Dal 1990 a oggi il cervello degli arcieri è stato registrato in mira con l'EEG, con la risonanza magnetica funzionale, con i potenziali evocati e, da ultimo, con la fNIRS. A chi tira interessano soprattutto tre domande: se il cervello lavori in modo diverso prima di un dieci e prima di un sette, se quello di un arciere di nazionale lavori diversamente da quello di un arciere di livello più basso, e che cosa cambi mentre si impara. Le risposte hanno solidità molto diverse: sulla singola freccia gli studi vanno in direzioni opposte; fra livelli diversi regge meglio una differenza nel modo in cui le aree del cervello lavorano insieme che una differenza nella quantità di attività; e nei principianti che migliorano il guadagno va con lo spostamento dell'attività theta verso l'emisfero sinistro, mentre la potenza complessiva non si lega al punteggio.
Prima di entrare nei risultati conviene tenere a mente due cose. Quasi tutti questi studi hanno meno di trenta arcieri, e diversi fanno immaginare il tiro dentro uno scanner invece di farlo eseguire con l'arco in mano. E un confronto fra le frecce dello stesso arciere risponde a una domanda diversa da un confronto fra arcieri: il primo dice che cosa precede la freccia buona, il secondo chi tira meglio. Nella letteratura le due cose si confondono spesso, e qui le tengo separate.
Che cosa misurano EEG e risonanza
L'elettroencefalografia, l'EEG, registra dal cuoio capelluto l'attività elettrica della corteccia. Sui tempi è precisissima, nell'ordine del millisecondo, mentre dice molto meno su dove l'attività nasca. Il segnale si scompone in bande di frequenza, e negli studi sugli arcieri contano soprattutto tre: il theta, fra 4 e 8 hertz; l'alfa, fra 8 e 12 o 13; il beta, da lì fino a 30. Leggere il theta come attenzione o l'alfa come rilassamento è un'interpretazione presa dalla letteratura generale, non qualcosa che questi studi misurano.
La risonanza magnetica funzionale vede molto meglio dove si accende il cervello, ma chiede di stare sdraiati e fermi: negli studi sugli arcieri il tiro è immaginato o simulato, e il rilascio diventa la pressione di un pulsante. Strumenti, trappole e numeri degli studi sono raccolti nella sezione «Come si misura» in fondo alla pagina, e l'ordine in cui sono arrivati nella sezione «Come si è arrivati a saperlo»; qui conta quello che ne è uscito.
Prima della freccia buona: un quadro diviso
La domanda più vicina al tiro riguarda la singola freccia, cioè se dentro lo stesso arciere il cervello lavori in modo diverso prima di un dieci e prima di un sette. Gli studi che l'hanno posta in questo modo sono pochi e non vanno nella stessa direzione, per cui nel registro l'affermazione è contestata. Il primo, nel 1990, su ventotto arcieri d'élite con due soli elettrodi sulle regioni temporali, trovava nell'ultimo secondo prima delle frecce peggiori più potenza a 6, 12 e 28 hertz nell'emisfero sinistro, e nessuna differenza nel destro. Vent'anni dopo un abstract di congresso su dieci arcieri pre-élite taiwanesi ha confrontato le dieci frecce migliori di ciascuno con le dieci peggiori, cercando proprio l'alfa temporale sinistro nei due secondi prima del rilascio, e non l'ha trovato diverso.
Gli altri confronti per freccia usano fasce commerciali con un solo elettrodo sulla fronte e mettono insieme le frecce di arcieri diversi, per cui mescolano le differenze fra frecce con quelle fra persone. Anche dove trovano una differenza, poi, non concordano sul verso: in otto arcieri croati l'indice di calma della fascia era più basso prima dei dieci nel compound, e nel ricurvo non cambiava, mentre in cinque giovani arcieri turchi le frecce tirate con un indice di calma più alto facevano più punti.
Una strada diversa l'ha presa uno studio turco del 2021, che ha messo un interruttore sotto il clicker per marcare l'istante dello scatto e ha misurato la risposta del cervello a quel suono in quindici arcieri del ricurvo di alto livello, su 1.070 frecce a 18 metri. La prima onda della risposta, la N1, è più ampia nelle frecce che finiscono vicino al centro del gruppo, ma solo finché la zona buona è disegnata stretta: allargandola la differenza sparisce, e la seconda onda e i tempi della risposta non distinguono mai le frecce buone dalle altre. Anche questa affermazione è contestata, e non si sa se una N1 più ampia indichi più attenzione allo scatto o sia soltanto il segno di un tiro che stava già andando bene.
