Resumen
En los últimos años, las tecnologías de vanguardia se han integrado cada vez más en los deportes para evaluar las capacidades físicas y cognitivas. La tecnología de realidad virtual (VR) se ha convertido en una herramienta poderosa, que ofrece un escenario inmersivo y controlado para examinar las funciones cognitivas. A la luz de la creciente adopción de sistemas VR, este estudio tuvo como objetivo investigar las diferencias en la atención visual y el tiempo de respuesta (RT) entre atletas y no atletas que utilizan un sistema VR y evaluar el poder discriminatorio de las evaluaciones de VR hacia los dos grupos. Sesenta y uno participantes (edad: 22 ± 1.8 años; atletas = 33, no atletas = 28) se sometieron a dos evaluaciones de atención visual a través del paradigma de seguimiento de objetos múltiples (MOT) y tres evaluaciones de RT, todas dentro de un entorno de realidad virtual totalmente inmersivo. Las evaluaciones de atención visual incluyeron la «Evaluación de MOT» (MOT), que no tenía un objetivo primario para seleccionar, y el «MOT, inicio del objetivo primario» (MOT-PT), que requirió seleccionar un objetivo primario. Las tres evaluaciones de RT incluyeron RT continuo (RT-C), RT con tiempo de intervención entre estímulos (RT-I) y Go No-Go RT (RT-GNG). En todas las evaluaciones de RT, los participantes tenían como objetivo tocar el objetivo que se volvió verde en el menor tiempo posible. En la prueba RT-GNG, los participantes respondieron a los objetivos verdes tocándolos con los controladores manuales y se abstuvieron de tocar objetivos rojos. No se encontraron diferencias entre atletas y no atletas en las tareas de atención visual. Sin embargo, los atletas superaron a los no atletas en las evaluaciones RT (RT-C: 504.8 ± 45.9ms vs. 549.1 ± 45.6ms; P <0.001. RT-I: 481.1 ± 44.9ms vs. 534.2 ± 58.6ms; P <0.001. RT-GNG: 502.9 ± 38.8MS <0.001). El análisis de la curva ROC demostró una precisión moderada en la diferenciación de atletas de no atletas en evaluaciones RT (RT-C: AUC = 0.75, P <0.001; RT-I: AUC = 0.75, P <0.001; RT-GNG: AUC = 0.80, P <0.001). Estos hallazgos subrayan el papel importante de la RT en la distinción de los atletas de los no atletas y destacan el potencial discriminativo de los sistemas VR como herramientas valiosas en la evaluación deportiva. La inclusión de evaluaciones de RT en los regímenes de entrenamiento tradicionales podría ofrecer nuevas ideas para evaluar el rendimiento deportivo.
Introducción
En muchos contextos diarios, como conducir, tareas de trabajo y actividades deportivas, las personas tienen el desafío de percibir visualmente y procesar cognitivamente múltiples objetos y escenas en movimiento en un corto período de tiempo (1). Por esta razón, la atención visual y el tiempo de respuesta son procesos críticos para tomar decisiones precisas, lo que refleja la eficiencia del procesamiento cognitivo y la ejecución del motor (2,3). La atención visual es un proceso que permite la selección de ciertos estímulos mientras ignora otros, facilitando la organización cognitiva de acciones apropiadas en respuesta a estímulos relevantes (4). Por lo tanto, puede considerarse un subproceso de percepción que filtra la gran variedad de información disponible para resaltar aspectos relevantes para el organismo (1). Por otro lado, el tiempo de respuesta (RT) se refiere a la duración de la respuesta motora a un estímulo visual, que mide el tiempo desde el inicio del estímulo hasta la finalización del movimiento (5). Por lo tanto, ambos procesos son esenciales en la vida cotidiana y aún más en los deportes, particularmente en deportes de habilidad abierta (por ejemplo, baloncesto, tenis, calabaza o boxeo) donde los participantes deben responder y adaptarse a un entorno impredecible y rápido que cambia (6). Del mismo modo, en los deportes de equipo, mantener un alto nivel de atención durante el juego permite a los jugadores reconocer los cambios en las posiciones de compañeros de equipo y oponentes y simultáneamente rastrear la pelota dinámicamente. Por esta razón, un alto nivel de atención visual y RT rápido permiten lograr un mejor rendimiento (7,8). Es bien sabido que las habilidades cognitivas de un individuo, incluida la memoria de trabajo, la velocidad de procesamiento y la toma de decisiones, afecta directamente la atención visual (9). Los atletas generalmente desarrollan habilidades de procesamiento cognitivo mejoradas a través del entrenamiento, lo que les permite centrarse en estímulos visuales relevantes al ignorar las distracciones (10–12). Esta habilidad es crucial en los deportes, donde las decisiones de la fracción de segundo pueden determinar el resultado de una jugada. Si bien la atención visual es importante entre los deportes, los estudios anteriores rara vez han comparado a los atletas de diferentes disciplinas (13), probablemente debido a las demandas cognitivas y perceptivas únicas que impone cada deporte (14).
