Physip anticipe le passage à vide d’un marathonien via l’analyse de son activité cérébrale (algo Meegaperf)

9 Oct 2023

En partenariat avec la société Billat Training et l’unité de Biologie Intégrative des Adaptations à l’Exercice de l’Université d’Evry, Physip réussit à faire le lien entre activité cérébrale et risque d’arrêt d’un sportif de haut niveau au cours d’un marathon, en utilisant la technologie mise au point au cours du projet MEEGAPERF, projet soutenu par l’Agence Innovation Défense (AID/DGA) dans le cadre du dispositif RAPID.

L’algorithme Meegaperf (IA rule-based, explicable) analyse l’activité électrique du cerveau (électro-encéphalogramme, EEG) captée via une unique dérivation EEG (2 capteurs), pour produire toutes les 2 secondes une évaluation du risque de performance dégradée en 4 niveaux, de risque nul à risque élevé d’arrêt de l’exercice par épuisement.

 

C’est à l’occasion de la fête de la science 2023 qu’un marathonien a été équipé de capteurs permettant de mesurer des variables physiologiques et mécaniques (e.g. débit sanguin, consommation d’oxygène, température, pouls, vitesse) ainsi que … de capteurs EEG.

Si le sujet a été équipé de 16 capteurs EEG pour les besoins du laboratoire de recherche, l’algorithme de Physip produit son interprétation entièrement automatique uniquement à partir des 2 capteurs localisés en Cz et Pz, aucune autre information n’étant utilisée.

Cette expérimentation concluante est dans la droite ligne de la mission que s’est assignée Physip : sortir l’EEG du labo et l’utiliser dans « la vraie vie ». Ce résultat va dans le sens de la théorie du gouverneur central, dans laquelle c’est le cerveau joue le rôle de régulateur de l’effort, par opposition à une régulation des performances par la fatigue, attribuée jusqu’à récemment à l’atteinte des limites cardiaques.

 

Mesures

Le graphique ci-dessous présente le déroulé des mesures réalisées au cours de la course, ainsi que des résultats obtenus en terme de risque d’arrêt de l’exercice.


Figure – De haut en bas : 1) évolution du marqueur EEG, produit par l’algorithme Meegaperf à partir de l’analyse d’une unique voie EEG. 2) Cadence du coureur.  3) Fréquence cardiaque. 4) Vitesse du coureur. 5) Volume d’O2 (en bleu) et de CO2 (en rouge). 6) Sortie de l’algorithme Meegaperf, Risk of Impaired Performance (RoIP) en 4 niveaux de risque, de risque nul (vert foncé) à risque élevé d’arrêt de l’exercice par épuisement (rouge).

On y voit l’alerte rouge du marqueur EEG dès les 40-60 èmes minutes (1) avec une diminution consécutive de la cadence (2) et de la vitesse de course (3) permettant au marathonien de terminer sa course sans rupture de son état stable métabolique (les dernières 45 min de course manquent en raison d’un problème technique survenu lors du dernier ravitaillement du coureur).

Cette analyse par Meegaperf était réalisée dans le cadre plus général de l’expérience MISS où d’autres questions scientifiques et techniques étaient soulevées.

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> Lire un article sur Meegaperf Un système pour détecter l’épuisement physique et mental du soldat

 

                

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