Mesurer la motivation pendant l'exercice avec l'EEG

L'activité physique est super importante pour notre santé. Ça peut améliorer notre bien-être physique, mental et social, et ça peut aussi nous aider à vivre plus longtemps. Faire de l'Exercice régulièrement joue un rôle énorme dans le maintien de notre santé et la prévention de maladies comme les problèmes cardiaques, le diabète et les soucis liés au cerveau. Malgré ça, beaucoup d'adultes ne font pas assez d'exercice. L'Organisation mondiale de la santé rapporte qu'environ un adulte sur trois ne respecte pas les niveaux d'activité physique recommandés. Ça a mené à un objectif de réduire l'inactivité physique de 15 % d'ici 2030.

Une des raisons majeures pour lesquelles les gens ont du mal à rester actifs, c'est le manque de Motivation. La motivation influence notre comportement, y compris notre volonté de faire de l'exercice. Il existe différents types de motivation. Certains viennent de nous-mêmes, qu'on appelle motivation intrinsèque, où on fait des choses juste parce qu'on les trouve agréables. D'autres types de motivation dépendent de facteurs extérieurs, comme des récompenses ou l'approbation sociale. Comprendre ces types de motivation peut nous aider à créer des stratégies pour encourager plus d'activité physique.

Mesurer la motivation de manière précise, surtout pendant l'exercice, est essentiel. Pour l'instant, il n'y a pas de méthode claire pour suivre les niveaux de motivation pendant que les gens s'entraînent. Certaines études utilisent des enquêtes auto-rapportées pour évaluer la motivation, mais parfois elles ne reflètent pas vraiment ce que les gens font. D'autres méthodes se basent sur des signes physiques, comme les fréquences cardiaques, mais celles-ci peuvent varier en fonction du type d'exercice.

Une méthode prometteuse pour mesurer la motivation est l'activité cérébrale à l'aide d'une technique appelée électroencéphalographie, ou EEG. L'EEG peut suivre l'activité électrique du cerveau en temps réel, ce qui est important parce que la motivation est étroitement liée aux processus cérébraux. Certains signaux EEG ont été liés à la façon dont une personne se sent motivée pendant des tâches.

L'objectif de cette étude était de voir si on pouvait mesurer la motivation avec l'EEG pendant que les participants faisaient du vélo. On voulait découvrir si on pouvait détecter des réponses cérébrales spécifiques en lien avec la motivation durant cet exercice.

#Plan de l'étude

#Participants

L'étude a inclus 20 individus en bonne santé, dont 6 hommes et 14 femmes avec un âge moyen de 26 ans. Les participants ont été choisis sur la base de critères spécifiques, comme l'âge et l'absence de problèmes de santé qui pourraient gêner l'exercice. Avant de participer, ils ont donné leur consentement écrit et répondu à des questions sur leur santé et leurs niveaux d'activité physique.

#Sessions

Chaque participant a participé à deux sessions différentes. Dans une session, ils ont fait du vélo sur un vélo stationnaire. Dans l'autre session, ils se sont assis sur le vélo sans pédaler. L'ordre de ces sessions était aléatoire. Avant de commencer, les participants ont rempli plusieurs questionnaires pour évaluer leur latéralité et leurs habitudes d'activité physique.

#Session de vélo

Durant la session de vélo, les participants portaient un moniteur de fréquence cardiaque pour suivre leur rythme cardiaque pendant la tâche. D'abord, ils se reposaient pendant cinq minutes pour mesurer leur fréquence cardiaque au repos. À partir de ça, on a calculé un rythme cardiaque cible pour un exercice modéré.

Une fois qu'ils ont atteint ce rythme cardiaque cible, les participants ont commencé à pédaler à un effort constant pendant que leur activité cérébrale était enregistrée avec l'EEG. Ils ont aussi effectué plusieurs épreuves liées à la motivation tout en pédalant.

#Session sans vélo

Dans la session sans vélo, les participants étaient assis sur le vélo et ont répondu aux mêmes questions que dans la session de vélo, mais sans pédaler. Les tâches étaient identiques, ce qui permettait des comparaisons directes entre les deux conditions.

#Description de la tâche

#Tâche d'effort pour récompense (EEfRT)

Les participants se sont engagés dans une tâche modifiée appelée la Tâche d'Effort pour Récompense (EEfRT). L'objectif de cette tâche était de gagner des points en complétant des tâches faciles ou difficiles. Le niveau de difficulté était lié aux récompenses potentielles que les participants pouvaient gagner.

Ils devaient choisir entre une tâche plus facile qui demandait moins d'effort et une tâche plus difficile qui pouvait leur rapporter plus de points. Les chances de gagner ces points variaient, ce qui influençait les choix des participants.

#Enregistrement EEG

Les participants portaient un dispositif EEG mobile équipé de 32 électrodes qui capturaient les signaux cérébraux pendant qu'ils réalisaient les tâches. La configuration permettait de surveiller l'activité cérébrale pendant qu'ils pédalaient et lorsqu'ils étaient assis au repos. Le dispositif EEG enregistrait l'activité électrique du cerveau en réponse aux différentes conditions de la tâche.

