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Le sport de la course d’orientation est en train de devenir un moyen efficace d’entraîner à la fois le corps et le cerveau, car il combine l’activité physique et la navigation spatiale. Le présent manuscrit propose un guide sur la manière de mettre en œuvre le sport de la course d’orientation dans la recherche.
Le sport de la course d’orientation combine l’activité physique avec la navigation spatiale. À l’aide d’une carte et d’une boussole, le coureur d’orientation doit localiser une série de points de contrôle sur un terrain inconnu en utilisant la route de navigation qu’il choisit et tout en se déplaçant le plus rapidement possible. Bien que les orienteurs experts aient une mémoire spatiale et des capacités de navigation supérieures, même une seule séance d’orientation peut être bénéfique pour la cognition, ce qui suggère que la course d’orientation peut être un moyen prometteur d’entraîner le cerveau. Les interventions de recherche impliquant la course d’orientation peuvent être particulièrement bénéfiques pour éviter la maladie d’Alzheimer et les démences connexes qui sont affligées par des déficiences précoces de l’orientation et de la cognition spatiale. Bien que la course d’orientation ait gagné du terrain dans la littérature récente, certains obstacles existent pour les chercheurs qui ne sont pas familiers avec le sport et qui souhaitent mettre en œuvre une intervention. Plus précisément, le manque de ressources basées sur la recherche pour créer des cartes et des parcours d’orientation peut empêcher ceux qui souhaitent étudier la course d’orientation de concevoir une intervention. Par conséquent, ce rapport fournit les informations fondamentales nécessaires à l’élaboration de cartes et de parcours d’orientation et à la mise en œuvre d’interventions d’orientation dans un cadre de recherche.
La course d’orientation combine la navigation spatiale avec l’exercice, principalement sous la forme de la course. L’objectif de ce sport est d’utiliser une carte et une boussole pour se rendre le plus rapidement possible à de nombreux points de contrôle dans une zone inconnue1. Les orienteurs peuvent choisir n’importe quelle route de navigation qu’ils souhaitent pour localiser une série de points de contrôle, appelée parcours d’orientation. Les parcours d’orientation varient en termes de difficulté de navigation ; Le niveau de défi est adapté au niveau de compétence du participant, ce qui garantit une expérience de navigation appropriée et engageante.
La capacité de localiser les points de contrôle nécessite des compétences en traitement spatial et en orientation, et les experts en orientation de tous âges signalent des stratégies spatiales plus efficaces lors de la navigation et un meilleur traitement spatial que les commandes non orientées 2,3,4. Lorsque les novices pratiquent la course d’orientation à une intensité d’exercice vigoureuse, même une seule séance peut améliorer la mémoire spatiale et augmenter le facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF), un facteur de croissance qui favorise le fonctionnement optimal des cellules cérébrales5. La course d’orientation à une intensité modérée peut également améliorer la mémoire, mais peut nécessiter un entraînement régulier. Bao et ses collègues ont observé des améliorations de la mémoire spatiale lorsque les débutants ont participé à des courses d’orientation d’intensité modérée deux fois par semaine pendant 12 semaines (c’est-à-dire 24 sessions).
Bien que la course seule puisse améliorer la structure et la fonction de régions cérébrales telles que l’hippocampe, améliorant la mémoire spatiale 7,8,9 et la mémoire épisodique 10,11,12, la recherche suggère que ces effets peuvent être amplifiés lorsque la course est combinée à des tâches cognitivement difficiles 13,14,15,16,17,18 . De plus, la course d’orientation implique souvent des exercices vigoureux avec de courtes pauses aux points de contrôle, ressemblant à un entraînement par intervalles à haute intensité (HIIT). Il a été démontré que ce format d’exercice stimule considérablement la fonction cognitive19, 20 et augmente le BDNF21, 22, 23 plus efficacement que l’exercice continu d’intensité modérée. L’exercice vigoureux peut être particulièrement bénéfique pour la cognition car il provoque l’accumulation de lactate qui peut agir comme une source de carburant pour le cerveau24 ainsi qu’un activateur de BDNF pour soutenir la fonction cognitive 25,26,27, mais il existe peu de recherches examinant cette voie chez l’homme 28,29,30.
