Le cerveau humain réagit différemment aux matchs de tennis de table contre des adversaires humains et des machines

Les chercheurs de l’Université de Floride ont constaté que le cerveau des joueurs de tennis de table réagit différemment lorsqu’ils jouent contre des adversaires humains par rapport à des machines. L’étude, menée par l’étudiante en master Amanda Studnicki et son directeur, Daniel Ferris, professeur de génie biomédical, visait à comprendre comment notre cerveau répond aux exigences des sports à haute vitesse comme le tennis de table et comment le choix de l’adversaire affecte cette réponse.

Ferris a expliqué l’importance de l’étude : “Les humains qui interagissent avec des robots seront différents de ceux qui interagissent avec d’autres humains. Notre objectif à long terme est de tenter de comprendre comment le cerveau réagit à ces différences.”

Examen de la neuroscience derrière les performances sportives

La performance du cerveau lors des activités sportives a été un sujet d’intérêt pour les chercheurs pendant des années. Dans des sports complexes et rapides comme le tennis de table, comprendre comment le cerveau traite l’information et contrôle les mouvements peut fournir des informations précieuses sur la formation sportive et le développement de méthodes de formation plus efficaces.

Cette recherche a également des implications pour l’avenir des interactions humaines-robots, à mesure que les robots deviennent plus courants et sophistiqués dans divers aspects de la vie humaine. Comprendre la réponse du cerveau aux contreparties robotiques peut aider à rendre les compagnons artificiels plus naturalistes et améliorer leur intégration dans notre vie quotidienne.

Pour étudier la réponse du cerveau lors des matchs de tennis de table, Studnicki et Ferris ont utilisé un casque de balayage cérébral équipé de 240 électrodes. Cela leur a permis de se concentrer sur le cortex pariéto-occipital, la région responsable de la transformation de l’information sensorielle en mouvement. Ils ont enregistré l’activité cérébrale des joueurs alors qu’ils jouaient contre des adversaires humains et une machine à servir des balles.

Studnicki a déclaré : “Nous voulions comprendre comment cela fonctionnait pour des mouvements complexes comme suivre une balle dans l’espace et l’intercepter, et le tennis de table était parfait pour cela.”

Synchronisation vs. désynchronisation : la réponse du cerveau à des adversaires différents

Les chercheurs ont observé que lorsqu’ils jouaient contre un autre humain, les neurones des joueurs travaillaient en harmonie, affichant une synchronisation. En revanche, lorsqu’ils jouaient contre une machine à servir des balles, les neurones dans leur cerveau n’étaient pas alignés les uns avec les autres, entraînant une désynchronisation.

Ferris a expliqué la différence : “Si nous avons 100 000 personnes dans un stade de football et qu’elles sont toutes en train de crier ensemble, c’est comme une synchronisation dans le cerveau, qui est un signe que le cerveau est détendu. Si nous avons ces mêmes 100 000 personnes mais qu’elles sont toutes en train de parler à leurs amis, elles sont occupées mais elles ne sont pas synchronisées. Dans de nombreux cas, cette désynchronisation est un indicateur que le cerveau effectue de nombreux calculs plutôt que de rester inactif.”

L’équipe suspecte que les cerveaux des joueurs étaient plus actifs lorsqu’ils attendaient les services robotiques car les machines ne fournissent aucune indication de ce qu’elles vont faire ensuite. Cette différence dans le traitement cérébral suggère que l’entraînement avec une machine ne peut pas offrir la même expérience que jouer contre un adversaire réel.

L’avenir de la formation sportive assistée par machine

Bien que l’étude mette en évidence les différences dans l’activité cérébrale lorsqu’on affronte des adversaires humains et des machines, elle ne rejette pas la valeur de la formation assistée par machine. Studnicki croit que les machines continueront à jouer un rôle important dans la formation sportive : “Je vois encore une grande valeur à pratiquer avec une machine. Mais je pense que les machines vont évoluer dans les 10 ou 20 prochaines années, et nous pourrions voir des comportements plus naturalistes pour les joueurs à pratiquer contre.”

À mesure que la technologie avance, il est probable que les machines deviennent plus capables d’imiter le comportement humain et de fournir des expériences de formation plus réalistes. En comprenant les nuances de l’activité cérébrale humaine en réponse à des adversaires différents, les chercheurs peuvent contribuer au développement de méthodes de formation plus efficaces et améliorer