En los últimos años, las nuevas tecnologías se han utilizado en deportes como herramientas innovadoras para la evaluación de capacidades físicas, entrenamiento mental y rehabilitación (15,16). El advenimiento de la realidad virtual (VR), una tecnología inmersiva que permite a los usuarios interactuar con la simulación generada por computadora en 3D de un entorno real, en tiempo real, utilizando sus sentidos y habilidades motoras, ha proporcionado una plataforma novedosa para estudiar funciones cognitivas y físicas ((17). VR permite la simulación de escenarios realistas, mejorando la validez ecológica mientras mantiene el control experimental (18). En general, la realidad virtual se puede clasificar mediante métodos de presentación en sistemas no inmersivos (generalmente mostrados en la pantalla de una computadora) y sistemas inmersivos (como aquellos que usan auriculares y entornos de cuevas) (19). Los sistemas VR no inmersivos son más rentables, pero son más adecuados para experimentos que requieren reacciones simples debido a su naturaleza menos inmersiva (20). Por el contrario, los sistemas VR inmersivos proporcionan una experiencia fisiológica y psicológica más realista y compleja, que se ha convertido en el foco principal de la investigación y las aplicaciones de la realidad virtual en los últimos años (21). La VR es una tecnología generalizada que atrae un interés cada vez mayor para los atletas y entrenadores, ya que ofrece una herramienta para simular, analizar y entrenar situaciones que a menudo son demasiado complejas para reproducirse en el campo. Usando VR, existe la posibilidad de agregar o eliminar elementos del escenario inmersivo, estratificando la realidad con la que el atleta tiene que lidiar para hacer que los ejercicios sean más básicos o más complejos (16). Replicar este tipo de escenario en el mundo real es muy difícil y, en algunos casos, imposible.
Hasta la fecha, la mayor parte de la investigación sobre atención visual y RT ha empleado pantallas visuales con conjuntos 2D (22). Sin embargo, las simulaciones de video tradicionales en las pantallas de la computadora ofrecen solo niveles modestos de inmersión en la acción (23). Además, estas simulaciones no son suficientemente controlables para permitir una evaluación objetiva, ni son lo suficientemente complejos como para reflejar los desafíos análogos para los encontrados por las personas en su vida diaria (22). Dada la creciente adopción de los sistemas VR, este estudio introduce un enfoque novedoso que alinee la evaluación neuropsicológica con las pruebas ecológicas al simular escenarios de la vida real al tiempo que garantiza la reproducibilidad y la regulación controlada de las condiciones de prueba (24). En detalle, el estudio aprovecha un sistema de realidad virtual anticipado para examinar las diferencias en la atención visual y la RT entre atletas y no atletas. A diferencia de estudios anteriores, nuestro estudio integra un entorno de realidad virtual totalmente inmersivo, que ofrece un entorno de evaluación más realista y dinámico. Esto permite una evaluación más precisa de las habilidades cognitivas y perceptivas en condiciones que reflejan estrechamente las demandas del mundo real. Además, el estudio evaluó el poder discriminatorio de las evaluaciones basadas en VR para distinguir entre los dos grupos. Presumimos que los atletas superarían a los no atletas tanto en la atención visual como en las evaluaciones de RT.
