Récemment nous avons observé que toute l’activité musculaire (et son adaptation) est liée à l’usage nerveux que nous faisons lors des entraînements (Adaptation musculaire).
Mais le système nerveux fonctionne grâce à quoi ? Grâce au cerveau (et accessoirement aux systèmes autonomes végétatifs et réflexes).
Observons un peu la partie cerveau (du moins dans le peu que la recherche connait actuellement). La plasticité neuronale est la base de l’apprentissage et de la mémoire.
La base de l’entraînement, jusqu’à ce jour, est la répétition. Seule cette répétition de gestes parfaits permet de créer les bons schémas moteurs qui engendreront la performance (moindre dépense énergétique, meilleure rendement poids/puissance, etc.). La répétition est tellement importante dans la phase d’apprentissage que certaines idées précise que pour une séance de lancer de poids ratée (mauvaise technique à cause de la fatigue, la pluie, etc.) nécessite plusieurs centaines de lancers parfaits pour rattraper le coup.
Cela est dû au fait qu’il est très compliqué de casser une mauvaise habitude (geste sportif erroné). Que l’on soit d’accord ou non avec cet adage n’est pas le but de cet article. Il est présenté pour mettre en évidence l’importance du schéma moteur dans le geste, la primordialité de son acquisition pour arriver à la performance.
Comme nous l’avons également vu lors du développement de la vitesse, chaque modification de l’équilibre musculaire (augmentation de la force, croissance, modification de la posture, modification du matériel sportif) nécessite un réapprentissage du geste, c’est-à-dire un réapprentissage de la coordination intramusculaire et extra-musculaire pour utiliser ces nouveaux postulats.
L’objectif est l’acquisition d’un geste parfait, c’est-à-dire fluide, précis et automatique (même si cette dernière notion est hors de propos puis que l’automaticité n’existe pas, il ne s’agit que d’un pseudo-réflexe). Qu’apporte cette perfection ? La malléabilité des résistances des muscles antagonistes (qui provoquent un besoin de force supplémentaire, une moindre précision) et l’augmentation de la synergie des muscles moteurs du geste (la parfaite chronicité dans la contraction des muscles qui participent successivement à un geste induit une élévation de la performance par une moindre dépense énergétique, une meilleure précision).
Cet apprentissage fastidieux que tous les performeurs connaissent (musiciens, golfeurs, joueurs de billard, sprinteurs, lanceurs, attaquants au football, tireurs de coups francs ou de transformation, etc.). Ils savent que la répétition est l’une des clés du succès. Mais savent-ils pourquoi ?
La mémoire (donc la mémorisation du geste parfait liée à l’apprentissage par répétition pour nous) implique le cerveau, organe d’environ cent milliards de neurones, dix mille connexions par neurones, un million de milliards de connexions. Donc un immense réseau électrique qui ferait rêver plus d’un électricien (ou pleurer selon le travail à faire). Ce réseau est parcouru par des influx électriques de vitesse variables (en fonction de la grosseur du circuit, de la qualité du matériau) pouvant aller jusqu’à 300 Km/h.
Longtemps la recherche a présenté ce circuit comme une entité figée qui ne pouvait que dégénérer avec l’âge, la maladie, etc. Que nenni, notre organisation s’auto-régénère, se réorganise au gré des besoins. Un muscle non utilisé perd son système nerveux (dégradation de la qualité du nerf, perte du bouton de liaison neurone-muscle). Il le récupère si l’entraînement le nécessite. Nous pensions que l’influx nerveux suivait une voie et que pour ajouter un geste à un autre geste, il y avait 2 successions d’influx nerveux. Que nenni. Des passerelles entre neurones se créées pour permettre une amélioration des transferts d’information cerveau-muscle en fonction des gestes.
Et l’entraînement dans tout cela ? Il permet de créer des améliorations de matériel (contrairement au proverbe, le nerf ne s’use que s’il ne sert pas), la création des passerelles (la création d’exercice oblige notre système nerveux à s’adapter, à créer de nouvelles solutions), l’innervation de nouvelles plaques motrices que sont les connexions muscle-nerf (l’entraînement et notamment l’amélioration de la force implique l’utilisation de nouvelles fibres musculaires qui doivent s’innerver pour recevoir l’ordre de contraction).