#Analyse des données

Après l'achèvement des tâches, nous avons analysé les données EEG en examinant des ondes cérébrales spécifiques associées à la motivation. L'excitation du cerveau en réponse aux feedbacks (comme gagner ou perdre des points) a été mesurée. Nous nous sommes concentrés sur deux réponses cérébrales principales : le P300 et la négativité liée au feedback (FRN).

#P300 et FRN

La vague P300 est un signal cérébral lié à l'attention et au traitement cognitif. Elle survient généralement quand une personne est surprise par quelque chose ou lorsqu'elle reçoit un feedback sur une tâche. Dans cette étude, nous étions intéressés de savoir si le signal P300 variait en fonction des conditions d'exercice.

Le FRN est une autre réponse cérébrale, qui indique comment nous traitons les récompenses ou les pertes. Nous avons examiné comment ces réponses changeaient entre les sessions de vélo et sans vélo pour voir si le vélo influençait la motivation.

#Résultats

#Résultats EEG

Les résultats ont montré des réponses cérébrales claires dans les deux conditions d'activité. On a constaté que l'amplitude de la vague P300 était différente pendant la session de vélo par rapport à la session sans vélo. Le P300 était plus élevé lorsque les participants ne faisaient pas de vélo, suggérant un changement dans l'activité cérébrale en fonction de l'effort physique.

En termes de feedback, l'amplitude du P300 était plus grande lorsque les participants recevaient une récompense par rapport à quand ils n'en recevaient pas. Cependant, le FRN a montré un schéma différent ; il avait une amplitude plus faible lorsque des récompenses étaient présentes plutôt que lorsqu'elles ne l'étaient pas, indiquant que le cerveau traite les résultats différemment selon que l'issue était positive ou négative.

#Résultats comportementaux

Les choix des participants pendant l'EEfRT reflétaient leurs niveaux de motivation. Ils étaient plus susceptibles de choisir des tâches difficiles lorsque les récompenses potentielles étaient plus élevées ou lorsque les chances de recevoir une récompense étaient meilleures. Cette tendance était constante, que ce soit en pédalant ou pas.

De plus, les participants ont signalé des niveaux d'effort plus élevés au fur et à mesure qu'ils avançaient dans la tâche de vélo, mais cela n'a pas significativement affecté leur prise de décision. Les choix faits étaient similaires lors des deux sessions, ce qui suggère que le vélo n'a pas diminué leur motivation à s'engager dans des tâches difficiles.

#Humeur et effort perçu

Pour évaluer les changements d'humeur, nous avons utilisé un bref questionnaire d'humeur avant et après les tâches. Cependant, il n'y avait pas de différences significatives d'humeur entre les conditions de vélo et sans vélo. De même, les niveaux d'effort perçu mesurés pendant les tâches ont augmenté mais n'ont pas montré de différences à travers les blocs de tâches.

#Discussion

Cette étude a fourni des aperçus précieux sur la façon de mesurer la motivation à travers l'activité cérébrale pendant l'exercice physique. L'utilisation de l'EEG pendant le vélo a démontré sa faisabilité pour suivre les réponses cérébrales liées à la motivation. On a découvert que les niveaux de motivation pouvaient être liés à des signaux cérébraux spécifiques, en particulier le P300.

Les résultats indiquent un changement dans les ressources cognitives lorsque les individus s'exercent, ce qui s'inscrit dans les théories sur l'impact de l'activité physique sur le traitement mental. Pendant un exercice modéré, l'activité cérébrale montrait des changements qui s'alignent avec les niveaux de motivation pendant les tâches de prise de décision.

Cependant, la réduction de l'amplitude du P300 durant le vélo pose des questions sur comment l'effort physique influence l'engagement cognitif. Les choix comportementaux constants indiquent que l'exercice peut ne pas impacter les protocoles de décision autant qu'on pourrait s'y attendre, surtout à des niveaux d'intensité modérée.

Dans l'ensemble, bien que nos résultats soutiennent la connexion entre motivation et activité cérébrale, ils suggèrent également que d'autres recherches sont nécessaires pour comprendre la relation complexe entre exercice physique, motivation et fonction cognitive.

#Conclusion

Cette étude met en lumière le potentiel de l'EEG en tant qu'outil pour suivre la motivation pendant l'activité physique. En démontrant comment les signaux cérébraux sont liés à la motivation tandis que les participants font du vélo, ça ouvre la voie à d'autres études sur l'influence de l'exercice sur la motivation. Les recherches futures pourraient se concentrer sur différents types d'exercice et leurs effets sur la motivation, notamment dans diverses populations comme celles en réhabilitation.

Comprendre la motivation mieux peut aider à concevoir des stratégies efficaces pour encourager l'activité physique, améliorer les résultats de santé et renforcer le bien-être à travers différents groupes d'âge et niveaux de forme physique.