Materiales y métodos
Diseño de estudio
Este estudio transversal observacional se realizó en la Università degli Studi di Milano (Milán, Italia) entre el 15 de enero de 2024 y el 17 de mayo de 2024. El protocolo del estudio fue aprobado por el Comité de Ética de la Universidad (Ref. N. Todos los participantes fueron informados sobre el propósito, los métodos, los riesgos potenciales y los beneficios del estudio y proporcionaron consentimiento informado por escrito. Todos los participantes completaron las siguientes evaluaciones: i) Evaluación de la atención visual utilizando un sistema VR (software VR-Brain Tracker); ii) evaluación de RT utilizando un sistema VR (software VR-CNS Sprint); iii) Una encuesta que recopila datos demográficos, información de práctica deportiva y detalles sobre la duración y la frecuencia de la capacitación. Antes de realizar las pruebas de recopilación de datos, se realizó una sesión de familiarización con el sistema VR. Esta sesión tuvo como objetivo garantizar que todos los participantes estuvieran cómodos y acostumbrados al entorno VR y su interfaz. Durante esta fase, los participantes tuvieron la oportunidad de explorar el sistema, aprender a interactuar con el escenario virtual y comprender el protocolo de las evaluaciones de realidad virtual. Cada sujeto completó todas las pruebas dentro de su tiempo de entrenamiento habitual. Según las respuestas de la encuesta, la muestra se clasificó en dos grupos: atletas y no atletas. Los participantes fueron clasificados como activos/entrenados, después de la clasificación de McKay (25). Los participantes activos (nivel ≥ 2) se registraron en federaciones deportivas italianas. Los participantes sedentarios (Nivel 0) exhibieron comportamientos sedentarios o entrenados menos de dos horas por semana, y no estaban registrados con ninguna federación deportiva italiana.
Participantes
Los participantes se inscribieron en la Università degli Studi di Milano (Milán, Italia). Los sujetos completaron todas las evaluaciones dentro de un solo día. Los participantes estuvieron comprometidos durante aproximadamente 40 minutos en total, incluido el tiempo requerido para la finalización de la encuesta, así como la atención visual y las evaluaciones de RT. Los criterios de inclusión para seleccionar participantes incluyeron: estudiantes masculinos y femeninos; de entre 18 y 30 años; sedentario clasificado (nivel 0) o activo (nivel ≥ 2) después de la clasificación de McKay (25); No hay experiencia con los sistemas VR. Los criterios de exclusión fueron los siguientes: no proporcionar consentimiento informado para el estudio; Condiciones patológicas neurológicas u ortopédicas que podrían afectar potencialmente el movimiento, las condiciones de visión, las patologías o el uso de medicamentos que podrían afectar la ejecución correcta de las evaluaciones. Consideramos 15 atletas deportivos de equipo y 18 atletas deportivos individuales. Specifically, the sports included in the study were: Track and Field (7 athletes), Basketball (2 athletes), Beach Volleyball (1 athlete), Climbing (1 athlete), Combat Sports (2 athletes), Dance (2 athletes), Flag Football (1 athlete), Gymnastics (1 athlete), Rowing (5 athletes), Football (1 athlete), Volleyball (6 athletes), and Water Polo (4 atletas). Todos los participantes clasificados como atletas tenían un mínimo de siete años de experiencia en sus respectivos deportes (experiencia deportiva media: 13.1 ± 5.8 años).
Sistema de realidad virtual
El sistema VR utilizado comprende cuatro componentes: una computadora, un auricular, dos controladores y un software especializado (VR-Brain Tracker y VR-CNS Sprint). Los auriculares Meta Quest 2 (Meta, California, EE. UU.) Ofrecen una experiencia de visualización inmersiva de 360 °, ofrecen imágenes de alta resolución a 20 píxeles por grado y emplean una pantalla LCD de cambio rápido que cuenta con 1832 x 1920 píxeles por ojo. Está equipado con dos controladores para un seguimiento preciso de las manos. El auricular funciona con 6 GB de RAM integrado con una plataforma Qualcomm Snapdragon XR2, lo que garantiza un rendimiento sin problemas. Además, presenta capacidades de audio 3D nativas incorporadas. La computadora era un modelo Lenovo IdeaPad Gaming 3 15iah7 (Lenovo, Beijing, China) con el procesador Intel® Core ™ i7-12650H con 16 GB de RAM, 15.56 pulgadas de 1920 x 1080 píxeles y sistema operativo Microsoft Windows 11 con tarjeta NVIDIA RTX 3060 Grafics. Los dos softwares utilizados en el estudio fueron desarrollados y proporcionados por Mind Room Lab SRL (Bassano del Grappa, Italia).