De multiples théories pourraient expliquer pourquoi la course d’orientation est bénéfique pour la cognition. D’une part, la course d’orientation repose sur des processus similaires aux activités de chasseurs-cueilleurs, et selon le modèle de capacité adaptative31, le cerveau et le corps peuvent être plus réceptifs aux activités d’entraînement avec un semblant évolutif. De plus, la course d’orientation nécessite une navigation spatiale, qui a été en grande partie exclue de la vie moderne en raison de l’omniprésence de la technologie du système de positionnement mondial (GPS)32, et il peut donc également s’agir d’un cas de « l’utiliser ou le perdre » 33.
Compte tenu de la nouveauté et de la promesse de la course d’orientation pour améliorer la cognition humaine, il est important de développer des ressources et d’établir des lignes directrices qui aident les chercheurs peu familiers avec le sport à mettre en œuvre une intervention de course d’orientation. Par conséquent, ce protocole actuel vise à fournir aux chercheurs les étapes nécessaires à l’élaboration de cartes d’orientation, de parcours et d’interventions dans un cadre de recherche.
Les données présentées dans ce manuscrit proviennent d’une étude antérieure qui a reçu l’approbation éthique du Hamilton Integrated Research Ethics Board (#14560).
1. Choisir un emplacement
2. Création d’une carte d’orientation
REMARQUE : S’il n’existe pas de carte d’orientation pour l’emplacement choisi, créez-en une.
Figure 1 : Exemple de carte de base de course d’orientation à l’aide d’OpenOriententeeringMap. Les boutons et les éléments de carte nécessaires à la création de cartes simplifiées ont été mis en évidence. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
3. Conception d’un parcours d’orientation
REMARQUE : Un parcours d’orientation est une séquence de points de contrôle que les participants doivent localiser dans l’ordre numérique, en choisissant l’itinéraire qu’ils préfèrent. La difficulté physique et de navigation du parcours peut être ajustée en faisant varier la distance parcourue et l’emplacement des points de contrôle (voir section 3.2). La difficulté du cours varie en fonction de l’expérience et des compétences du participant. La longueur du parcours (en kilomètres) est déterminée par le niveau de compétence du participant (c’est-à-dire que, dans le même laps de temps, les orienteurs avancés seront en mesure de terminer un parcours plus long qu’un débutant), la capacité de course du terrain choisi et le niveau de forme physique du participant. Pour les orienteurs novices sur la plupart des terrains, supposez un rythme de déplacement moyen de 7 à 10 minutes par kilomètre et ajustez la distance du parcours en conséquence.
Figure 2 : Un exemple de cours d’orientation de niveau débutant créé dans OpenOrienteeringMap. Les descriptions des emplacements de contrôle (indices) ont été incluses avec la carte de cette figure, mais peuvent être imprimées conformément à l’étape 3.2.1.8. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 3 : Exemple de parcours d’orientation de niveau intermédiaire créé dans OpenOrienteeringMap. Les descriptions des emplacements de contrôle (indices) ont été incluses avec la carte de cette figure, mais peuvent être imprimées conformément à l’étape 3.2.1.8. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 4 : Exemple de cours d’orientation de niveau avancé créé dans OpenOrienteeringMap. Les descriptions des emplacements de contrôle (indices) ont été incluses avec la carte de cette figure, mais peuvent être imprimées conformément à l’étape 3.2.1.8. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
4. Mise en place d’une intervention d’orientation
REMARQUE : La méthodologie de mise en œuvre d’une intervention d’orientation peut varier en fonction de l’expérience du participant avec la course d’orientation, du matériel disponible, des paramètres d’exercice et des variables de recherche d’intérêt. Le protocole ci-dessous décrit les étapes essentielles à la mise en œuvre d’une intervention de course d’orientation dans un contexte de recherche.
