Il seguente saggio è ristampato con il permesso di La conversazionepubblicazioni online che coprono le ricerche più recenti.
Il più veloce finora ai campionati di tennis di Wimbledon di quest’anno è stato battuto dall’argentino Thiago Agustín Tirante nella giornata di apertura.
La sua prestazione di circa 148 miglia all’ora (238 km/h) era ancora inferiore al record di Wimbledon di 153 mph, stabilito dal francese Giovanni Mpetshi Perricard nel 2025. E nonostante Tirante abbia concesso al suo avversario meno di un quinto di secondo per giocare ogni partita, ha perso la partita in due set.
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Ciò significa che i suoi razzi sono stati restituiti con successo con molti punti. La nostra crescente comprensione di come funziona il cervello umano può aiutare a spiegare come ciò avviene.
Che tu sia un giocatore o uno spettatore, la capacità di vedere una pallina da tennis sfrecciare sul campo è una meraviglia del corpo umano. A circa 150 miglia orarie, la palla si muove più velocemente di quanto chiunque possa vederla muoversi.
Nel momento in cui il tuo cervello ha elaborato la vista della palla che lascia la racchetta, è già in viaggio verso l’altro lato del campo. Eppure i tennisti professionisti restituiscono questi servizi potenti con una precisione sorprendente.
Il motivo è che non dipendono solo dal feedback. Il recupero del tennis si basa su una delle capacità più straordinarie del cervello: prevedere il futuro.
I giocatori di tennis – e gli spettatori – affrontano lo stesso problema: le informazioni visive arrivano troppo tardi nel loro cervello.
Prima che un giocatore si accorga di una pallina da tennis che sfreccia sul campo, la luce riflessa dalla sua superficie deve essere rilevata dalla retina dei suoi occhi, convertita in segnali elettrici e quindi trasmessa lungo il nervo ottico al cervello. Lì, la corteccia visiva inizia ad analizzarne il colore, la forma, la velocità e la direzione.
Anche in condizioni ideali, questo richiede circa un decimo di secondo. A quel punto, una palla che viaggia a circa 148 miglia orarie avrà percorso diversi metri.
Per lo spettatore, questo ritardo è raramente visibile. Le previsioni del cervello sono così accurate che la palla sembra muoversi dolcemente sul campo, tranne per il fatto che ciò che vedi è una frazione di secondo fuori dal tempo.
Ma il giocatore dall’altra parte del campo deve fare di più che limitarsi a guardare la palla. Se vuole avere qualche possibilità di vincere un punto, deve muovere il corpo fino a quel punto specifico del campo, posizionare la racchetta e cronometrare lo swing con grande precisione.
In effetti, gran parte di questo processo inizia prima ancora che la palla lasci la racchetta dell’avversario. È un sistema straordinariamente complesso.
Come funziona il cervello
Mentre il battitore si prepara a colpire la pallina da tennis, il ricevitore sta già raccogliendo informazioni. La lunghezza e la posizione dello swing della pallina, la rotazione dell’asta del battitore, il movimento della spalla e del braccio, l’angolo della faccia della racchetta e la velocità dello swing danno tutti indizi su cosa accadrà.
I giocatori d’élite, ovviamente, hanno trascorso molte migliaia di ore imparando a riconoscere questi sottili segnali biomeccanici. Il loro cervello combina gli ultimi segnali con tutta l’esperienza precedente per stimare la potenziale velocità, percorso e rotazione del servizio, prima ancora che la palla attraversi la rete.
Al centro di questo è il cervelletto, una densa struttura a spirale situata alla base del cervello. Sebbene sia meglio conosciuto per collegare movimento ed equilibrio, i progressi nell’imaging cerebrale e nelle neuroscienze computazionali hanno rivelato che è anche uno dei principali motori predittivi del cervello.
Invece di rispondere semplicemente alle informazioni sensoriali man mano che arrivano, il cervelletto genera continuamente modelli interni di come si comportano il corpo e il mondo esterno. Man mano che nuove informazioni visive arrivano al cervello, questi modelli vengono aggiornati quasi istantaneamente, consentendo di modificare il movimento prima che la consapevolezza raggiunga la superficie.
Ma il cervelletto non funziona da solo. Una regione speciale della corteccia visiva, conosciuta come area MT o V5, è molto sensibile al movimento e calcola la velocità e la direzione della palla mentre attraversa il campo visivo del giocatore.
Queste informazioni viaggiano attraverso il percorso visivo dorsale – spesso chiamato “percorso cerebrale dove” – fino alla corteccia parietale posteriore, dove la posizione della palla è combinata con le informazioni sul corpo del giocatore.
Da lì, le regioni premotorie iniziano a preparare possibili movimenti. L’area motoria supplementare aiuta a organizzare la loro sequenza e la corteccia motoria primaria invia comandi ai muscoli del tronco, della spalla, del braccio e del polso.
Allo stesso tempo, i campi oculari frontali e il collicolo superiore (una piccola struttura al centro del cervello che reindirizza rapidamente gli occhi verso gli oggetti di interesse) producono movimenti oculari più rapidi nella direzione prevista che vada la palla, rispetto a una frazione di secondo fa.
Ecco perché i rendimenti rapidi nel tennis non sono solo una questione di abilità fulminee. Sono il prodotto del cervello che costantemente elabora, testa e perfeziona le previsioni. I giocatori che sembrano avere più tempo hanno già potuto anticipare cosa accadrà dopo.
Tennis e non solo
I neuroscienziati stanno ancora cercando di capire perché alcuni tennisti acquisiscono queste incredibili capacità predittive più velocemente di altri. È una questione di ore trascorse in campo o alcuni cervelli sono più attrezzati per costruire modelli interni che supportino le prestazioni d’élite?
Attualmente, la risposta sembra essere una combinazione di entrambi.
Comprendere come il cervello predice il movimento ha implicazioni che vanno ben oltre il tennis. Gli stessi processi emotivi ci aiutano a cogliere un bicchiere che cade prima che tocchi terra, a giudicare quando è sicuro attraversare una strada trafficata o guidare nel traffico.
Questi sistemi predittivi stanno diventando un’area importante della ricerca neuroscientifica. Le conoscenze su come il cervelletto e le ampie reti motorie anticipano il movimento stanno aiutando i ricercatori a migliorare la riabilitazione dopo danni ai nervi, a comprendere i disturbi del movimento e della comunicazione e a progettare robot in grado di interagire in modo più naturale con un mondo imprevedibile.
Nel frattempo, anche le intuizioni delle neuroscienze potrebbero aiutare ad affinare il futuro campione di tennis di Wimbledon.
Questo articolo è stato originariamente pubblicato La conversazione. Leggi il libro il primo articolo.