Rilascio simulato e postura: studio Song 2023

Lo studio mette a confronto due modi di far partire il rilascio, uno scelto dall'arciere e uno in risposta a un segnale esterno, e guarda che cosa cambia nella postura in piedi. Il gesto è simulato: otto uomini sani senza nessuna esperienza di tiro hanno tenuto con due mani un telaio d'arco strumentato, in piedi su una pedana di forza, portando la trazione al 40 per cento della loro forza massima delle dita e tenendola ferma per cinque secondi prima di lasciare.

Con il rilascio scelto da loro i colpi virtuali erano più raccolti: l'indice di precisione, che misura la dispersione dei punti d'impatto attorno al loro centro, valeva 0,017 contro 0,023 della condizione a segnale esterno, con p uguale a 0,01 e un effetto grande. Nei due secondi che precedono il rilascio l'oscillazione del centro di pressione era minore con il rilascio autonomo, ma soltanto in direzione avanti-indietro, e la differenza riguardava la componente che gli autori chiamano tremolio, quella legata ai meccanismi periferici, non la componente di deriva lenta.

L'attività dei muscoli posturali non cambiava fra le due condizioni, mentre cambiava il modo di accoppiarli. Con il segnale esterno la co-contrazione cresceva fra tibiale anteriore e soleo dello stesso lato, su entrambe le gambe, e fra i due solei, cioè le gambe si irrigidivano. Nello stesso senso va la scomposizione dei segnali: tre gruppi di muscoli spiegavano circa il settanta per cento del segnale in entrambe le condizioni, ma solo con il segnale esterno i quattro muscoli della gamba finivano nello stesso gruppo in sette partecipanti su otto, mentre con il rilascio autonomo non emergeva nessuno schema comune.

Il risultato che gli autori considerano centrale riguarda la coordinazione fra quei gruppi. L'indice di sinergia, che misura quanto le variazioni di un gruppo compensano quelle degli altri per tenere ferma la posizione del centro di pressione da un tiro all'altro, era più alto con il rilascio autonomo, e solo in quella condizione superava il valore di soglia oltre il quale si può parlare di compensazione. Infine, la velocità dell'oscillazione era correlata con la dispersione dei colpi solo nella condizione autonoma, in direzione avanti-indietro, con coefficienti di 0,80 per il centro di pressione, 0,79 per la deriva lenta e 0,66 per il tremolio.

Gli otto partecipanti avevano in media 30,5 anni, 1,71 metri e 72,1 chili, erano destri di mano e di gamba, non erano arcieri e non avevano mai gareggiato nel tiro con l'arco. Il telaio d'arco era costruito in alluminio e portava cinque trasduttori di forza a sei assi, uno per la mano dell'arco e quattro per le dita; pesava 1,53 chili, meno di un arco, scelta dichiarata per limitare la fatica nelle ripetizioni. Un monitor da settantacinque pollici a tre metri di distanza mostrava in tempo reale la forza delle dita.

Prima della prova è stata misurata la forza massima volontaria delle quattro dita della mano destra, premendo i trasduttori nella stessa posizione che si avrebbe tirando, e su quella è stato fissato il bersaglio di trazione al 40 per cento. I partecipanti stavano a piedi nudi sulla pedana di forza, con i piedi alla larghezza delle spalle e paralleli, le posizioni segnate per ripeterle; il gomito sinistro era steso come con un arco e la mano destra arrivava al centro del petto. L'orientamento del telaio era vincolato a zero gradi, e la freccia virtuale partiva verso la sinistra del partecipante.

La pedana campionava a mille volte al secondo, e otto elettrodi senza fili raccoglievano a duemila volte al secondo l'attività di tibiale anteriore, soleo, obliquo esterno ed erettori spinali, su entrambi i lati, posizionati secondo le linee guida consuete. Ogni partecipante ha svolto venti prove per condizione, in ordine casuale, con quindici secondi di riposo fra le prove e cinque minuti fra le condizioni; la sessione intera durava fra sessanta e settanta minuti e nessuno ha riferito fatica. Prima di cominciare c'erano almeno venti minuti di pratica.

