Comment la technologie booste les sportifs

« C'est quand tu veux ! » Malick Diouf, géant de 18 ans aux cheveux décolorés, élance son mètre quatre-vingt-seize sur le revêtement du gymnase du Creps de Montpellier. Lancer, extension, frappe : en quelques secondes, le jeune volleyeur, membre de l'équipe de France U19 championne du monde cet été, accomplit un fulgurant service tennis. « 96 km/h ! » salue son coach Jocelyn Trillon, entraîneur au Centre national de volley-ball, qui lit la vitesse du ballon grâce à un radar.

Un peu en retrait, Gilles Dusfour, ingénieur de recherches en biomécanique à Cartigen, une plateforme de recherche et d'innovation du CHU de Montpellier, observe sur son ordinateur un avatar en trois dimensions qui court, lance, saute, frappe la balle, en même temps que le volleyeur.

17 capteurs

Le sportif a sur le corps 17 capteurs inertiels, qui communiquent aux chercheurs une foule d'informations sur le geste technique qu'il vient d'accomplir : « Nous mesurons, entre autres, l'amplitude des articulations, la vitesse de décélération, la symétrie d'un côté par rapport à l'autre, la position au contact à la réception du saut », détaille Benjamin Ben Zaki. Ce masseur-kinésithérapeute au Creps et au CHU de Montpellier prépare actuellement une thèse sur « l'identification et les suivis des facteurs mécaniques prédictifs de la tendinopathie patellaire chez le volleyeur de haut niveau ». En clair : comment prévenir le jumper knee, le « genou du sauteur », cette tendinite qui touche un grand nombre de jeunes volleyeurs pendant leur croissance, mais qui concerne aussi le basket, le saut en hauteur ou le handball.

Malick Diouf l'ignore, mais les chercheurs qui l'étudient ne se contentent pas de décomposer et d'évaluer son service. Certes, ils vont fournir à l'entraîneur des informations précieuses pour « déterminer quels sont les composants, dans la gestuelle, qui ont le plus d'impact sur la vitesse finale », ce qui lui permettra de donner des consignes individuelles ou collectives à ses joueurs. Mais ils observent aussi son genou. « L'idée, explique Benjamin Ben Zaki, c'est d'identifier le plus tôt possible, avant même que la douleur n'apparaisse, un changement de certaines variables cinématiques afin de pouvoir dire : attention, il faudrait décharger un peu l'entraînement de ce joueur, adapter le nombre de sauts à l'entraînement, ou peut-être commencer un travail de rééducation. »

Prévoir la fatigue du footballeur

Cet ambitieux projet de recherche, baptisé Sertenvol (service et tendinite du volleyeur), est l'un des projets accompagnés par le centre européen de recherche sur le mouvement humain EuroMov, qui dépend de l'université de Montpellier et de l'Institut Mines-Télécoms d'Alès (IMT). Biomécanique, physiologie, neurosciences, psychologie… Le centre « rassemble des compétences dans tous ces domaines scientifiques », explique son directeur, le P^r Stéphane Perrey, qui participera à l'événement Futurapolis Santé du Point du 13 au 14 octobre prochains à Montpellier. EuroMov peut également compter sur les compétences des chercheurs de l'IMT d'Alès dans le domaine du machine learning, un des champs de l'intelligence artificielle. Et le sport de haut niveau profite de leurs recherches.

Exemple avec le club de foot de Ligue 1 de Montpellier. Le Montpellier Hérault Sport Club (MHSC) bénéficie depuis un an des services d'un chercheur en sciences du sport, Iwen Diouron, un doctorant suivi par Stéphane Perrey et salarié par le club, avec une aide financière de l'État. Son travail : collecter pendant l'entraînement des données sur les joueurs, par le biais des brassières GPS, qui donnent, notamment, des informations sur les intensités de courses et la fréquence cardiaque des joueurs. « Ce que j'apporte, c'est une indication de l'état de forme du joueur à l'instant T, explique Iwen Diouron. Ce qui permet de savoir si on va augmenter sa charge, ou la diminuer, s'il a besoin de récupérer un peu plus ou pas. Bien sûr, ce n'est pas fiable à 100 %. Mais c'est un outil d'aide à la décision pour le club. » La thèse d'Iwen Diouron porte sur la « prévision de fatigue chez le footballeur professionnel ».

Des entraînements en réalité augmentée

La technologie, qui évolue sans cesse, va ouvrir de nouveaux champs aux chercheurs, et des promesses de records aux sportifs : « À terme, au lieu de poser des capteurs sur les volleyeurs, nous pourrons peut-être simplement utiliser des caméras et un radar », estime Gilles Dusfour.

Des caméras qui seront capables d'évaluer, à la place des capteurs, le mouvement d'un avant-bras ou la vitesse de rotation d'une épaule. « Les États-Unis sont très en avance dans ce domaine, notamment pour le basket, constate Stéphane Perrey. Certains de nos collègues de l'IMT d'Alès travaillent là-dessus. » La capture de mouvement permet également d'étudier « la façon dont les personnes dans une équipe sont synchronisées. On peut faire la même chose au niveau du cerveau avec des techniques d'hyperscanning : on peut ainsi étudier, dans le sport automobile, la coordination d'un pilote et d'un copilote ».

Demain, les sportifs de haut niveau seront peut-être entraînés par « des techniques de neurofeedback : vous leur projetez leur activité cérébrale, vous imaginez des situations où l'anxiété, le stress vont être manipulés, vous regardez comment ils vont répondre. Et progressivement, vous abaissez ce niveau d'anxiété ». Quant à la réalité virtuelle ou augmentée, elle est déjà testée, à Rennes ou à Marseille, pour « remplacer des séances sur le terrain. Mais c'est un changement de culture que les entraîneurs n'acceptent pas forcément ! »

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