Tout cela va bien dans le sens de la répétition, de la nécessité de perfection dans cette répétition.
Mais plusieurs études peuvent laisser entrevoir une future modification des habitudes d’entraînement.
La première est présentée par Ranganathan (2003). Il nous présente un résultat d’expérience fort intéressant. Sans entraînement musculaire (entendre par là avec un effort), des sujets ont réussi à élever la force du muscle abducteur du petit doigt et celui du biceps brachial. Comment ? En effectuant un effort intellectuel 15 minutes par jour durant 3 semaines. Cet effort consistait en l’entraînement virtuel (aucune contraction musculaire réelle, vérification faite, juste l’imagination d’une contraction puissance). Les résultats? +13,5% de puissance supplémentaire pour le biceps brachial et +35% pour l’abducteur du petit doigt.
L’enregistrement cérébral réalisé durant l’exercice a montré que l’on active les zones cérébrales responsables de l’innervation des muscles visés par leur imagination. Ce résultat nous montre que l’entraînement physique n’est pas l’unique possibilité dans la performance : la visualisation est aussi importante que la réalisation. Nous avons ici une possible piste de réduction du volume d’entraînement des athlètes surbookés et au bord du surentraînement.
L’entraînement mental fut démontré, plus tard, comme nécessaire pour performer également dans ce type d’entraînement. En effet, plusieurs expériences entre des moines bouddhistes confirmés et novices montrent des différences dans les zones d’activations cérébrales, laissant supposer que l’entraînement permet aussi d’apprendre comment mieux utiliser le cerveau pour produire les effets recherchés. Mieux peut-être : l’état d’esprit est primordial dans l’intérêt de cette forme d’entraînement.
Rizzolati (1996) nous présente la zone cérébrale permettant cette plasticité comme les neurones miroirs. Ces neurones sont doués de facultés visu-motrices, c’est-à-dire qu’ils s’activent lorsque l’on voit, fait, imite ou imagine un geste (principe d’apprentissage de l’enfant par l’imitation). L’activation ne peut se faire que par une intention (action-réaction) et non sans objet. Le biofeedback que nous allons voir explique bien cette intention. L’effort psychologique doit être réel et avec un objectif concret.
En effet, Singh (1972) les enfants performent plus facilement, plus rapidement et plus complètement grâce à l’entraînement cérébral que les adultes qui ont beaucoup d’à priori et donc se limitent naturellement dans les possibilités. Nous retrouvons ici l’une des règles d’entraînement que je préconise : l’absence de limite dans les objectifs des sportifs (seule l’imagination du sportif peut le limiter dans sa progression). En effet, grâce au biofeedback (aiguille montrant la température de la main), les enfants parviennent plus rapidement à élever cette température par un effort intellectuel que les adultes. Mieux, si l’on dit à l’adulte que c’est impossible, ou si l’on enlève le cadran ‘biofeedback’ en cours d’expérience, il n’y arrivera pas. L’enfant y arrivera.
Nous pouvons ici renforcer l’idée que la volonté, l’entraînement et surtout le volontarisme sont des notions primordiales dans l’accès à la performance. Les limitations dites génétiques ne sont que secondaires et induiront (peut-être) le niveau de la performance. Mais tous peuvent progresser.
Revenons en maintenant à notre cerveau.
Le cerveau est l’outil qui nous permet d’agir en fonction d’un environnement. L’environnement étant changeant, nous devons constamment nous y adapter. Ainsi pour apprendre un nouveau geste, il est nécessaire de le répéter de nombreuses fois. Ceci permettra de l’enregistrer dans la mémoire procédurale.
Celle-ci permet l’acquisition d’habiletés et l’amélioration des performances. Elle est inconsciente car elle est constituée d’automatismes si bien intégrés que nous n’en avons plus conscience ce qui fait croire aux athlètes à un geste réflexe alors que cela n’en est pas un.
Comment cela se passe-t-il ?
