et en limitant leur variabilité. En ce sens, elle s’applique à toutes les pratiques sportives et offre une alternative au surentraînement, prévenant le burnout et les blessures, tout en soutenant la performance motrice en période de rééducation.

Une plateforme au service de la performance

En plus de ses équipements, la plateforme PAM propose un accompagnement sur mesure, avec des ingénieurs dédiés pour maximiser l’utilisation de ses prestations. Elle est ouverte à la recherche, mais aussi à tout autre acteur comme les clubs sportifs, les fédérations et les préparateurs mentaux de disciplines variées qui souhaitent compléter leurs approches. Ce dialogue entre recherche fondamentale et les besoins du terrain est essentiel pour favoriser un transfert réussi entre ces deux mondes qui ont beaucoup à gagner à faire équipe.

Dans un contexte olympique où chaque détail compte, la Plateforme d’analyse du mouvement illustre par l’exemple comment les sciences peuvent contribuer à transformer la préparation sportive de demain.