Nella condizione autonoma il rilascio avveniva nel momento scelto dal partecipante, in quella a segnale esterno il più presto possibile dopo la comparsa di un segnale casuale sul monitor; il tempo medio fra segnale e inizio del rilascio è stato di 318 millesimi di secondo, in linea con un tempo di reazione visivo delle dita. L'analisi copre i due secondi che precedono l'inizio del rilascio. Il centro di pressione è stato scomposto in due componenti, una deriva lenta ricavata dai punti di equilibrio istantaneo e un tremolio ottenuto per differenza, e di ciascuna sono stati calcolati valore efficace, velocità media e area di oscillazione. I gruppi di muscoli sono stati estratti con un'analisi delle componenti principali, scelta invece della fattorizzazione a matrici non negative perché servivano gruppi ortogonali, e poi usati nel quadro della varietà non controllata, che divide la variabilità fra tiri in una parte che non sposta il centro di pressione e una che lo sposta.

Nessuno dei partecipanti era arciere, e lo studio non prevedeva né arco né freccia né bersaglio. Il telaio pesa 1,53 chili e ha un'inerzia diversa da quella di un arco, come gli autori riconoscono; la trazione è al 40 per cento della forza delle dita, non il carico di un arco in massima trazione; i colpi sono calcolati dalle forze delle dita e dall'orientamento del telaio, non osservati su un bersaglio. L'indice di precisione, poi, misura la dispersione attorno al centro dei colpi di quella persona, non la distanza dal centro del bersaglio: è una misura di costanza, non di accuratezza.

Il campione è di otto uomini, e gli autori scrivono che il numero rende le conclusioni provvisorie e che serve una replica su un gruppo più grande; annunciano uno studio successivo su arcieri di alto livello con attrezzatura reale.

La traduzione al tiro reale è la parte più fragile, e va detta con attenzione. Nella condizione a segnale esterno il via arriva da un segnale visivo casuale sullo schermo, mentre il clicker di un arciere è prodotto dal movimento della sua stessa trazione, è prevedibile e lavora su un canale diverso. La conclusione degli autori sul clicker è quindi un'estensione del loro risultato, non qualcosa che abbiano misurato: il loro segnale esterno è più imprevedibile di un clicker, e la differenza che trovano può dipendere proprio da quella imprevedibilità.

Restano alcune incertezze dentro il risultato. L'effetto sull'oscillazione compare solo in direzione avanti-indietro e solo su una delle due componenti, i muscoli registrati sono quattro per lato e tutti del tronco e della gamba, quindi niente braccia e niente spalle, e la correlazione fra oscillazione e dispersione dei colpi è calcolata su otto punti, cioè otto persone, dove un singolo partecipante può spostare molto il coefficiente. Infine la condizione autonoma permetteva di scegliere il momento, quindi chi era più fermo poteva anche aspettare il momento più favorevole: la direzione di questo legame il disegno non la separa.

Lo studio parla di una cosa che un arciere riconosce: la differenza fra lasciare quando il tiro è pronto e lasciare perché è arrivato un segnale. Nel compito simulato, chi decideva da sé aveva colpi più raccolti, oscillava meno avanti e indietro e coordinava le gambe in modo da compensare le proprie oscillazioni; chi reagiva a un segnale irrigidiva le caviglie, con la stessa quantità di attività muscolare ma distribuita in modo da bloccare invece di aggiustare.

Attenzione a come si legge il passaggio sul clicker. Gli autori lo propongono come lettura dei loro dati, ma il clicker non è un segnale esterno nel senso del loro esperimento: lo produce l'arciere stesso con la propria trazione, e l'arciere lo sente arrivare. Quello che lo studio misura è la differenza fra un gesto preparato in anticipo e una reazione a un segnale imprevedibile, e questa è una distinzione che riguarda come si arriva al rilascio, non l'attrezzatura.

Non c'è niente qui che riguardi i punti in gara. Otto persone senza esperienza di tiro, nessuna freccia, nessun bersaglio, e una misura di dispersione calcolata su colpi virtuali: lo studio descrive un meccanismo posturale in un compito costruito, e gli autori stessi rimandano a un lavoro successivo su arcieri reali. Per chi tira resta l'osservazione che le gambe non sono spettatrici del rilascio, e che irrigidirle non è la stessa cosa che tenere ferma la posizione.