Le cortex cérébral est d’abord informé de la position du corps dans l’espace par l’entremise de l’information sensorielle visuelle, auditive, somatique et proprioceptive qu’il reçoit. Le cortex effectue des échanges d’information avec les ganglions de la base quant à l’objectif visé par le geste (loin, haut, fort ?) et la stratégie à adopter selon entre autre l’expérience du sujet dans ce domaine. L’aire motrice secondaire du cortex cérébral et le cervelet prennent alors des décisions appropriées concernant l’amplitude, la direction et la force du mouvement à effectuer par le bras. Ils transmettent ces instructions au tronc cérébral et à la moelle épinière cervicale qui va provoquer un mouvement coordonné de l’épaule, du coude, du poignet et des doigts de la main. Simultanément, les ordres donnés à la moelle épinière thoracique et lombaire à partir du tronc cérébral déterminent des ajustements posturaux qui vont permettre à la personne de garder son équilibre tout en optimisant son mouvement sur toute la durée du geste. Les motoneurones du tronc cérébral sont également activés pour maintenir le regard sur la cible.
Le cortex moteur comprend 2 aires : le cortex moteur primaire (aire 4) et le cortex pré-moteur et l’aire motrice supplémentaire (aire 6).
(http://lecerveau.mcgill.ca/)
L’aire 4 est initiatrice de la prise de décision de faire le geste, elle le ‘réfléchit’ dans sa globalité en fonction de l’extérieur (le positionnement du corps, l’emplacement de l’objectif, etc.), laissant au reste le soin de la mise en œuvre.
L’aire 6 est en constante communication avec le cervelet afin de définir comment faire le mouvement en fonction de l’expérience, du positionnement du corps, etc.). C’est là qu’intervient la mémoire procédurale.
L’aire 4 ne ré-interviendra qu’au moment de la réalisation du geste pour adresser les messages aux différents muscles.
Lors de l’exécution d’un geste, les aires 4 et 6 sont activées. Lors de l’imagination d’un geste, l’aire 4 est désactivée, justifiant ainsi le rôle de chacun.
Comme nous le voyons, la mémoire d’un geste, son intégration (mémorisation) et sa mise en place non fonctionnelle ne fait pas intervenir la motricité réelle. Uniquement sa conceptualisation.
Ainsi, l’imagerie mentale peut parfaitement se justifier au niveau de l’intérêt dans la création de schémas moteurs virtuels, dans la création d’une coordination juste. Celle-ci pourra être intégrée à la base de données de la mémoire procédurale.
Il ne restera donc plus qu’à mettre ces schémas moteurs virtuels en action pour créer le réseau nerveux au niveau des muscles.
Chambers (2009) et Carter (2004) nous montrent que durant un effort endurant, le gargarisme buccal avec une solution de glucose offre le même résultat qu’avec un placebo à l’aspartame, à savoir une baisse de l’impression de difficulté de l’effort. Une activation de la zone du cerveau anticipant la récompense (plaisir). Ces données accréditent une autre étude (Carter, 2004) qui montre qu’un apport identique de glucose durant un effort n’induit pas les mêmes résultats sportifs selon le mode d’absorption (intraveineux ou buccal).
Il est donc parfaitement possible de ‘duper’ le cerveau pour lui faire croire en des stimuli inexistants. L’aspect psychologique est aussi important dans l’effort physique que la réalité du terrain.
Les anciens étudiants (ou étudiants) Staps se souviennent surement des cours sur l’entraînement mental et notamment le TAS (Training Autogène de Schultz) que beaucoup (votre serviteur comprit) ont parfaitement zappé faute d’intérêt immédiat dans la performance. Nous allons surement devoir y retourner…
En effet, de ce que nous venons d’observer, il semble que les conditions, pour permettre un résultat significatif, doivent être aussi proches que possible de l’événement. Il ne suffit pas d’imaginer, mais il faut ressentir à tous les niveaux le geste (sentir le mouvement, intégré les conditions extérieurs, etc.).
Cette proximité joue à tous les niveaux et notamment un que nous avons souvent l’habitude de lire de manière erronée : la vitesse de simulation. L’apprentissage intellectuel du geste intègre tous les compartiments intellectuels. Nous savons que l’organisme ne fait pas de transfert endurance-vitesse (l’entraînement de vitesse doit être fait avec des vitesses importantes). Imaginer un geste à vitesse réduite (pour parfaitement voir toutes les étapes) est une erreur importante à ne pas faire : le schéma moteur virtuel n’intègrera pas la bonne chronologie (ordre et vitesse de transition des différentes contractions).
