Quiet eye negli arcieri: studio Gonzalez 2017

Trenta persone divise in tre gruppi: dieci arcieri della squadra britannica con almeno due anni di gare internazionali (34,45 ± 7,52 ore di allenamento a settimana), dieci arcieri di un club universitario (4,36 ± 2,83 ore a settimana) e dieci studenti che non avevano mai tirato. Tutti hanno svolto un compito al computer; i soli arcieri anche un compito sul campo, 24 frecce a 30 metri su una visuale da 80 centimetri. Lo sguardo è stato misurato con l'elettro-oculografia, e il quiet eye definito come la fissazione mantenuta entro un grado dal centro del bersaglio per almeno 100 millesimi di secondo prima del rilascio.

Sul campo, gli arcieri d'élite cominciano il quiet eye prima dei principianti (t = 3,66, p = 0,002, d = 0,86) mentre la fine non differisce (p = 0,057): il quiet eye dura quindi 1,9 ± 0,3 secondi contro 0,7 ± 0,1 (p = 0,012, eta quadro parziale 0,35), ed è il 29,4% del tempo di tiro contro il 18,1%. Gli élite sono anche più precisi, con errore radiale 0,10 contro 0,30 gradi e punteggio 9,1 contro 6,8. Il tempo totale dal pieno allungo al rilascio era 6,3 ± 0,7 secondi negli élite e 4,4 ± 0,3 nei principianti: gli esperti ci mettevano più tempo, non meno.

Al computer si tirava con un joystick a un bersaglio sullo schermo, con un disturbo casuale aggiunto al movimento del mirino in due intensità. Qui gli arcieri, esperti e principianti insieme, hanno quiet eye più lungo dei non arcieri e sono più precisi, mentre fra esperti e principianti l'errore radiale non differisce. La cosa nuova è l'adattamento al disturbo: solo gli esperti allungano il quiet eye quando il disturbo cresce, da 2,6 ± 0,2 a 3,3 ± 0,4 secondi (p = 0,001), anticipandone l'inizio; i principianti vanno nella direzione opposta, da 2,3 a 2,0, e i non arcieri restano a 1,2 in entrambe le condizioni.

Le correlazioni fra durata del quiet eye ed errore sono significative sul campo (R quadro 0,38, p = 0,006) e al computer in entrambe le condizioni di disturbo (R quadro 0,41 e 0,45), ma sono calcolate mettendo insieme i gruppi. Gli autori scrivono esplicitamente che i loro risultati non implicano un rapporto causale fra durata del quiet eye e prestazione.

Tutti i partecipanti erano destrimani, con vista normale e senza condizioni neurologiche o dello sviluppo note. Nessun arciere aveva esperienza di giochi di mira al computer, e solo due non arcieri usavano videogiochi regolarmente, per meno di quattro ore a settimana. Lo studio ha l'approvazione del comitato etico dell'università e il consenso informato di tutti. La disciplina di tiro non è dichiarata.

Nel compito sul campo, dopo un riscaldamento di 12 frecce a 10 metri e 12 tiri di prova a 30 metri, ogni arciere ha tirato 24 frecce a 30 metri in quattro serie da sei, con pause fra le serie, vedendo dove finivano le frecce. La visuale da 80 centimetri a quella distanza corrisponde a 1,5 gradi di angolo visivo. La sessione durava circa 90 minuti.

Il compito al computer presentava un bersaglio a dieci anelli sullo schermo di un portatile, visto da 60 centimetri con il mento su un appoggio per bloccare la testa, anch'esso di 1,5 gradi di angolo visivo. Con un joystick tenuto nella mano destra si premeva un pulsante per far comparire mirino e bersaglio, si alzava il mirino tirando il joystick per simulare la trazione, e si continuava a mirare fino a una luce verde che lampeggiava sopra il bersaglio 6 secondi dopo l'inizio del movimento, per 250 millesimi; il tiro era consentito dopo che la luce era sparita, cioè da 6,25 secondi in poi, entro un limite di 30 secondi. La luce serviva a impedire un tiro al volo e andava vista con la coda dell'occhio, senza guardarla. Dopo il rilascio del pulsante, una freccia simulata seguiva una traiettoria parabolica che rifletteva l'errore di posizione al momento del rilascio. Il disturbo visivo consisteva in un movimento casuale aggiunto al percorso del mirino, generato con trenta tracciati casuali e due filtri diversi, per ottenere un movimento più prevedibile o più a scatti. Dopo 20 prove di pratica, 60 prove sperimentali con le due condizioni alternate ogni 15 tiri. La sessione durava circa 60 minuti.

