EMG e livello dell'arciere: studio Ertan 2005

Ventitré persone in tre gruppi. Sette arcieri della nazionale turca, con un punteggio FITA di 1303,4 ± 26,2 su un massimo di 1440. Sei principianti di una società cittadina, a 1152 ± 9,0. E dieci studenti universitari che non avevano mai tirato: a questi dieci il punteggio non è stato misurato, gli autori lo hanno assegnato a 250 per tutti e dieci, identico e senza variabilità, dopo aver chiesto a quattro allenatori della nazionale quanto possa segnare chi non ha esperienza e dopo aver visto che una classe di principianti, dopo otto settimane di lezioni, segnava in media 288 con una deviazione standard di 65.

Su ciascuno è stata registrata l'attività elettrica dei flessori e degli estensori delle dita, nell'avambraccio della mano che trae la corda, nei due secondi intorno allo scatto del clicker. Da quelle tracce gli autori ricavano quattro indici, ognuno l'area media sotto la curva elaborata in una finestra di tempo scelta: dai 220 millisecondi prima del clicker agli 80 dopo, sugli estensori, è il primo; dai 160 ai 440 dopo, sempre sugli estensori, è il secondo; la somma dei due intervalli, 580 millisecondi in tutto, è il terzo; dai 240 ai 440 dopo, sui flessori, è il quarto.

Siccome i punteggi non erano distribuiti normalmente, gli autori li hanno trasformati in ranghi da 1 a 23 e hanno messo in regressione il rango sul logaritmo naturale di ciascun indice. Le quattro correlazioni valgono 0,66 (p<0,0008), 0,70 (p<0,0003), 0,74 (p<0,0001) e 0,63 (p<0,002). Il testo e il riassunto le riportano senza segno, mentre i grafici e la discussione le danno negative: le rette hanno pendenza negativa e la discussione dice espressamente che più esperienza corrisponde a meno area sotto la traccia.

La lettura degli autori è che l'arciere allenato non tiene il peso della corda nelle dita ma lo distribuisce su avambraccio, braccio, cintura scapolare e dorso, così che la quota presa dall'avambraccio scende. Anche il picco che compare circa 260 millisecondi dopo il clicker si abbassa al crescere dell'esperienza. Le conclusioni propongono gli indici per valutare la tecnica, per seguire i progressi e per selezionare i talenti.

Una sola sessione per ciascun partecipante. Tre tiri di prova per prendere confidenza con la strumentazione, poi dodici tiri di fila registrati, e per il calcolo la media degli 8 a 12 tiri rimasti dopo aver scartato quelli disturbati.

Elettrodi di superficie in argento e cloruro d'argento, pelle rasata, abrasa leggermente e pulita con alcol, due centimetri fra i centri di ogni coppia, elettrodo di riferimento sull'olecrano del braccio che trae. Segnale preamplificato con guadagno 500, filtrato in banda fra 8 e 500 hertz, campionato a 1000 hertz e convertito con un convertitore a 12 bit. Un interruttore meccanico sotto il clicker segnava l'istante dello scatto, che è stato sovrapposto alla traccia elettromiografica nella stessa scala di tempo. La registrazione durava cinque secondi, due e mezzo prima e due e mezzo dopo il clicker, e la finestra usata per i calcoli è il secondo prima più il secondo dopo.

Il segnale è stato rettificato, mediato e lisciato con un filtro a media mobile su una finestra di 40 millisecondi nella versione pubblicata, poi normalizzato sulla contrazione volontaria massima di ciascuno, ottenuta tirando contro una resistenza fissa con la presa a tre dita, nella stessa posizione angolare delle falangi del tiro. Gli indici sono quindi percentuali della contrazione massima della persona, non valori assoluti.

I confini delle quattro finestre temporali non sono stati fissati in anticipo: gli autori li hanno scelti massimizzando il quadrato del coefficiente di correlazione fra il rango del punteggio FITA e l'indice. I punteggi dei due gruppi di arcieri venivano da gare ufficiali, su 144 frecce in quattro distanze, 90, 70, 50 e 30 metri per gli uomini e 70, 60, 50 e 30 per le donne. I dieci senza esperienza non hanno tirato nessuna gara, per non esporli al rischio, e il loro 250 arriva dall'intervista agli allenatori. Il test di Kolmogorov e Smirnov ha mostrato che i punteggi non erano distribuiti normalmente, da cui la trasformazione in ranghi con i pari merito sostituiti dal rango medio; la relazione appariva esponenziale, da cui il logaritmo degli indici.

Lo studio è stato finanziato da un fondo di ricerca della Middle East Technical University. Non sono riportate l'età dei partecipanti, la composizione per sesso dei gruppi, il libbraggio, il tipo di arco, né una dichiarazione di approvazione etica o una sezione sui limiti.