De la même manière que lorsque le préparateur physique établi des objectifs intermédiaires réalisables lors de l’élaboration de son plan d’entraînement, l’athlète doit être dans la réalité du geste. De la même manière qu’il ne faut pas faire un super-ralenti dans la simulation, une survitesse, un exploit irréaliste pour les capacités de l’athlète n’apportera rien puis les schémas moteurs virtuels ne pourront pas être reproduits faute d’un système neuromusculaire assez performant pour cela.
Le mental dans l’entraînement.
Les fibres lentes sont presque toujours utilisées lors des efforts. Les fibres rapides le sont lorsque l’intensité demandée est importante. L’excitation cérébrale, au travers certaines hormones (adrénaline par exemple) et d’importantes impulsions, permet l’activation de ces puissantes fibres. Néanmoins, cela ne suffit pas. En effet, la débauche d’énergie non canalisée entraîne de piètres performances. Ainsi le golfeur qui ne maîtrise pas son énergie perdra sa précision. L’athlète de force baissera en rendement et donc en performance. La coordination est au moins toute aussi importante.
Les fibres lentes sont excitées de manière asynchrones. La vitesse de contraction de celles-ci ne permet pas d’ajustement précis. à l’inverse, les fibres rapides suivent le même principe de recrutement par la taille (principe de Henneman) mais également de manière hiérarchisée dans le temps (synchronisation des contractions pour provoquer un mouvement optimal). C’est l’entraînement qui permet cela, nous en revenons à notre introduction et la nécessité de répétitions des gestes sportifs. C’est la qualité neuronale de l’organisme qui permettra l’exploitation fine du système musculaire. L’exemple le plus connu est la capacité su sprinteur à produire des forces phénoménales tout en présentant un aspect totalement relâché. Nous retrouvons ici l’information connue des sportifs ayant réalisés une performance exceptionnelle : presque tous ont eu l’impression de ne pas forcer, que le geste était naturel et autogéré.
Au niveau de la concentration, les athlètes et entraîneurs de sports de puissance (force, vitesse, précision) ont pu expérimenter l’importance de la concentration dans l’effort. Concentration différente lors des efforts d’endurance (un athlète peu courir 1 heure en laissant ses pensées s’évader).
Les fibres rapides nécessitent donc une concentration de l’énergie intellectuelle pour se contracter de manière précise. Bien évidemment, l’entraînement va induire 2 types d’adaptations : l’adaptation morphologique (taille des muscles, répartition des types de fibres musculaires, etc.) et l’adaptation métabolique (capacité de l’organisme à stocker, apporter et utiliser l’énergie nécessaire à la performance et à l’évacuation des métabolites inutiles).
En suivant la logique jusqu’au bout (notamment la nécessité de s’entraîner en sprint pour sprinter) pourrait provoquer des soucis d’organisation (les repos nécessaires à la récupération limiteront les possibilités d’entraînement et donc de progression). Ainsi, les sports nécessitant une force/puissance importante de manière permanente (athlètes de force, sprinter, etc.) ou ponctuelle (golf, baseball, football, combat, etc.) se retrouveraient rapidement limitées dans leurs progressions. Pour pallier à cela, on inclut des entraînements ‘de récupération’ où; l’on développe des qualités plus endurantes. Ceci est contraire aux besoins de spécialisation. Cela permet un plus gros volume d’entraînement (donc une condition physique accrue) mais une baisse de la spécialisation et donc limitative dans l’importance de la progression. Bien évidemment l’évolution du niveau d’aérobie est nécessaire (ne tombons pas dans l’effet inverse). Mais une dose trop importante réduira les possibilités de spécificité (création de limites par l’entraînement).
Ainsi, si je m’entraîne trop souvent, je vais me fatiguer (surentraînement). Si je ne m’entraîne pas assez, je vais régresser (sous-entraînement). Si j’adopte une position intermédiaire (sous-entraînement + efforts plus longs), je vais déplacer ma spécialisation et donc limiter mes capacités de progresser dans mon sport.