Lo sguardo è stato misurato con un elettro-oculogramma, con due elettrodi alle tempie e due sopra e sotto l'occhio destro, campionato a 1000 Hz e filtrato fra 0,2 e 30 Hz, con i battiti di ciglia rimossi e i buchi ricuciti per interpolazione lineare. Gli autori spiegano di avere scelto l'elettro-oculografia perché gli elettrodi non disturbano la mira e perché alcuni arcieri chiudono o stringono un occhio mirando, cosa che faceva perdere dati con un rilevatore video indossato. La calibrazione, ripetuta dopo ogni serie, chiedeva di fissare il centro e poi quattro punti laterali, e le pendenze delle regressioni lineari sui voltaggi davano l'equivalente di un grado per ciascun partecipante.

Il momento del rilascio sul campo è stato ricavato dall'EMG del flessore superficiale delle dita: inizio della prova al 50% dell'attivazione massima durante la trazione, rilascio sul picco della derivata dell'inviluppo del segnale. Al computer, la pressione e il rilascio del pulsante davano gli stessi istanti. In entrambi i casi il quiet eye è stato individuato andando a ritroso dal rilascio fino al punto in cui il segnale usciva dal grado di soglia, e le prove senza quiet eye o con durata sotto i 100 millesimi sono state escluse. Oltre alla durata assoluta è stata calcolata la durata come percentuale del tempo totale di risposta. La prestazione è l'errore radiale dal centro in gradi di angolo visivo, più il punteggio da 10 a 0 dall'anello colpito; sul campo i fori sono stati misurati a mano su un foglio quadrettato.

L'analisi usa analisi della varianza fra partecipanti per il campo e a misure ripetute per il computer, test t per i tempi di inizio e fine, correlazioni di Pearson e post hoc corretti secondo Bonferroni, con soglia a 0,05. Il calcolo della numerosità, fatto a priori su dati pilota, indicava sei partecipanti per gruppo assumendo una dimensione dell'effetto di 1,0.

Le correlazioni fra durata del quiet eye ed errore sono calcolate mettendo insieme i gruppi: sul campo esperti e principianti, al computer tutti e tre. Due gruppi che differiscono sia nel quiet eye sia nella precisione producono una correlazione anche quando dentro ciascun gruppo non c'è nessun legame, e questo studio non riporta correlazioni calcolate dentro i gruppi. Quindi l'R quadro di 0,38 sul campo misura in buona parte la distanza fra élite e principianti, non un rapporto fra quanto a lungo un arciere fissa e quanto bene tira. Gli autori sono prudenti e scrivono che i risultati non implicano un rapporto causale; vale la pena aggiungere che non mostrano nemmeno un'associazione entro la persona.

Fra i due compiti c'è uno scarto che conta. Sul campo il tempo totale dal pieno allungo al rilascio era 6,3 secondi negli élite; al computer da 16 a 20 secondi, perché il protocollo imponeva di mirare almeno 6 secondi e poi aspettare la luce verde. Il quiet eye, in proporzione, passa dal 29,4% del tiro sul campo al 17-18% al computer. Il compito al computer, con il mento appoggiato, il joystick, un disturbo artificiale e un tempo di mira tre volte più lungo, misura qualcosa che somiglia alla mira ma non è un tiro con l'arco; l'adattamento al disturbo, che è il risultato nuovo dello studio, si vede solo lì.

Due risultati del compito al computer non si tengono fra loro. Il testo dice che i partecipanti erano più precisi nel disturbo basso, misurato come errore radiale, e qualche riga dopo che i punteggi erano più alti nel disturbo alto, con F(1,27) = 111,08 ed eta quadro 0,81. Ma il punteggio è l'anello colpito, cioè una funzione dell'errore radiale: le due misure non possono andare in direzioni opposte sugli stessi tiri. Nella tabella, poi, i punteggi dei principianti salgono da 6,4 a 7,7 passando al disturbo alto mentre il loro errore radiale peggiora da 0,20 a 0,30 gradi. L'estrazione della tabella dal PDF è disordinata e qualche valore potrebbe essere fuori posto, ma la contraddizione sta già nelle due frasi del testo.

