Sport et sciences cognitives

Les entraîneurs sont de plus en plus convaincus qu’il n’y a pas que l’aspect sportif qui compte, l’amélioration des performances sportives passe aussi par le cerveau.
Pour les coachs, les aspects cognitifs, c’est à dire les processus intellectuels, la perception, l’attention, la mémoire ou encore le langage, sont de plus en plus utilisés. L’enjeu désormais, est de connaître ce qui se passe dans le cerveau des sportifs pour améliorer leurs performances sur le terrain. C’est là qu’entre en jeu l’apport des neurosciences. 

Les recherches en sciences cognitives montrent aussi de plus en plus l’importance du mental, du psychologique.
Des critères qui jouent énormément sur la progression du sportif. Les sportifs s’entraînent déjà dans le registre cognitif, via leurs pratiques et leurs entraînements.

Mieux comprendre les processus mentaux

Les sciences cognitives apportent des éclairages sur la pratique sportive. Elles permettent notamment de mieux comprendre les processus mentaux impliqués dans les performances sportive, tels que l’attention, la mémoire, le raisonnement, la prise de décision, la motivation et l’apprentissage.
Les chercheurs en sciences cognitives peuvent ainsi proposer des programmes d’entrainement mental spécifiques.
D’un point de vue des technologies, le eye-tracking (suivi du regard) offre la possibilité par exemple d’analyser la façon dont les sportifs perçoivent leur environnement et peut être utilisé pour améliorer la prise de décision.
Les réalités virtuelles peuvent être utilisées pour simuler des situations de jeu complexes et permettre aux sportifs de s’entrainer dans des conditions proches du réel.

De grands clubs de football travaillent déjà avec des neurotrackers. Un dispositif a été développé par une équipe canadienne qui utilise le principe de la poursuite d’objets multiples, une tâche bien connue dans le domaine des sciences cognitives pour étudier la mémoire dynamique et les ressources attentionnelles. Il s’agit de solliciter une attention soutenue, distribuée, qui peut ressembler aux besoins qu’à un sportif dans le domaine des sports collectifs, où il doit localiser ses partenaires, être capable de les situer, de prédire leurs déplacements pour faire la passe la plus appropriée. L’application de ce dispositif a des résultats plutôt concluants, une étude montre que les joueurs de football améliorent leur qualité de passe avec lui.

La réalité virtuelle

Le développement d’environnements virtuels 3D et 360 degrés permet aux sportifs de s’entraîner différemment, en complément de leur pratique traditionnelle. La réalité virtuelle apporte aux sportifs un travail cognitif primordial, comme sur l’attention périphérique ou la vigilance par exemple. Optimisation de la proprioception, amélioration de la concentration, connaissance de son corps Ce type de dispositifs a l’avantage d’identifier un certain nombre de sous-compétences que les sportifs doivent développer, comme l’intelligence du jeu, l’anticipation ou encore les réflexes.
Toutes les disciplines utilisent aujourd’hui la réalité virtuelle pour les entrainements.

En danse, la réalité virtuelle permet de travailler sur un pas technique avec un coach virtuel en miroir ou en superposition. En tir à l’arc, l’idée est d’immerger les sportifs dans un environnement dans lequel le public est agressif, afin de les préparer à subir ces stress-là lors des compétitions. En athlétisme, la réalité virtuelle fait travailler, par exemple, sur le passage de témoin au relais en faisant travailler les coureurs sur la coordination. Dernière illustration en football, où la technologie permet aux gardiens d’apprendre à lire les informations dans le geste de l’attaquant pour anticiper la trajectoire de la balle.

Des projets de recherche retenus dans le cadre du Programme d’Investissement d’Avenir (PIA)

Un Programme Prioritaire de Recherche «Sport de très haute performance» a été mis en place en vue des Jeux Olympiques et Paralympiques de Paris 2024. Il a mobilisé la communauté scientifique pour répondre aux besoins des sportifs de haut niveau.
Les projets proposés devaient associer des équipes de recherche reconnues dans leur domaine et des fédérations sportives afin d’accompagner les meilleurs athlètes français vers la haute performance.

Quatre projets retenus concernent la cognition et la préparation mentale, les interactions homme-matériel et l’optimisation du matériel, les big data et l’intelligence artificielle au service de la performance

Quelques références au sein de l’Institut Carnot Cognition

Modélisation statistique des probabilités d’évènements faisant l’objet d’un pari sportif : Théorie et applications au football, tennis et basketball pour BETCLIC (IMS).

Etude des impacts et collisions en Rugby à XV : charge et organisation collective pour le stage toulousain de rugby (CRCA).

Interactivité pour le sport plaisir pour Oxylane/Decathlon (ScaLab).

Etude et expérimentations de pratiques de l’espace et de l’écoute musicale, en équipant deux acrobates (apprentis à l’Académie Fratellini) de capteurs sensoriels (ENSADLAB).

Collaboration avec l’Institut Toulousain d’Ostéopathie (ITO).  Définition des preuves de concept à partir de capteurs de smartphones intégrés (accéléromètre, gyroscope) pour, par exemple, détecter des pathologies sur les cervicales ou bien étudier la verticalité subjective (IRIT).

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