Fra arcieri di livello diverso: più coordinazione
Quando il confronto è fra arcieri di livello diverso, il dato migliore viene da un gruppo di ricerca cinese, nel 2022: quattordici arcieri della nazionale e quattordici di squadra provinciale, che fanno 8,7 punti a freccia contro 6,8, tirano trenta frecce con l'EEG. Nell'ultimo secondo di mira gli arcieri di nazionale hanno collegamenti più forti fra aree frontali, centrali e parietali nelle bande beta e una rete più integrata, mentre quella dei provinciali dipende da pochi nodi dominanti. Un abstract russo del 2019 su quattro maestri dello sport andava nello stesso verso, con la sincronizzazione fra le aree frontali più alta nell'arciere più preciso e via via più bassa scendendo in classifica. Nel registro l'affermazione che in mira il cervello dell'élite lavori in modo più coordinato è riportata: regge meglio di quella sulla singola freccia, ma poggia in pratica su un solo gruppo di ricerca, con due articoli quasi certamente sugli stessi arcieri e decine di connessioni confrontate.
Ci sono altre due cautele. «Coordinato» può voler dire cose opposte, perché nel tiro a segno con la carabina gli esperti mostrano meno dialogo fra le aree premotorie e la regione temporale sinistra, e le due cose possono stare insieme in bande diverse. E un confronto fra gruppi già diversi non dice se il cervello si organizzi così allenandosi o se in nazionale arrivi chi è già fatto così.
Lo stesso gruppo ha guardato anche i microstati, le configurazioni dell'attività elettrica che si danno il cambio sul cuoio capelluto ogni cento millisecondi circa. Fra i tredici arcieri di nazionale, più a lungo il cervello resta in mira in uno stato di origine frontale, più basso è il punteggio medio (r = -0,80), mentre fra i tredici provinciali nessun parametro dei microstati si lega al punteggio. È una correlazione su tredici persone, che una sola di loro può spostare molto, e dice chi tira meglio, non che cosa succede prima della singola freccia.
Meno cervello, o cervello usato in un altro modo
Si legge spesso che il cervello dell'esperto lavora di meno: in mira si accenderebbe solo quello che serve, e la mente si farebbe silenziosa. Sugli arcieri questa idea regge per un tratto del percorso e non oltre. Tre studi coreani con la risonanza magnetica, fra il 2008 e il 2014, hanno confrontato arcieri con persone che non avevano mai tirato o tiravano da un mese, mentre simulavano o immaginavano la mira, e in tutti e tre sono i secondi ad attivare di più le aree frontali. Il terzo studio, però, ha messo nello scanner anche due livelli di arcieri, dodici medagliate a Olimpiadi, Giochi asiatici e Mondiali e quattordici arcieri universitari che tiravano da quasi dodici anni, e fra loro la differenza si rovescia: sono le medagliate ad attivare di più l'area motoria supplementare, la corteccia frontale media e il cervelletto. Per questo nel registro è contestata l'idea che, imparando, il gesto passi sotto meno controllo della corteccia, e lo è anche quella che l'élite, immaginando il tiro, attivi meno aree di chi non tira: nel 2014 la rete delle medagliate non era più piccola di quella di chi non aveva mai tirato, e ogni gruppo aveva aree più attive degli altri.
Un quarto studio coreano va nello stesso verso con un compito che con il tiro non c'entra. Venti arciere d'élite e ventitré donne che non tirano fanno in risonanza una prova di memoria visuospaziale con un risultato che non differisce in modo significativo, 47,9 contro 40,6 per cento di risposte giuste, ma le arciere attivano di più le aree frontali dell'attenzione, e non c'è un'area in cui siano le altre ad attivarsi di più. Le differenze reggono solo nelle aree scelte in anticipo, e il campione è di sole donne.
L'unica misura presa seguendo le stesse persone mentre imparano è del 2025: ventisei matricole universitarie al primo corso di tiro, con il ricurvo a 10 metri per sette settimane, registrate con EEG ed elettromiografia insieme. Dopo il corso passa meno informazione dalla corteccia ai muscoli del tiro, mentre il segnale di ritorno dai muscoli al cervello non cambia. È un prima e dopo senza gruppo di controllo, il legame con il punteggio è debole e cambia segno fra prima e dopo, e gli autori leggono il calo come un controllo inibitorio più forte dall'alto, non come una corteccia che si fa da parte.
Resta il segno che negli sport di tiro si associa più spesso alla mente silenziosa, l'alfa che sale sulla regione temporale sinistra durante la mira. Nemmeno questo segno si ripete con costanza: una rassegna del 2024 sul neurofeedback negli sport di precisione conclude che fra le misure EEG solo il ritmo sensomotorio ha un legame coerente con la prestazione, mentre l'alfa temporale sinistro e il theta e l'alfa frontali danno risultati che cambiano da uno studio all'altro. Messi insieme, questi dati dicono che chi non ha mai tirato attiva in mira le aree frontali più di chi tira; fra arcieri già formati l'idea non trova un appoggio solido, perché l'unico confronto in risonanza fra due livelli di arcieri va nel verso opposto, e i dati EEG che reggono meglio riguardano come le aree lavorano insieme.
Mentre si impara: dove va il theta
Lo studio che segue più da vicino chi impara viene dalla Germania. Undici adulti destrimani che non avevano mai tirato hanno scoccato cento frecce al giorno per tre giorni, a 8 metri con un ricurvo da 14 libbre e guidati da un arciere esperto, con un EEG a sessantaquattro canali in testa. Il punteggio è salito poco, in media 1,18 punti a freccia fra il primo e il terzo giorno.