Comment faire ?
Pourquoi ne pas intégrer des séances d’entraînements où l’imagerie mentale sera prépondérante (ou seule) afin d’améliorer la qualité technique d’un geste (ou d’une action) ?
En effet, la dépense énergétique et l’utilisation des fibres musculaires en cours de récupération peut provoquer un allongement de la récupération globale non conforme avec la nécessité de la charge d’entraînement. Réduire la durée d’effort physique spécifique à l’acquisition des schémas moteurs en utilisant l’imagerie mentale semble être une solution alléchante qu’il convient d’explorer.
Pour cela, 3 techniques semblent intéressantes< :
- l’imagerie mentale exclusive (séances dédiées à cela)
- L’imagerie mentale associée : la concentration de l’athlète va vers la réalisation du geste parfait durant le geste courant (il s’agit en fait de ce qui est habituellement demandé aux
- athlètes)
- L’imagerie mentale alternée : utiliser les repos entre les exercices pour produire mentalement le geste à faire à l’exercice suivant.
Dans tous les cas de figure, une préparation préalable semble nécessaire (apprendre à se mettre en condition d’imagerie mentale parfaite) grâce à diverses techniques dont la plus connue est le Training Autogène (de Schultz par exemple).
Dans le cas d’addition imagerie mentale + exercice, le feedback promet de meilleurs résultats, notamment grâce à la vidéo (l’athlète peut ‘mettre un visage’ sur un geste), les indications précises du préparateur ou de l’entraîneur, etc.
Voici une proposition de mise en oeuvre d’apprentissage de l’imagerie issue de Hall (1997).
Deux méthodes de représentation mentale sont possibles, chacune intervenant selon les personnes et applicables à certains types de mouvements. L’objectif est d’apprendre la bonne méthode pour chacun.
- La première est d’essayer de former une image visuelle du mouvement.
- La seconde consiste à sentir la représentation d’un mouvement sans réellement l’effectuer (ni physiquement ni virtuellement).
Dans le questionnaire qui suit, il est demandé de réaliser les 2 méthodes pour différents mouvements (ils pourront être personnalisés au gré des entraîneurs) et ensuite d’évaluer la difficulté de la tâche. Il est important de comprendre qu’il n’y a pas de sanction, de bonne ou mauvaise impression, mais uniquement une échelle de cotation qui permettra d’orienter l’imagerie mentale optimale pour l’athlète.
Chacun des énoncés suivants décrit une action ou un mouvement précis. Lisez chaque énoncé attentivement et exécutez ensuite ce mouvement (physiquement). Ne l’exécutez qu’une seule fois (important).
Revenez à la position de départ (comme pour recommencer une nouvelle réalisation du geste) et ensuite faite le test proposé. Ce dernier est :
- Soit former une image mentale aussi claire et vive que possible du mouvement qu’i vient d’être exécuté,
- Soit essayer de vous sentir en train de réaliser le mouvement exécuté sans réellement le faire.
Comme vous le voyez, la première étape consiste à voir le geste alors que la seconde consiste à représenter ce dernier.
Après avoir accompli la tâche mentale, estimez la facilité ou la difficulté en portant une croix dans la case correspondante. Il faut être le plus exact et objectif que possible (ne pas hésiter à prendre son temps). Il n’est pas nécessaire d’utiliser la totalité de l’échelle.
À partir des résultats pour chaque test, l’entraîneur pourra orienter l’athlète vers l’une, l’autre ou les 2 solutions d’imagerie mentale en fonction de l’activité à imaginer.
Test 1
Départ : Debout, pieds joints, bras le long du corps
Action : Monter le genou droit aussi haut que possible afin de se tenir sur la jambe gauche avec la jambe droite fléchie au niveau du genou. Abaisser la jambe droite jusqu’à ce que les 2 pieds se rejoignent. Les actions sont LENTES.
Tâche mentale : prendre la position de départ. Essayer de se sentir en train de faire le mouvement sans le faire réellement. Maintenant estimer la difficulté de la tâche mentale.
Test 2
Départ : Debout, pieds légèrement écartés, bras le long du corps.