5. Mettre en œuvre des interventions de course d’orientation chronique
Tableau 1. Exemple de progression du programme d’orientation chronique de 6 semaines. Le tableau présente un exemple de plan de cours pour l’administration d’une intervention de course d’orientation chronique sur 6 semaines, à raison de deux séances d’orientation par semaine. Le niveau de difficulté du cours et les différentes compétences, buts et objectifs à enseigner sont décrits pour chaque session. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.
6. Évaluation des performances de course d’orientation
Figure 5 : Analyse d’un échantillon d’itinéraires GPS empruntés par les participants à la course d’orientation à l’aide de Google MyMaps. L’image comprend les itinéraires empruntés par plusieurs participants, surlignés en différentes couleurs, et peut être utilisée pour visualiser les capacités de navigation tout au long du parcours d’orientation, comme indiqué à l’étape 6.1.2. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Performance de course d’orientation
Nos travaux précédents ont analysé les performances de navigation de 41 participants qui se sont engagés dans la course d’orientation5. Pour une compréhension complète de la méthodologie de l’étude, veuillez consulter Waddington et coll.5.
Dans cette étude, 19 participants ont pratiqué une course d’orientation à une intensité vigoureuse (course), tandis que 22 l’ont pratiquée à une intensité modérée (marche). Les performances de navigation ont été déterminées en calculant le rapport entre la distance parcourue par le participant et l’itinéraire le plus optimal pour le parcours d’orientation. Cette analyse suppose que les participants qui voyagent plus loin que l’itinéraire le plus efficace commettent des erreurs de navigation, allongeant ainsi la distance parcourue pour effectuer le parcours d’orientation. Un ratio de 1 indique donc que le participant a terminé le parcours d’intervention en orientation en utilisant l’itinéraire le plus efficace sans commettre d’erreur.
L’itinéraire le plus optimal sur le parcours d’orientation a été déterminé par un orienteur de niveau expert. Cet itinéraire a été mesuré à plusieurs reprises à l’aide d’un compteur-mètre dans les sens avant et arrière par différents chercheurs pour un total de six mesures. En utilisant la moyenne de ces mesures, le parcours le plus efficace du parcours d’intervention en course d’orientation a été déterminé à 1300 m.
La distance moyenne parcourue pour terminer le parcours d’orientation pour les participants qui faisaient de la course d’orientation à une intensité d’exercice vigoureux était de 1415,79 ± 162,25 m, et de 1360 ± 149,83 m pour ceux qui faisaient de la course d’orientation à une intensité modérée. En ce qui concerne le rapport entre la distance parcourue et l’itinéraire le plus optimal, le rapport moyen pour le groupe de course d’orientation d’intensité vigoureuse était de 1,09 ± 0,12 (plage : 0,95-1,35) et de 1,05 ± 0,12 (plage : 0,96-1,48) pour le groupe de course d’orientation d’intensité modérée (figure 6). Ces résultats révèlent que les participants qui s’orientaient à une intensité vigoureuse ou modérée se déplaçaient plus loin que la route optimale, ce qui indique la présence d’erreurs de navigation typiques des novices et qui devraient s’améliorer avec l’entraînement. La comparaison de ces valeurs avec l’itinéraire visualisé capturé par la montre de sport GPS, comme dans la figure 5, peut indiquer davantage les performances de navigation.
Figure 6 : Rapport d’efficacité de la navigation à différentes intensités d’exercice d’orientation. La figure illustre la moyenne ± l’écart-type du coefficient d’efficacité de la navigation des participants qui terminent un parcours d’orientation à une intensité d’exercice modérée ou vigoureuse. Le rapport a été calculé en divisant la distance parcourue par le participant (déterminée par une montre de sport GPS) par la longueur de parcours la plus optimale de 1300 m, et une valeur de 1 indique que le parcours a été complété sans erreurs de navigation. Des données ont déjà été rapportées dans Waddington et al.5. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
La course d’orientation, qui combine l’exercice avec le défi cognitif de la navigation, offre une intervention unique ayant le potentiel d’améliorer le fonctionnement cognitif dans des domaines fortement touchés par l’âge et la démence 2,6. Cependant, l’absence de protocoles standardisés et un manque général de connaissances sur la course d’orientation sapent l’utilité clinique de ce sport. Cet article aborde ces lacunes et fournit un protocole détaillé pour la conception de cartes et de matériaux de course d’orientation pour la mise en œuvre de la course d’orientation dans un cadre de recherche pour ceux qui ont des connaissances minimales en orientation.