Il cervello in mira era in uno stato diverso dal riposo con buon anticipo: già fra 1,2 e 0,7 secondi prima dell'impatto della freccia theta e beta erano più bassi e l'alfa più alta che con l'arco basso, in tutte e tre le sedute. Il confronto però è con il riposo, quindi la differenza comprende anche l'arco teso e lo sforzo di tenerlo, e nessuna finestra va più indietro di 1,2 secondi, per cui non si sa quando quello stato cominci.
Il risultato che conta per chi impara riguarda il mezzo secondo successivo, quello che si chiude due decimi di secondo prima dell'impatto, cioè subito prima del rilascio. La potenza delle onde theta, alfa e beta non cambia da un giorno all'altro e non si lega né al punteggio né al miglioramento; quello che si lega al guadagno è lo spostamento dell'attività theta verso l'emisfero sinistro, in sette regioni soprattutto centrali e parietali, con in testa l'area motoria supplementare e il lobulo paracentrale. Le aree più attive in mira, inoltre, non sono quelle il cui spostamento predice il miglioramento. Il dato separa due cose che si confondono spesso, quanta attività c'è e come si distribuisce fra i due emisferi, e al guadagno di chi impara si lega la seconda.
Gli autori propongono due letture. Nei loro arcieri, tutti destrimani, la mano della corda è la destra, governata dall'emisfero sinistro, e lo spostamento potrebbe venire dal lavoro crescente di quel lato; oppure il cervello porterebbe a sinistra i programmi motori che danno tempi più brevi e più stabili. Nessuna delle due è stata messa alla prova. Lo studio, poi, va letto per quello che è: esplorativo, su undici persone, tre giorni e nessun gruppo di confronto, e sugli arcieri allenati nessuno ha cercato lo stesso spostamento, per cui non si sa se resti, cresca o sparisca con gli anni di tiro. Che cosa succede nelle prime settimane di pratica, dal lato del gesto, lo racconto nell'articolo sull'apprendimento motorio.
Neurofeedback: il segnale cambia, il punteggio no
Se certi segnali accompagnano il tiro migliore, viene naturale provare ad allenarli direttamente: con il neurofeedback l'arciere vede in tempo reale un indice della propria attività EEG e impara a spostarlo. Sugli arcieri, però, l'evidenza sul punteggio va nel senso contrario. L'unico studio controllato di cui si leggono i dati originali ha diviso ventiquattro arcieri universitari indiani in due gruppi da dodici: uno ha fatto dodici sedute sul ritmo sensomotorio in quattro settimane, l'altro niente. Nella gara di 72 frecce a 70 metri il gruppo allenato è passato da 527,3 a 529,9 punti e il controllo da 526,6 a 526,7, senza differenza fra i gruppi (p = 0,561), mentre il segnale allenato, il rapporto fra ritmo sensomotorio e theta, è salito più che nei controlli.
La rassegna del 2024 racconta un quadro più favorevole, con uno studio dei primi anni Novanta su ventiquattro arcieri pre-élite in cui il feedback giusto alzava il punteggio e quello legato all'altro emisfero lo abbassava. Quello studio però si conosce solo dalla sua descrizione, e la stessa rassegna riferisce lo studio indiano in un modo che non corrisponde al lavoro originale. Oggi si può dire che il neurofeedback cambia il segnale che allena, non che faccia salire il punteggio. Vale una cautela simile per le fasce EEG commerciali da appoggiare sulla fronte: i loro indici di «attenzione» e di «calma» vengono da algoritmi che il produttore non pubblica, e negli studi sugli arcieri hanno dato risultati in versi opposti.
Che cosa se ne fa un arciere
Nessuno di questi risultati si traduce in un esercizio da fare con l'EEG in campo. Quello che se ne ricava è più modesto: diffidare di chi promette di leggere nella testa la freccia buona, perché proprio quel confronto è il più incerto, e prendere con cautela gli strumenti che danno un numero di «concentrazione» freccia per freccia.
Le pratiche mentali che di solito si accostano a questa ricerca hanno ciascuna la sua evidenza, misurata sul punteggio e non sul cervello. La mindfulness ha un sostegno su arcieri reale ma limitato: nell'unico confronto controllato in una sede affidabile, dodici arcieri della squadra di Hong Kong hanno guadagnato 11,3 punti su 72 frecce dopo dodici settimane, mentre i dodici controlli ne perdevano tre. Sull'allenamento delle abilità mentali in generale gli studi su arcieri con un gruppo di confronto sono pochi e vanno due a favore e due contro. Tenere l'attenzione sul mirino fermo nel giallo invece che sulle sensazioni delle braccia, in sedici giovani arcieri d'élite a 70 metri, non ha cambiato il punteggio su circa sei frecce per condizione, anche se con l'attenzione sul mirino le aree visive lavoravano di più. E l'idea di respirare intorno ai sei atti al minuto per portare al massimo la variabilità del battito viene da studi su adulti sani, non su arcieri. Ne parlo più a fondo negli articoli sul mental training e sul focus attentivo.