Il limite che pesa più di ogni altro sta in una riga dei metodi: le quattro finestre temporali sono state scelte massimizzando la correlazione che poi viene riportata come risultato. Non c'è nessuna convalida su dati diversi da quelli usati per scegliere i confini, nessun gruppo tenuto fuori, e nessuna correzione per il fatto che i quattro indici nascono dagli stessi due segnali sulle stesse ventitré persone. Lo 0,74 è quindi il massimo ottenibile adattando le finestre a questo campione, non una stima di come l'indice si comporterebbe su un arciere nuovo, e i valori di p così come sono scritti non si possono leggere come probabilità.

Il secondo limite riguarda la variabile da spiegare. Dieci dei ventitré punteggi non sono misurazioni: i dieci senza esperienza non hanno tirato, portano tutti lo stesso 250 e una deviazione standard di zero. Dopo la trasformazione in ranghi quei dieci condividono un unico rango a pari merito, quindi i ventitré punti della regressione poggiano su quattordici valori distinti e, di fatto, su tre livelli. La correlazione misura in gran parte la distanza fra chi tira da anni e chi non ha mai tirato, che è una distanza nota prima di accendere l'elettromiografo.

Da qui segue il terzo punto. La differenza che interesserebbe un allenatore è quella fra i sette della nazionale e i sei principianti, e non è riportata come confronto a sé: due gruppi da sette e sei persone, con punteggi di 1303 ± 26 contro 1152 ± 9 che non si sovrappongono. Senza quel confronto, la conclusione sulla selezione dei talenti non regge: un indice che separa gli arcieri dai non arcieri dice a un allenatore quello che scopre chiedendo da quanto si tira, e niente qui mostra che ordini fra loro arcieri dello stesso livello, che è quello che una selezione richiede. Allo stesso modo, la proposta di usare gli indici per seguire i progressi non è messa alla prova: la sessione è una sola e nessuno è stato seguito nel tempo.

Punteggio ed elettromiografia non sono stati raccolti insieme. I punteggi vengono da gare ufficiali, di data non riportata, l'attività muscolare da una sessione di laboratorio: quanto tempo passi fra le due non è detto, e nel frattempo la forma di un arciere si muove.

Sulla misura, gli autori stessi avvertono che i due muscoli stanno in mezzo ad altri e che l'attività è stata raccolta in blocco come flessori ed estensori dell'avambraccio: l'indice è un segnale grossolano dell'avambraccio, non di quei due muscoli. La normalizzazione passa per una contrazione massima con la presa a tre dita contro una resistenza fissa, che è essa stessa una misura difficile da standardizzare, e un errore su quella sposta tutto l'indice.

Il punteggio FITA viene inoltre messo in un'unica graduatoria fra uomini e donne, che però tirano distanze diverse: lo stesso numero non significa la stessa cosa, e la composizione per sesso dei gruppi non è riportata. Sul segno, chi si fermasse al riassunto o alla sezione dei risultati prenderebbe la relazione rovesciata, perché lì le quattro correlazioni sono scritte senza il segno meno che i grafici e la discussione mostrano. Resta infine una differenza fra le due versioni del testo in circolazione: la bozza non corretta indica una finestra di lisciatura di 80 millisecondi, la versione pubblicata di 40, e chi volesse ricostruire gli indici deve tenerne conto.

La cosa che un arciere porta a casa da questo studio è una direzione, non un numero. Nell'avambraccio della mano che trae, meno attività elettrica accompagna un punteggio più alto, e nei sette della nazionale è più basso anche il picco che arriva subito dopo il clicker. La lettura degli autori è che il peso della corda, nell'arciere allenato, non resti nelle dita ma si distribuisca su avambraccio, braccio, cintura scapolare e dorso. Chi tira da anni riconosce la descrizione: la presa che non stringe e il rilascio che arriva lasciando andare la tensione invece di aprire le dita.

Quello che lo studio non dà è un valore a cui mirare. I quattro indici sono aree sotto una curva normalizzata sulla contrazione massima di ciascuno, in finestre di tempo ritagliate su queste ventitré persone: non esiste un valore di riferimento, non si sa quanto l'indice vari da un giorno all'altro nella stessa persona, e non è mostrato che scenda quando la tecnica migliora. Nemmeno l'idea della selezione trova appoggio qui, perché la differenza riportata è quella fra chi tira e chi non ha mai tirato.

Per chi usa l'elettromiografia come strumento di lavoro, il valore dello studio sta altrove: nei particolari del protocollo, che sono scritti con precisione, e nell'idea di ancorare la finestra di analisi allo scatto del clicker con un interruttore meccanico, che dà un riferimento temporale netto in un gesto in cui il momento del rilascio è difficile da fissare. Il registro tiene questo lavoro come confronto trasversale fra tre livelli in cui il punteggio di un livello è stato assegnato e non misurato, e in cui le finestre dell'indice sono state scelte per massimizzare l'associazione poi riportata.