Bien que les interventions d’orientation varient en termes d’emplacement et de configuration du parcours, ce protocole fournit des ressources, du matériel, des sites Web et des programmes complets pour développer une intervention d’orientation visant à mesurer ses effets cognitifs. Ce guide est destiné à des fins d’information et d’éducation uniquement et est fourni « tel quel » sans aucune garantie, expresse ou implicite. Les auteurs déclinent toute responsabilité quant à l’application des méthodes décrites et toute responsabilité en cas de résultats indésirables ou de dommages résultant de leur utilisation. Les chercheurs qui utilisent ce guide pour développer leurs propres interventions d’orientation sont seuls responsables de l’évaluation des risques associés à leur méthodologie, de l’obtention des approbations institutionnelles appropriées et du respect de toutes les directives et réglementations éthiques pertinentes.
Le choix du type de carte à l’étape 2 dépend du temps disponible, des ressources, des compétences en cartographie et du niveau de compétence des participants. Les cartes d’orientation détaillées créées dans des programmes tels que OCAD ou OpenOrienteeringMapper (étape 2.2) sont généralement recommandées car elles peuvent montrer un plus grand niveau de détail et des données d’élévation élaborées que les cartes simplifiées faites avec OpenOrienteeringMap ne sont pas en mesure de montrer. Comme les orienteurs de niveau expert déclarent être capables de traiter efficacement des informations spatiales de haut niveau lors de la course2, des cartes détaillées sont recommandées pour ces participants afin d’adapter la complexité des informations cartographiques disponibles à leurs compétences. Cependant, la création de cartes d’orientation détaillées nécessite des connaissances en cartographie et plus de temps, ce qui peut constituer un obstacle pour les chercheurs sans connaissances préalables en orientation, ce qui peut être une limitation à la mise en œuvre d’une intervention d’orientation. Dans ce cas, des cartes d’orientation simplifiées (étape 2.1) peuvent être réalisées avec OpenOrienteeringMap pour tous les niveaux de participants.
À l’étape 3, il est important d’ajouter séquentiellement les points de contrôle dans l’ordre numérique, en commençant par le point de départ et en terminant par le point d’arrivée. Ce faisant, le traceur est mieux à même de suivre les options d’itinéraire potentielles entre les points de contrôle afin de modifier efficacement la difficulté du parcours. Par exemple, lors de la définition d’un parcours de niveau débutant dans l’ordre séquentiel, le formateur peut s’assurer qu’il n’y a qu’une seule décision à prendre par les participants d’un point de contrôle à l’autre.
Lors de l’enseignement des compétences de base de la course d’orientation à l’étape 4.4, certains participants de niveau débutant peuvent avoir besoin de plus d’instructions que d’autres pour comprendre les concepts de la course d’orientation. La recherche montre que les personnes sans expérience de la course d’orientation abordent la navigation et le traitement spatiaux différemment et ont également de moins bonnes capacités de mémoire spatiale que celles ayant une expérience de la course d’orientation 2,3. Cela met en évidence les différences individuelles dans les capacités de mémoire spatiale et leur impact sur l’apprentissage et la performance de la course d’orientation. Par conséquent, il peut être nécessaire de modifier le protocole pour y inclure des instructions d’orientation plus élaborées et plus détaillées pour tenir compte de ces différences.
Il est recommandé de choisir des lieux de course d’orientation qui sont relativement peu familiers aux participants, car les tendances de navigation d’une personne peuvent varier entre des terrains inconnus et familiers34. Cependant, les considérations de sécurité et les adaptations sont cruciales lors de la mise en œuvre d’interventions de course d’orientation, en particulier dans des zones inconnues. Une évaluation approfondie des risques pour tous les terrains utilisés est conseillée avant de créer un parcours d’orientation. Étant donné que la course d’orientation se déroule généralement à l’extérieur et que certains parcours nécessitent un grand espace, tous les endroits, climats ou conditions météorologiques ne sont pas nécessairement sûrs.
