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 conseiller, 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 interagissant avec des robots sera différent de lorsqu’ils interagissent avec d’autres humains. Notre objectif à long terme est de tenter de comprendre comment le cerveau réagit à ces différences.”

Examiner la neuroscience derrière les performances sportives

La performance du cerveau lors des activités sportives a été un sujet d’intérêt pour les chercheurs depuis 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 l’entraînement sportif et le développement de méthodes d’entraînement plus efficaces.

Cette recherche a également des implications pour l’avenir des interactions humain-robot, 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 scan 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 la traque d’une balle dans l’espace et son interception, 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 en phase. Dans de nombreux cas, cette désynchronisation est un indicateur que le cerveau effectue de nombreux calculs par opposition à s’asseoir et à ne rien faire.”

L’équipe suspecte que le cerveau des joueurs était plus actif 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 véritable adversaire.

L’avenir de l’entraînement sportif assisté par machine

Bien que l’étude mette en évidence les différences d’activité cérébrale lorsqu’on affronte des adversaires humains et des machines, elle ne nie pas la valeur de l’entraînement assisté par machine. Studnicki croit que les machines continueront à jouer un rôle important dans l’entraînement sportif : “Je vois toujours une grande valeur à pratiquer avec une machine. Mais je pense que les machines vont évoluer au cours des 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 de simuler le comportement humain et de fournir des expériences d’entraînement 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 d’entraînement plus efficaces et améliorer l’intégration des machines dans notre vie quotidienne.