Action : Fléchir complètement les jambes et sauter verticalement aussi haut que possible avec les 2 bras étendus au-dessus de la tête. Se réceptionner pieds légèrement écartés en abaissant latéralement les bras le long du corps.
Tâche mentale : Prendre la position de départ. Essayer de se voir en train de faire le mouvement de manière aussi claire et vive que possible. Ensuite estimer la difficulté à faire cette tâche mentale.
Test 3
Départ : élever latéralement le bras tendu (bras gauche pour les droitiers, bras droit pour les gauchers). Il doit arriver à la parallèle au sol.
Action : Déplacer le bras parallèlement au sol jusqu’à ce qu’il soit directement devant soi. Garder le bras tendu pendant le mouvement. Le mouvement est LENT.
Tâche mentale : Prendre la position de départ. Essayer de se sentir en train de faire le mouvement. Ensuite estimer la difficulté à faire cette tâche mentale.
Test 4
Départ : Debout, pieds légèrement écartés et bras complètement étendus au-dessus de la tête.
Action : Lentement, fléchir le haut du corps vers l’avant au niveau de la taille et essayer de toucher les orteils avec le bout des doigts (ou si possible toucher le sol). Ensuite, revenir à la position de départ en se redressant avec les bras tendus au-dessus de la tête.
Tâche mentale : Prendre la position de départ. Essayer de se voir en train de faire le mouvement de manière aussi claire et vive que possible. Ensuite estimer la difficulté à faire cette tâche mentale.
Test 5
Départ : Debout, pieds légèrement écartés, bras le long du corps.
Action : Fléchir complètement les jambes et sauter verticalement aussi haut que possible avec les 2 bras étendus au-dessus de la tête. Se réceptionner pieds légèrement écartés en abaissant latéralement les bras le long du corps.
Tâche mentale : Prendre la position de départ. Essayer de se sentir en train de faire le mouvement. Ensuite estimer la difficulté à faire cette tâche mentale.
Test 6
Départ : Debout, pieds joints, bras le long du corps.
Action : Monter le genou droit aussi haut que possible afin de le tenir sur le pied gauche avec le genou droit fléchi. Abaisser la jambe droite jusqu’à ce que les 2 pieds soient à nouveau joints. Faire ces gestes LENTEMENT.
Tâche mentale : Prendre la position de départ. Essayer de se voir en train de faire le mouvement de manière aussi claire et vive que possible. Ensuite estimer la difficulté à faire cette tâche mentale.
Test 7
Départ : Départ : Debout, pieds légèrement écartés, bras complètement étendus au-dessus de la tête.
Action : Lentement, fléchir le haut du corps vers l’avant au niveau de la taille et essayer de toucher les orteils avec le bout des doigts (ou si possible le sol). Revenir à la position de départ en se redressant avec les bras tendus au-dessus de la tête.
Tâche mentale : Prendre la position de départ. Essayer de se sentir en train de faire le mouvement. Ensuite estimer la difficulté à faire cette tâche mentale.
Réitérez les séances avec ces tests jusqu’à ce que l’athlète arrive à bien les exécuter et de manière plus facile qu’au départ.
Après cela, l’entraînement virtuel pourra être envisagé.
REFERENCES
- Carter et Coll (2004) The effect of carbohydrate mouth rise on 1-h cycle time trial performance. Med Sci sports exerc 36:2107-2111
- Chambers et Coll (2009) Carbohydrate sensing in the human mouth: effects on exercise performance and brain activity. J Physiol 587:1779-1794
- Hall et Coll (1997) Measuring movement imagery abilities: A revision of the Movement Imagery Questionnaire. Journal of mental imagery Vol. 21
- Marcora et Coll (2009) Mental fatigue impairs physical performance in humans. J ApplPhysiol 106:857-864
- Ranganathan et Coll (2003) From mental power to muscle power-gaining strength by using the mind. Neuropsychologia, 42 : 944-956
- Rizzolati et Coll (1996) Premotor cortex and the recognition of motor actions. Brain res. Recognition 3, P 131-141
- Singh et Coll (1972) Current status of physiological psychology. Brooks/Cole Pub. Co
Et entre temps, Fuck your Genetic, Train Hard !
