Suite de notre tour d’horizon des initiatives émergentes autour du sport le plus populaire au monde. Après un premier volet consacré à la contribution participative du public et au Big Data, coup d’oeil sur les travaux menés en neurosciences. Et si le cerveau (et les nouvelles technologies) dessinait le football de demain ?

La première partie de ce reportage est à lire à cette adresse.

Ce n’est pas une nouveauté : le monde du sport tente d’utiliser tous les moyens à sa disposition pour réduire les aléas et chercher ces fameux gains marginaux. En se tournant de plus en plus souvent vers le domaine scientifique, que ce soit sur le plan médical (avec le scandale du dopage) ou technologique (les anciennes combinaisons de natation ou les prothèses bioniques en carbone), il évolue avec son temps.

Lors du dernier Sport Innovation Summit (SIS) à Paris, Mounir Zok,  directeur de l’innovation du comité olympique américain, a résumé les choses en une métaphore bien sentie : « De même qu’un papillon ne peut pas retourner dans sa chrysalide, en sport non plus on ne peut pas revenir en arrière ». Un « marche ou crève » plus imagé, en quelque sorte…

Le cerveau au secours des joueurs blessés

Le périmètre d’action de Claire Calmels est légèrement différent. La chercheuse en neurosciences à l’Insep (Institut national du sport, de l’expertise et de la performance) étudie l’activité du cerveau et notamment la « simulation motrice » du geste sportif. Elle s’articule autour de trois points : l’action imaginée (un sportif forme une image d’un geste qu’il réalise tous les jours), l’action observée (il regarde une prestation réalisée par autrui ou qu’il a exécuté auparavant) et l’action verbalisée (il récite sa routine).

« J’utilise cela car il a été démontré que lorsque je fais de la simulation motrice, les zones motrices et somato-sensorielles (relatives aux sensations) sont activées, explique-t-elle. Ce sont les mêmes zones qui sont activées quand je fais l’action. »

La chercheuse poursuit : «  Quand le sportif fait un geste, il est automatiquement stocké dans le cerveau. Il est perfectionné quand il s’entraîne tous les jours à le reproduire. Le moyen pour lui de mettre à jour cette représentation, ce sont les sensations périphériques lorsqu’il fait l’action. Or, on s’est aperçu que le cerveau avait une capacité à réorganiser ses circuits neuronaux. Quand on apprend quelque chose, un nouveau circuit se crée. Mais l’inverse est vrai aussi : s’il n’y a pas de sensations périphériques (toucher, contraction des muscles, etc.), le cerveau va détruire des réseaux. »

CC Aaron Sholl

Les footballeurs perdent leur capacité d’adaptation

Dès lors, on comprend toute la difficulté pour un sportif blessé. Celui-ci ne s’entraîne plus ou partiellement et voit ses sensations se détériorer. Chez les athlètes de haut niveau pratiquant un sport collectif, il peut s’agir d’un geste qu’ils répètent depuis de nombreuses années mais aussi de consignes tactiques. «  Lorsqu’il y a beaucoup d’incertitude comme dans le foot, précise Claire Calmels, le joueur ne sera plus capable d’anticiper ce que vont faire ses adversaires ou ses partenaires, ou il le fera de manière erronée. »

De quoi tordre le coup à l’idée souvent trop répandue selon laquelle le blessé de retour à la compétition sous-performe car il n’est pas à 100 % physiquement. Le manque de sensations aurait une part tout aussi importante pour expliquer cela.

« En utilisant la simulation motrice ainsi que le mime, une étude scientifique a montré qu’il y avait une amélioration de l’exécution technique », justifie la chercheuse. Si le dispositif n’a pas encore été testé sur des footballeurs, les premiers retours venant de basketteuses, de gymnastes ou de judokas sont positifs. L’objectif est désormais d’aménager des planches d’entraînement dans les plannings serrés des sportifs, en travaillant en collaboration avec les entraîneurs, le staff médical, l’athlète et les préparateurs physiques.

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Capture d’écran « À la recherche du sportif parfait » (Arte France et French Connexion films).

Le Neurotracker, pour améliorer la perception des joueurs sur le terrain

« J’ai l’impression que les neurosciences permettent de redécouvrir vraiment les sportifs en comprenant qu’ils ont un cerveau particulier, une intelligence particulière ». Benoît Laborde fait partie de ceux qui ont interrogé la science pour tenter de décrypter les marges de progression des athlètes de haut niveau.

