Impact du degré d'immersion sur la performance des athlètes
pendant un entraînement neurofeedback en réalité virtuelle

Offre de stage M2 - IRISA Rennes

Résumé :
Les athlètes, à la recherche de l’excellence, sont dans une quête effrénée de solutions d’entraînement innovantes afin d’optimiser leurs performances. L’imagerie motrice, qui peut être définie comme étant un état dynamique au cours duquel un participant simule une action mentalement sans que son corps ne bouge, fait partie des entraînements fortement démocratisés parmi les athlètes [1,2]. Plusieurs études montrent que, combinée à la pratique physique, l’imagerie motrice (IM) permet de maintenir, voire d’améliorer des performances, notamment en termes de force, de souplesse et de précision de mouvements [1,2,3].
Ceci est dû au fait que, sur le plan neurophysiologique, la pratique de l'IM sollicite des réseaux cérébraux similaires à ceux mis en jeu lors de l’exécution de mouvements, telles que les régions corticales prémotrices, pariétales, et somatosensorielles [5,6]. Différents modèles théorisent les conditions nécessaires à l’efficacité de tels entraînements [1,4]. Par exemple, d’après le modèle PETTLEP proposé par Holmes et Collins en 2001, l’environnement dans lequel les entraînements sont réalisés a un impact sur le résultat de ce dernier. Ils conseillent donc d’utiliser des vidéos et photos à présenter aux sportifs afin d’améliorer les entraînements [4].
Malgré ces recommandations, l’entraînement à l’imagerie motrice n’est pas pratiqué de manière systématique et demeure limité par (i) l’absence fréquente de stimulations (sensorielles ou proprioceptives) dans l’environnement, qui sont pourtant conseillées dans les modèles tels que le PETTLEP, et ii) un manque d’éléments motivationnels qui résulte parfois en un faible engagement dans la tâche.
Les avancées technologiques et le développement d’outils immersifs, tels que les casques de réalité virtuelle (RV), permettent justement de créer des environnements d’apprentissage contrôlés, facilement modulables, motivants et écologiques de qualité. L’utilisation d’outils de RV est conseillée dans le cadre d’entraînements sportifs et semble avoir un effet positif sur les capacités sportives [7]. D’autre part, l’utilisation de la RV pour l’apprentissage moteur a récemment fait ses preuves dans des expériences menées avec des novices [8] et des experts [9].
À notre connaissance, aucune étude n’a étudié l’impact global du caractère immersif des entraînements d’IM, à la fois sur les plans neurophysiologique (capacités de modulation de l’activité cérébrale), comportemental (performance) et motivationnel (acceptabilité et intention d'usage). Or, il nous semble essentiel, en vue de l'adoption de ces procédures, d'évaluer ces différentes dimensions de manière concomitante. D’autre part, l’efficacité d’entraînement d’IM reste très peu étudiée sur des sports à habilités ouvertes, pour lesquels l'environnement est variable et imprévisible pendant la durée de l'action.
L’objectif du stage est donc d’étudier l’impact du degré d'immersion sur les capacités d'imagerie motrice des athlètes pratiquant un sport à habilités ouvertes. Pour cela, nous mènerons une étude en réalité virtuelle multidimensionnelle, alliant données neurophysiologiques, comportementales et d’acceptabilité.

Références :
[1] Guillot, A., & Collet, C. (2008). International Review of Sport and Exercise Psychology, 1(1), 31-44.
[2] Mizuguchi, N., Nakata, H., Uchida, Y., & Kanosue, K. (2012). Journal of Physical Fitness and Sports Medicine, 1(1), 103-111.
[3] Jeunet, C., Glize, B., Mcgonigal, A., Batail, J. M., & Micoulaud-Franchi, J. A. (2019). Neurophysiologie Clinique, 49(2), 125-136.
[4] Holmes, P. S., & Collins, D. J. (2001). Journal of applied sport psychology, 13(1), 60-83.
[5] Hardwick, R. M. et al. (2018). Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 94, 31‑44.
[6] Jeannerod, M., & Frak, V. (1999). Current opinion in neurobiology, 9(6), 735-739.
[7] Richlan, F., Weiß, M., Braid, J., & Kastner, P. (2022). Virtual training, real effects: A systematic literature review on sports performance enhancement through interventions in virtual reality [Preprint].
[8] Frank, C., Hülsmann, F., Waltemate, T., Wright, D. J., Eaves, D. L., Bruton, A., ... & Schack, T. (2022). International Journal of Sport and Exercise Psychology, 1-27.
[9] Bedir, D., & Erhan, S. E. (2021). Frontiers in Psychology, 11, 2073.

Contexte du projet :
Ce stage s’inscrit dans le cadre du projet N·FAP. Ce projet vise à concevoir, implémenter et tester un protocole d’entraînement cognitif basé sur l’utilisation de l’EEG et de la réalité virtuelle pour les athlètes de haut niveau.

Planning prévisionnel :
Tableau présentant les différentes étapes du stage.

Apports du stage :
La réalisation de ce stage permettra à l’étudiant·e d’être polyvalent·e sur les sujets de la RV, l’interaction humain-machine, les neurotechnologies, les sciences du sport et plus généralement la prise en compte des facteurs humains. La collaboration avec l’INCIA permettra au stagiaire de découvrir plusieurs laboratoires aux composantes principales de recherche différentes, i.e., informatique et neurosciences.

Profil recherché :
Ce stage s’inscrit dans un projet interdisciplinaire avec une composante principale en informatique associée à des sciences du sport et des neurosciences. Nous recherchons donc un·e candidat·e ayant de solides compétences en programmation (particulièrement C# & Unity). Des compétences en sciences cognitives et neurosciences seraient appréciées. Le·a candidat·e sera amené·e à communiquer avec des acteurs du monde sportif et à collaborer avec divers chercheurs : une appétence pour le sport et les relations sociales sera donc essentielle.

Lieu de stage, encadrement et gratification :
Ce stage interdisciplinaire sera encadré par Léa Pillette (Chargée de Recherche au CNRS à Rennes) et sera intégré·e dans l’équipe Hybrid (dont les membres sont accueillants et dynamiques). Le·a stagiaire sera également co-encadré·e par Camille Jeunet (Chargée de Recherche, CNRS à Bordeaux) et Margaux Izac (Doctorante, Univ. de Bordeaux). Le laboratoire de rattachement sera l’IRISA de Rennes (campus universitaire de Beaulieu). L’étudiant·e recevra le montant minimum de gratification en vigueur. Cette dernière est de 3,90€ de l'heure.


Si vous êtes intéressé·e, merci de nous contacter par mail :

lea.pillette@irisa.fr & camille.jeunet@u-bordeaux.fr & margaux.izac@u-bordeaux.fr