I gradi di libertà non tornano in più punti. Sul campo ci sono dieci esperti e dieci principianti, quindi un confronto fra i due gruppi ha 18 gradi di libertà, mentre il lavoro riporta F(1,20) e t(20). Al computer il fattore gruppo ha tre livelli e va con 2 gradi di libertà al numeratore, come negli effetti di interazione riportati correttamente come F(2,27), ma gli effetti principali di gruppo sono scritti F(1,27). Le didascalie di entrambe le figure riportano «p < 0,5» dove si intende 0,05.

La misura dello sguardo ha due particolarità da tenere presenti. L'elettro-oculografia registra il movimento dell'occhio rispetto alla testa, non il punto guardato nello spazio, e la scelta è motivata bene dagli autori, ma il segnale è stato filtrato con un passa-alto a 0,2 Hz per togliere la deriva: un filtro di quel tipo attenua le componenti più lente di circa cinque secondi, e le durate di quiet eye qui misurate arrivano a 3,3 secondi. Non è detto che la stima ne sia distorta, ma è una cosa che con un rilevatore video non si porrebbe. In più la soglia del quiet eye è stata posta a un grado, invece dei tre della definizione classica, e su un bersaglio che di gradi ne occupa 1,5: le durate di questo studio non sono direttamente confrontabili con quelle della letteratura che usa la soglia più larga.

Resta la dimensione del campione. Dieci persone per gruppo, con un calcolo a priori che assumeva una dimensione dell'effetto di 1,0, cioè molto grande. I tre gruppi differiscono anche per età (26 contro 31,1 contro 25,5 anni) e, fra arcieri, per un monte ore di allenamento che va da 4,4 a 34,5 ore a settimana: la differenza non è solo di abilità ma di quanto quelle persone passano a tirare. Sul campo non c'era il gruppo dei non arcieri, quindi il confronto a tre esiste solo al computer. Nessun dato è longitudinale, quindi niente dice se allungare il quiet eye faccia migliorare un arciere: per quello servono gli studi di addestramento, che questo lavoro cita ma non replica.

Il numero da tenere è dove sta la differenza. Fra gli arcieri della squadra britannica e quelli di un club universitario non cambia il momento in cui lo sguardo si stacca dal bersaglio, che è praticamente il rilascio in entrambi i gruppi: cambia quando lo sguardo si ferma. Gli esperti si fissano prima, e per questo il quiet eye dura 1,9 secondi contro 0,7. Chi vuole lavorarci non deve «tenere l'occhio fermo più a lungo dopo», deve fermarlo prima.

La seconda cosa è che gli esperti ci mettevano più tempo in tutto: 6,3 secondi dal pieno allungo al rilascio contro i 4,4 dei principianti. Non è una gara di velocità, e la fissazione lunga non si ottiene comprimendo il resto. Vale anche la proporzione: negli esperti il quiet eye occupava il 29,4% del tempo di tiro, nei principianti il 18,1%, quindi la differenza non è solo che il tiro è più lungo.

Il risultato più interessante riguarda le condizioni difficili, e viene dal compito al computer. Quando il mirino veniva disturbato da un movimento casuale, solo gli esperti allungavano la fissazione, da 2,6 a 3,3 secondi, anticipandone l'inizio; i principianti la accorciavano e i non arcieri non cambiavano niente. Se il meccanismo è quello che propongono gli autori, la fissazione lunga serve a prevedere dove sarà il mirino, e serve di più quando il mirino è meno prevedibile. Tradotto sul campo: è nelle condizioni instabili che la capacità di fermare lo sguardo presto vale di più, e proprio allora chi è meno esperto fa l'opposto. È un'ipotesi coerente, su un compito al computer con il joystick, non una misura fatta tirando con vento.

Una cautela su come si cita questo studio. Che il quiet eye lungo vada insieme a un errore piccolo, qui, viene da una correlazione calcolata mettendo insieme gruppi diversi: dice che gli esperti hanno sia fissazioni più lunghe sia errori più piccoli, non che allungando la fissazione un arciere migliori. Gli autori stessi scrivono che i risultati non implicano un rapporto causale. Per quella domanda servono gli studi in cui il quiet eye viene allenato.

Infine un riferimento utile: sul campo, a 30 metri su visuale da 80 centimetri, gli arcieri internazionali segnavano 9,1 punti per freccia e quelli di club 6,8.