Réalisateur du documentaire À la recherche du sportif parfait (production Arte France et French Connexion films), il s’est appuyé sur les travaux de neuroscientifiques mais aussi sur les dernières technologies pour questionner les capacités cérébrales des champions. Selon lui, il est probable que ce que nous appelions jusqu’à présent « talent » ou « génie » soit aujourd’hui beaucoup plus simple à quantifier et à comprendre. «  Les numéros dix au football sont l’un des exemples les plus intéressants, ajoute-t-il. Ce sont des gens qui ont des facultés très rares dans l’ensemble de l’humanité. Les neurosciences arrivent tout doucement à nous faire comprendre ce qu’il y a d’exceptionnel chez certains joueurs. »

Dans son documentaire sorti en 2015, Benoît Laborde a mis en avant l’utilisation d’un outil technologique : le Neurotracker. Développé par une équipe de chercheurs de l’université de Montréal, le dispositif a trouvé preneur au sein de clubs aussi huppés que le FC Barcelone, Manchester United ou l’Olympique Lyonnais. Cela fait d’ailleurs quatre ans qu’il est utilisé au sein du club rhônalpin, dans la pré-formation et les catégories de jeunes allant de 14 à 16 ans. À l’origine, c’est un groupe de travail créé en 2012 qui a lancé les premières réflexions sur la perception : l’idée était de savoir comment faire pour qu’un joueur voit mieux et plus vite sur le terrain.

arte sportif parfait
Capture d’écran « À la recherche du sportif parfait » (Arte France et French Connexion films).

« Au départ, explique Nicolas Munda, entraîneur adjoint des U16 de l’OL, on était vraiment sur le volet cognitif, l’amélioration de la vision périphérique. Et plus on a fait du Neurotracker, plus je me rendais compte qu’il y avait un aspect mental non négligeable : apprendre à se concentrer, l’endurance de concentration, la stabilité émotionnelle… »

Comment cela fonctionne ? Huit boules de couleur jaune apparaissent sur un écran, observable à l’aide de lunettes 3D (ou non). Quatre s’éclairent en rouge pendant deux ou trois secondes puis redeviennent jaunes. Les huit boules se déplacent avant de se figer au bout de six ou huit secondes. Un numéro apparaît sur chacune d’entre elles. L’objectif est alors d’indiquer le numéro de celles qui étaient de couleur rouge au départ. Lorsqu’on trouve les quatre, la vitesse augmente et ainsi de suite.

Toute la difficulté repose sur le fait de rendre le Neurotracker (NT) spécifique à l’activité footballistique, à le faire rentrer dans une approche systémique. «  Il faut arriver à faire le lien avec le terrain, reconnaît Nicolas Munda. Il y avait des joueurs très bons au NT mais qui dans le jeu n’avaient pas une très bonne lecture, et inversement. Mais on s’est quand même rendu compte que ceux qui, sur le terrain, anticipaient et lisaient bien le jeu étaient globalement bons au NT. »

Pour l’instant, l’Olympique Lyonnais demeure le seul club français à utiliser cet outil. D’autres écuries, comme le Borussia Dortmund ou Hoffenheim, s’orientent, elles, vers des modèles de cages plus ou moins révolutionnaires. Motivées par d’éventuelles marges de progression, ces équipes se disent que des expérimentations encore inédites pourraient leur permettre de gagner quelques points dans une compétition en arrivant à en tirer profit avant les autres.

« Je pense qu’il y a à la fois une curiosité pour tout ce qui est nouveau et un besoin parce qu’ils voient bien qu’ils ne peuvent pas rivaliser avec des gros clubs aux moyens illimités, analyse Benoît Laborde. Ils auront des joueurs plus performants et pourront les revendre plus cher après. »

Échauffement des joueurs lyonnais avant leur match de Ligue des champions face au Dinamo Zagreb (14/09/2016). / Clément Pons

Entre améliorations réelles et effet placebo ?

Si la volonté d’innover est bien là, la défiance semble encore généralisée. Le coach de l’OL cite une réponse apportée par Pep Guardiola, le manager de Manchester City, lors d’une interview. Il y expliquait que le problème actuel du foot est le sentiment de sécurité excessif chez des personnes qui gardent ce qu’elles font éternellement parce qu’elles ont peur d’aller au-delà et d’essayer de nouvelles choses. « Là, on est complètement confrontés à cela : l’entraînement reste la seule possibilité de faire progresser les joueurs. Tant qu’on est dans cette notion-là c’est difficile de mettre des choses en place à côté. »

Car en filigrane, une question — peut-être la principale — demeure encore irrésolue : comment évaluer les bienfaits de ces ®évolutions ? Pour l’instant, aucune étude véritablement probante n’a démontré, sur le Neurotracker, la corrélation entre performance devant l’écran et sur le terrain. Pour Claire Calmels, l’usage d’un tel outil pour des sportifs blessés sur une longue durée et dont l’état mental fluctue peut être intéressant. Reste cette interrogation sur le transfert réel : la validation scientifique de cette technologie n’est pas encore garantie.

