Ce que vous voyez d'un geste est déjà en retard

Un appui de sprint : un dixième de seconde.

C'est trop court pour que le cerveau le corrige en route.

Cette semaine, j'ai relu l'article qu'on a écrit sur la boucle sensori-motrice, et je suis retombé sur un chiffre qui m'arrête à chaque fois. Chez un sprinteur de haut niveau lancé à pleine vitesse, le pied reste au sol environ un dixième de seconde, parfois moins.

Plus on court vite, plus ce contact raccourcit, parce que la distance parcourue pendant l'appui reste à peu près la même, autour d'un mètre (Weyand et ses collègues l'ont mesuré dès 2000).

Mettez ce chiffre à côté de deux autres, et vous obtenez un vrai problème :

• l'appui dure environ 100 millisecondes

• corriger un geste grâce à ce qu'on sent prend 100 à 200 millisecondes

• et pourtant, le sprinteur ne s'effondre pas à chaque foulée

Le pied a donc quitté le sol avant qu'une correction fondée sur la sensation puisse arriver.

Pour le comprendre, il faut d'abord poser deux mots. La boucle sensori-motrice, c'est le cycle complet de n'importe quel mouvement : le corps sent, le système nerveux décide, les muscles exécutent, puis le corps sent le résultat, qui sert à régler le geste suivant.

La proprioception, c'est le sens qui vous dit où sont vos membres et ce qu'ils font sans les regarder, grâce à des capteurs logés dans les muscles, les tendons et les articulations. Si le sprinteur attendait que sa proprioception lui signale que le pied glisse pour corriger, la correction arriverait quand le pied a déjà quitté le sol.

Le corps dispose bien de circuits plus rapides : les réflexes. Un réflexe d'étirement passe par la moelle épinière sans monter jusqu'au cerveau, et répond en 20 à 30 millisecondes dans la jambe.

Une deuxième réponse, qui fait probablement l'aller-retour par le cortex, arrive vers 50 à 60 millisecondes, et le premier signal musculaire volontaire n'apparaît que vers 170 millisecondes (ce sont les chiffres du manuel de référence de Roger Enoka). Ces réflexes sont précieux, mais ils donnent toujours la même réponse : ils ne savent pas si le sol est mouillé, en pente, ou si vous en êtes à votre quinzième sprint de la séance. On a détaillé la différence entre un réflexe et la boucle sensori-motrice, dans un article à part.

La solution que le système nerveux a trouvée, c'est la prédiction. Avant chaque appui, le cerveau fait tourner ce que les chercheurs appellent un modèle interne : une simulation qui prévoit ce que l'ordre envoyé aux muscles va produire, et ce que le pied devrait sentir au contact.

Quand il envoie cet ordre, il en garde une copie pour lui, la copie d'efférence, qui lui indique quelle sensation attendre et lui permet de repérer tout écart entre le prévu et le réel. Les muscles de la jambe, eux, se contractent déjà avant que le pied touche le sol : c'est la pré-activation, qui prépare la raideur de la jambe pendant la phase de vol.

Shadmehr et ses collègues en ont fait une synthèse de référence en 2010 : c'est cet écart entre le prévu et le réel, bien plus que la répétition, qui fait progresser un geste.

Vous produisez ce type de préparation des milliers de fois par jour, sans jamais y penser. Debout, levez un bras le plus vite possible : les muscles de l'arrière de la cuisse s'activent quelques dizaines de millisecondes avant l'épaule, pour ancrer le corps au sol et encaisser à l'avance le déséquilibre que le bras va créer. On appelle cela un ajustement postural anticipateur.

Pendant des années, j'ai crié « amortis ! » à des athlètes au moment du contact, sans voir que je parlais d'un instant où plus rien ne peut se décider.

Vous connaissez peut-être ça, pour vous ou pour une personne que vous accompagnez : un geste qu'on corrige dix fois, qui semble acquis à l'entraînement, et qui revient dès que l'exercice va vite. Si ce geste se décide avant qu'on le voie, le regarder pendant qu'il se produit ne suffit pas à le comprendre.

Que prépare la personne en face de vous, dans les deux dixièmes de seconde qui précèdent l'appui ?

Deux expériences à faire dès demain, sans matériel particulier :

• le délestage, à deux, en trente secondes

• les deux dixièmes de seconde avant l'appui, filmés au ralenti

Le délestage d'abord. Tenez un objet d'un ou deux kilos dans la main, coude plié à angle droit, puis retirez-le vous-même avec l'autre main : l'avant-bras qui le portait ne bouge presque pas.

Demandez ensuite à quelqu'un de le retirer sans vous prévenir : cette fois, l'avant-bras remonte d'un coup. La charge est la même dans les deux cas, et la seule différence, c'est que la première fois, votre système nerveux savait quand le poids allait partir et avait préparé le geste en conséquence.

Le ralenti ensuite. Filmez un départ, un saut ou une réception avec le mode ralenti de votre téléphone, puis regardez image par image les deux ou trois dixièmes de seconde qui précèdent le contact.

Observez la bascule du bassin, la direction du regard, la mise en tension du tronc, et écoutez l'appui : un bruit sec et court, ou un bruit sourd qui s'écrase. C'est dans cette fenêtre que se voit la préparation, alors que le contact au sol n'en montre que la conséquence (on a consacré un article à cette fenêtre de décision).

Ce que j'en retiens, c'est que l'œil du coach arrive toujours après la décision du système nerveux.

Ce que l'on voit d'un geste, le système nerveux l'a décidé environ deux dixièmes de seconde plus tôt.

Chez LabO RNP, c'est précisément ce qu'on apprend à lire : la boucle sensori-motrice dans son ensemble, et en particulier ce qui se prépare avant le mouvement.

Notre article complet détaille les cinq temps de cette boucle, dont celui qu'on oublie presque toujours : la comparaison entre ce qui était prévu et ce qui s'est réellement passé.

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