e choix de la cible corticale conditionne l'efficacité des techniques de Neurofeedback. Dans le domaine de la performance, les patterns d'activation corticale associés à l'expertise sportive et mentale sont de mieux en mieux connus (Claire Calmels, 2020).
Le Neurofeedback par IRM fonctionnelle (NFB-IRMf ) profite d’une excellente résolution spatiale (2 mm) mais reste coûteux et peu accessible. Sa faible résolution temporelle (2 s) limite hélas la puissance du conditionnement opérant (< 500ms) ce qui est préjudiciable à la pérennité de l’apprentissage et au transfert des habiletés mentales dans la vie réelle (Belinskaia et al. 2020).
Les EEGq sont accessibles, peu coûteux, faciles à reproduire. Le nombre de séances de NFB-EEG est ajustable selon les besoins.
Un EEG quantitatif est différent d'un EEG classique. Il quantifie et cartographie l’activité du cortex cérébral selon les ondes δ (2– 4Hz), θ (4–8 Hz), ∝ (8–12 Hz), ß (12–30 Hz), ૪ (30 Hz). Claudio Babiloni observe ainsi dans son étude avec groupe contrôle des activités EEG pariéto-occipitales alpha 1 plus intenses chez les athlètes (Babiloni et al. 2010).
L'analyse comparative des EEGq d’un sportif en début/fin de saison peut être un outil de surveillance de l'état de préparation. En effet, la cartographie 2D pointe facilement des biomarqueurs de fatigue physique et mentale.
L’EEG quantitatif peut être comparé si besoin à une base de données normative. Il n’est pas un outil diagnostic mais permet de définir les protocoles Neurofeedback (augmentation /réduction d’une gamme onde, cible corticale).
En effet, une anxiété cognitive précompétitive peut résulter d'une hyperactivité des cortex cingulaires (hypervigilance permanente) ou au contraire d'une hypoactivation des lobes orbitaux frontaux (perte de régulation émotionnelle par épuisement).
Les cartographies avant/après l'entraînement cérébral par Neurofeedback objectivent et quantifient les effets neurophysiologiques de la préparation mentale.
Certaines activités EEG issues de structures profondes se diffusent et sont détectées au sommet du crâne. De ce fait, l'interprétation des cartographies 2D est moins précise. L'analyse inverse des sources swLORETA contourne cet artefact de diffusion. Elle localise (avec une précision de 12750 voxels) les aires cérébrales à l'origine des mesures de surface. Cette technique de neuro-imagerie a révélé par exemple certaines activités cérébrales pendant l'état psychologique optimal du Flow (Leroy et al. 2020).
La modification de la connectivité entre les aires cérébrales précède la réduction de l'activité du cortex.
Par exemple, la fatigue perçue après des activités cognitives prolongées s'associe à une réduction de la connectivité fonctionnelle (Gang Li et al. 2019).
A contrario, une étude contrôlée, randomisée, en double aveugle démontre l’effet significatif d'une seule séance de Neurofeedback EEG sur le renforcement de la connectivité fonctionnelle des réseaux sensorimoteurs et du réseau par défaut (Marins et al. 2019).
L’approche Neurofeedback par modulation des grands réseaux cérébraux compense la moindre précision spatiale de l'EEG. Contrairement à l’IRMf, le Neurofeedback EEG garde une excellente résolution temporelle.
L'Institut NeuroSport privilégie des protocoles d'entraînement par neurofeedback ciblant le renforcement, l'atténuation ou le basculement rapide entre les différents grands réseaux neuronaux (switch réseaux grande distance).
BIBLIOGRAPHIE :
- Claire Calmels, 2020 Neural correlates of motor expertise: Extensive motor training and cortical changes. 2020 Jul 15;1739:146323. doi: 10.1016/j.brainres.2019.146323
- Belinskaia et al. 2020. The importance of being on time: delayed neurofeedback impedes training of the parietal alpha-band power. doi:https://doi.org/10.1101/2020.07.27.222786
- Ros et al. 2013. Mind over chatter: Plastic up-regulation of the fMRI salience network directly after EEG neurofeedback. NeuroImage 65:324–335. DOI: 10.1016/j.neuroimage.2012.09.046
- Babiloni et al. 2010. Resting state cortical rhythms in athletes: A high-resolution EEG study.Brain Research Bulletin 81,1 p149-156.https://doi.org/10.1016/j.brainresbull.2009.10.014
- Leroy et al. 2020 EEG dynamics and neural generators of psychological flow during one tightrope performance. Sci Rep10, 12449. doi: 10.1038/s41598-020-69448-3
- De Pauw et al. 2013. Brain mapping after prolonged cycling and during recovery in the heat. J Appl Physiol 1;115(9):1324-31. doi: 10.1152/japplphysiol.00633.2013.
- Blain et al. 2019 Neuro-computational Impact of Physical Training Overload on Economic Decision-Making, CurrentBiology (2019), https://doi.org/10.1016/j.cub.2019.08.054
- Gang Li et al. 2019 Effects of Mental Fatigue on Small-World Brain Functional Network Organization. Neural Plasticity. https://doi.org/10.1155/2019/1716074
- Marins et al. 2019. Structural and functional connectivity changes in response to short-term neurofeedback training with motor imagery. NeuroImage 194 (2019) 283–290 https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2019.03.027
Pour citer cette page : Date première publication : 13/08/2020 ; mise à jour : 17/10/2020,
Huyghe L. «Neuro-imagerie fonctionnelle & performance sportive.» 23 août 2020. www.institutneurosport.fr/ins-neuroimagerie-fonctionnelle-performance-sportive.pdf