Pour des raisons de sécurité, les itinéraires des participants doivent être suivis en permanence à l’aide d’une montre de sport GPS ou d’un appareil similaire et doivent être observés par un chercheur (sans interférence) afin de surveiller leur temps et leur emplacement. Lors de l’intervention d’orientation, comme à l’étape 4.5, il est essentiel que la montre de sport GPS ou l’application MapRun utilisée acquière un signal GPS et commence à enregistrer correctement afin de suivre l’itinéraire du participant pendant toute la durée du parcours.
Des considérations de sécurité supplémentaires sont recommandées lorsque les participants s’engagent dans des cours plus longs et de niveau avancé. Cela comprend la mise à disposition d’une trousse de premiers soins et les coordonnées des participants en cas d’urgence. Les participants peuvent également être tenus de porter un appareil de communication avec eux en cas d’urgence uniquement. Comme la course d’orientation peut être effectuée à des intensités élevées, des évaluations de la santé de tous les participants doivent être effectuées avant de s’engager dans la course d’orientation afin de s’assurer qu’ils sont physiquement capables de terminer le parcours de course d’orientation sans risque excessif. Enfin, une hydratation et une nutrition adéquates doivent être disponibles pour la durée du parcours d’orientation et des paramètres d’exercice. La mise en œuvre de ces mesures de sécurité permet de réduire considérablement le risque d’accidents et d’urgences. On rappelle aux chercheurs qu’ils ont la responsabilité d’évaluer les risques et d’obtenir l’approbation éthique nécessaire pour leur intervention unique
En conclusion, au fur et à mesure que le domaine de la recherche en orientation se développe, ce protocole fournit des informations que les chercheurs ayant des connaissances minimales en orientation peuvent utiliser pour concevoir et mettre en œuvre des interventions de course d’orientation dans un environnement de recherche. En utilisant ce protocole comme guide, les futurs chercheurs seront en mesure de créer des cartes et des parcours d’orientation standardisés pour étudier les résultats souhaités.
Les auteurs ne signalent aucun conflit d’intérêts.
Nous tenons à remercier les membres du NeuroFit Lab pour leur soutien continu alors que nous commençons à explorer les effets de la course d’orientation sur la santé et le fonctionnement du cerveau. Cette étude a été financée par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada dans le cadre de la subvention RGPIN-2022-05298 (à J. J. H.).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Chest heart rate monitor strap | Polar Electro | https://www.polar.com/ | Or any other device capable of recording heart rate continuously and that can pair with the chosen watch. |
Clipboard | Staples | https://www.staples.com/clipboards | To record any in-field measures. |
Colour printer | HP Laser Colour Printer | https://www.hp.com/ | To print maps. |
Computer | Lenovo IdeaPad | https://www.lenovo.com/in/en/c/laptops/ideapad/ | Ensure the device chosen is capable of running your chosen orienteering map and course making software. |
GPS Sports watch | Polar Electro | https://www.polar.com/ | Or any other GPS watch with a sampling rate of 1–3 s. |
OCAD for Orienteering | OCAD | https://www.ocad.com/en/ | |
OpenOrienteeringMapper | Open orienteering | https://www.openorienteering.org/apps/mapper/ | |
Orienteering Compass (for more advanced orienteers) | Suunto Oy | https://www.suunto.com/en-in/News/Suunto-introduces-stable-and-fast-AIM-compasses-for-competitive-orienteers/ | Or any other compass model capable of orienting to Magnetic North and setting a bearing angle. |
Orienteering control marker OR pin flag OR flagging tape OR pylon | Silva-USA (orienteering control markers) OR Amazon.com | n/a | Choose an item to mark each checkpoint location that is most feasible for your intervention. |
Pen | Staples | https://www.staples.com | To record any in-field measures. |
Plastic paper sleeve | Staples | https://www.staples.com/sheet-protectors/ | To protect maps from weather. |
Smartphone capable of running the MapRun Application | Apple, iPhone 12 | https://www.apple.com/iphone/ | Required if using the MapRun application as per step step 4.2.2. |
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