11 avril 2026 · EA 4445, Université Évry Paris-Saclay
Demain matin, un homme se placera sur la ligne de départ du Marathon de Paris avec, fixés sur lui, cinq types de capteurs mesurant simultanément son cerveau, ses poumons, son cœur, ses mouvements et sa température corporelle — en temps réel, sur 42,195 kilomètres.
Ce n’est pas un prototype commercial. Ce n’est pas un test marketing. C’est une expérience scientifique. Et selon toute vraisemblance, c’est la première fois dans l’histoire qu’on tente quelque chose de ce type sur un être humain en compétition.
Ce que tout marathonien sait — et que la science ne comprend pas encore vraiment
Le mur. Tout coureur de fond connaît ce mot. Cet effondrement brutal qui survient, en général entre le kilomètre 28 et le kilomètre 35, et qui transforme une course en calvaire.
On en connaît des éléments : la déplétion du glycogène, l’accumulation de lactate, le dérèglement de la fréquence cardiaque. La physiologie sportive a mesuré ces phénomènes depuis cinquante ans.
Et pourtant, le mur continue de prendre des coureurs de vitesse. Parce que ce que les capteurs actuels mesurent — le cœur, les muscles, la respiration — ne mesure pas ce qui flanche en premier.
Ce qui flanche en premier, c’est le cerveau.
Le cerveau court aussi
Voici ce que les travaux de notre équipe ont mis en évidence depuis 2022 : la limite de performance en endurance n’est pas périphérique. Elle est centrale. Elle est neurale.
Le cerveau, sous stress métabolique prolongé, perd progressivement sa capacité à envoyer des commandes motrices efficaces aux jambes. Pas parce que les muscles sont vides — souvent ils ne le sont pas encore. Mais parce que la puissance spectrale du cerveau, mesurée en EEG, s’épuise plus vite que la demande physique ne progresse.
Nous avons un signal pour mesurer cela : le ratio des ondes alpha sur les ondes beta. Quand ce ratio descend sous un seuil critique — que nous appelons le Seuil de Découplage Spectral — le cerveau ne peut plus soutenir le recrutement musculaire. La course s’effondre.
Ce qui est frappant, c’est que nous avons montré, lors d’un marathon précédent enregistré en EEG, que ce signal se modifie spectaculairement entre le kilomètre 10 et le kilomètre 15. À ce moment-là, le coureur n’est pas encore fatigué. Sa fréquence cardiaque est stable. Sa VO₂ est stable. Son RPE est bas. Mais son cerveau, lui, a déjà commencé à se réorganiser en anticipation de ce qui vient — quinze à vingt kilomètres plus loin.
Le cerveau voit le mur arriver bien avant que le corps ne le ressente.
Ce que nous faisons demain
L’expérience du 12 avril est la plus complète jamais tentée sur un coureur de fond.
Notre participant sera équipé de :
- Un casque EEG sans fil (16 électrodes) mesurant son activité cérébrale en continu
- Un analyseur métabolique portable (COSMED K5) mesurant sa consommation d’oxygène, sa ventilation, son ratio CO₂/O₂ à chaque respiration
- Un moniteur cardiaque suivant la fréquence cardiaque et sa dérive au fil des kilomètres
- Un GPS et capteur de mouvement enregistrant la vitesse, la cadence et les variations de foulée
- Une sonde thermique surveillant la température cutanée et le stress thermique
Cinq domaines. Synchronisés. En continu. Sur 42 kilomètres.
L’innovation : intervenir en temps réel
Ce qui distingue fondamentalement ce protocole des expériences précédentes, c’est qu’il ne se contente pas d’observer. Il intervient.
Quand notre système détecte que le ratio alpha/beta du coureur approche du seuil critique, il génère un signal d’adaptation d’allure : une légère réduction de vitesse, pendant quelques minutes, pour permettre au cerveau de récupérer son équilibre neurochimique avant de reprendre l’effort.
L’idée : une allure dynamique, guidée par l’état réel du cerveau, permet de repousser le mur plus loin que n’importe quelle stratégie à vitesse constante.
Ce n’est pas ralentir. C’est piloter le cerveau pour aller plus vite — plus longtemps.
Pourquoi ça dépasse largement le sport
Ce que nous apprenons demain ne concerne pas uniquement les marathoniens.
La même fatigue neurale centrale qui fait s’effondrer un coureur au kilomètre 30 est celle qui dégrade les performances d’un chirurgien en quatrième heure d’opération. D’un pilote après six heures de vol. D’un opérateur militaire sous charge physique et cognitive soutenue.
Dans tous ces contextes, le cerveau est le premier système à flancer — avant que le moindre capteur extérieur ne détecte la moindre anomalie comportementale. Et il n’existe aujourd’hui aucune technologie capable de détecter cet effondrement neural en temps réel, avant qu’il se traduise en erreur.
Demain, nous posons la première brique de cette technologie.
Ce qui vient ensuite
Les données brutes de l’expérience seront rendues publiques dans la semaine suivant la course. Un preprint sera soumis dans les dix jours. Nous invitons tous les chercheurs intéressés à travailler avec ce jeu de données — il sera probablement le plus complet jamais constitué sur un être humain en compétition.
Parce que comprendre les limites du cerveau humain en mouvement est une question qui dépasse largement les frontières d’un laboratoire, d’une discipline, ou d’un sport.
Équipe EA 4445
Véronique Billat, Florent Palacin, Luc Poinsard et al.
Université Évry Paris-Saclay
veronique.billat@univ-evry.fr
Publications récentes de référence :
- Palacin et al. (2024). Brain, metabolic, and RPE responses during a free-pace marathon. IJERPH 21.
- Billat et al. (2024). EEG response during an incremental test according to VO₂max plateau incidence. Appl. Sci. 14.
- Poinsard et al. (2024). Neural and cardio-respiratory responses during self-paced vs. controlled-intensity protocols. Appl. Sci. 14.
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