« Après, on peut le mesurer avec les attentes de l’entraîneur, les retours des athlètes, ajoute-t-elle. Mais il ne faut pas être dupe : même moi dans ce que je fais, il y a des effets mais il y a aussi beaucoup l’effet placebo, il ne faut pas se leurrer. Ils vont tout faire pour que leurs attentes positives se réalisent. » Dès lors, contraindre un sportif à participer au programme n’aurait qu’un intérêt limité et des chances de succès d’autant plus faibles. Mais l’effet placebo ne doit pas faire ignorer les impacts positifs qui existent malgré tout, ni même freiner le développement de l’offre d’entraînement.

CC Stefano

« On est encore loin de former des Zidane grâce aux neurosciences »

Du côté de l’OL, travail vidéo, yoga, hypnothérapie ou encore entretiens de fixation d’objectifs ont, en plus de l’utilisation du NT, fait leur apparition au centre de formation. Le but est simple : « Faire comprendre aux joueurs que le foot, ce n’est pas que le foot ». Une phrase qui n’est pas sans rappeler le credo prôné par Leonardo Jardim, le coach des champions de France monégasques : «  Si tu ne t’intéresses qu’au football, tu ne le connais pas ».

En clair, devenir un meilleur joueur passe aussi par une connaissance accrue de son corps, de sa personnalité, de sa façon de fonctionner ou encore de ses émotions… Le documentariste Benoît Laborde reste optimiste car « cela ne veut pas dire qu’il n’y aura pas des choses, et qu’il n’y en a pas déjà. Mais inutile d’aller plus vite que la musique. On en n’est pas encore à former des Zidane avec des techniques de neurosciences. »

Certaines entreprises en afficheraient pourtant presque l’objectif. Lors du SIS de Paris, le Dr Daniel Chao, co-fondateur d’Halo Neuroscience, est venu présenter un casque capable « de déverrouiller le pouvoir de votre cerveau ».

La tentation du « dopage » de cerveau

L’objectif est simple : maximiser les gains neurologiques en utilisant la stimulation transcrânienne (ou tDCS). Ce procédé à base d’électrodes placées dans l’arceau du casque permettrait de stimuler électriquement pendant 20 minutes certains circuits neuronaux les plus utiles à la performance de façon à les rendre plus automatiques. En améliorant la plasticité du cortex cérébral, l’apprentissage serait facilité. On devine facilement le potentiel supposé d’un tel outil au service de sportifs à la recherche de l’infiniment petit qui fera la différence.

Ne dit-on pas que le sportif de haut niveau est un (neuro)chirurgien ? Bien sûr, l’hypothèse n’est viable que si des études suffisamment poussées et élaborées démontrent l’utilité réelle du dispositif, ce qui n’est pas encore le cas aujourd’hui. Pourtant, plusieurs athlètes américains le portent déjà régulièrement. Des équipes cyclistes surveillent aussi cette technologie de près — celle-ci n’étant pas proscrite par l’Agence mondiale antidopage.

Côté football, le chef du département innovation du FC Barcelone Raul Pelaez a expliqué vouloir développer l’entraînement cérébral au sein de l’incubateur de startups du club catalan.

Cocktail mêlant plusieurs problématiques (médicale, éthique, scientifique), la tDCS (ou « brain doping ») avance de plus en plus vite, comme le constate Claire Calmels : « Je ne sais pas si c’est du dopage, on ne connaît pas les effets à moyen terme sur le cerveau des individus ». Stimuler son cerveau avec des décharges électriques demeure encore un phénomène circonscrit aux États-Unis. Ces techniques sont surtout utilisées à l’hôpital. « Mais, précise-t-elle, elles rentrent dans le domaine public avec le do it yourself et les tutos que l’on peut trouver sur le Net, sans qu’il y ait un contrôle du matériel biomédical par les structures de régulation. »

Il paraît aujourd’hui impensable de voir le ballon rond retourner dans sa chrysalide. Le football de demain prendra le pli de tous ces dispositifs dès lors que la science sera plus éprouvée. Un foot d’intello, plus complet, témoin d’une « guerre du cognitif  » selon Nicolas Munda. Et un sport résolument futuriste, dont on ne distingue pour l’instant que les premières bribes.

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