Alla scoperta del team Nike Mind che ha applicato la neuroscienza alle scarpe

La loro ultima innovazione, Nike Mind, è una piattaforma di scarpe sensoriali in fase di sviluppo da oltre un decennio, che mira a ridefinire il modo in cui gli atleti si preparano per una gara e recuperano dopo la performance. 

Abbiamo fatto una chiacchierata con sette componenti del team Nike Mind per scoprire come questa tecnologia tanto attesa è passata dall'essere un concetto a diventare realtà.

L'ARCHITETTO NEURALE: GRAEME MOFFAT, PHD
Principal Researcher, Nike Sport Research Lab

In qualità di Principal Researcher del team Mind Science di Nike, Graeme Moffat coordina la ricerca neuroscientifica alla base di Nike Mind, ovvero decodifica le letture EEG, le mappe della pressione e i segnali muscolari per comprendere in che modo le sensazioni influenzano la concentrazione e le prestazioni. Grazie alla sua esperienza negli studi sulle interfacce cervello-computer, sta contribuendo a tradurre la scienza della percezione in principi di progettazione percepibili sotto i piedi. Per Moffat, non si tratta solo di una nuova scarpa. Questo progetto vuole dimostrare come la mente e il corpo possano essere allenati insieme attraverso le sensazioni.

Uno dei modi più semplici per uscire dalla propria testa è entrare nel proprio corpo, coinvolgendo attivamente i sensi. Con Nike Mind, ciò che vediamo nel cervello è un aumento dell'attività nella rete sensomotoria e un aumento delle oscillazioni alfa legate a uno stato di allerta rilassato. 

Come le mani, anche la pianta dei piedi ha una pelle unica, con un numero di meccanorecettori da 10 a 20 volte superiore rispetto alla maggior parte delle altre aree. Queste sono le parti del nostro corpo che ci permettono di sentire e orientarci nel mondo. Tenendo conto di questo, ogni nodo di Nike Mind si muove in modo indipendente, spostandosi leggermente per trasmettere la forza attraverso la pianta del piede: il risultato è una connessione più diretta con il terreno.

Abbiamo utilizzato la scienza sensoriale per determinare la posizione dei 22 nodi. Misurando quella che viene chiamata soglia di discriminazione tra due punti, ovvero la distanza minima tra due stimoli tattili prima che vengano percepiti come separati, siamo stati in grado di mappare la densità dei recettori sul piede. Ecco perché i nodi sono più ravvicinati nell'avampiede e più distanti nel tallone.

Abbiamo utilizzato di tutto: sensori di pressione plantare sotto i piedi, elettromiografia degli arti inferiori ed EEG umano. Gli atleti hanno camminato con le scarpe e i modelli di confronto mentre analizzavamo il loro cervello prima, durante e dopo. Abbiamo osservato nette differenze nell'attivazione cerebrale e nei modelli di oscillazione, segnali che riflettevano il modo in cui il sistema sensoriale di questa scarpa stava attivando il cervello. È un modo completamente nuovo di progettare le scarpe, che parte dal sistema sensoriale. Ci sono voluti quasi 10 anni di ricerca e di tentativi per perfezionare la tecnologia.

È qualcosa di incredibile, è come un tappetino anti-fatica incorporato nelle scarpe. È una sensazione semplicemente fantastica: a fine giornata non vorrei nemmeno togliermele.

Il team di Mind Science è unico nel suo genere. Abbiamo neuroscienziati, ricercatori della percezione, fisiologi e ingegneri che lavorano tutti insieme. Si tratta di un mix di discipline che di norma non si trovano in un'azienda come Nike, ma in questo modo possiamo passare rapidamente da una profonda conoscenza scientifica a una vera innovazione di prodotto. Possiamo realizzare prototipi, fare test con gli atleti e ripetere e perfezionare i processi a un ritmo che non ha paragoni. È qui che Nike fa la differenza.

IL CARTOGRAFO DEL CERVELLO: TREVOR BARSS, PHD
Lead Researcher, Mind Sciences Team

Lavorando al fianco di Moffat, Trevor Barss ha contribuito a condurre i primi studi neuroscientifici che hanno gettato le basi di Nike Mind. Neuroscienziato sensoriale specializzato in neurofisiologia, ha utilizzato l'EEG e altri dati per studiare come il feedback tattile modifica i modelli di attività cerebrale, i segnali che collegano movimento, concentrazione e consapevolezza. Il team ha riscontrato cambiamenti distinti nell'attivazione sensomotoria e nei ritmi alfa quando gli atleti indossavano le scarpe Nike Mind: sono dati fondamentali per aiutare l'NSRL ad analizzare la connessione mente-corpo.

Per i primi 45 anni, la ricerca Nike si è concentrata sul corpo dal collo in giù. I prossimi 45 includeranno il cervello. 

Il mio ruolo era quello di studiare aspetti unici dell'attivazione cerebrale mentre gli atleti indossavano le scarpe. Abbiamo misurato l'attività elettrica nel cervello prima, durante e dopo il movimento e l'abbiamo abbinata ai dati sulla percezione. L'obiettivo era collegare ciò che gli atleti riferivano di provare con le reazioni che potevamo effettivamente osservare a livello neurologico.

Abbiamo scoperto che la collaborazione tra percezione e neuroscienze era la forza trainante di questo progetto. Si può rilevare un aumento dell'attivazione in una regione del cervello, ma senza comprendere l'esperienza dell'atleta non è possibile sapere se si tratta di un elemento positivo o negativo. Quando si combinano entrambi i fattori, viene fuori il significato.

Quando sono arrivato per la prima volta in Nike, mi ha colpito molto l'ambiente. Nella maggior parte dei centri di ricerca, se vuoi parlare con un esperto esterno al tuo campo, mandi un'e-mail, fissi un appuntamento, aspetti. Qui, a tre scrivanie di distanza, posso parlare con un esperto di fama mondiale in biomeccanica, fisiologia o scienza dei materiali. Questa vicinanza accelera tutto il processo.

Il punto di forza di questo laboratorio è il flusso continuo di competenze. Neuroscienziati, ingegneri, designer e sviluppatori lavorano fianco a fianco, testando, perfezionando e imparando gli uni dagli altri in tempo reale. Elimina le barriere e stimola idee che individualmente non riusciremmo a concepire.

Siamo alla linea di partenza di un campo completamente nuovo. I metodi sono consolidati, ma applicarli alle scarpe e all'abbigliamento è un territorio inesplorato. Ogni esperimento solleva nuove domande.

Per me, la cosa più stimolante è essere circondato da menti brillanti che condividono questa curiosità. Quando si abbina una profonda competenza scientifica al pensiero progettuale creativo, si aprono le porte a scoperte che ridefiniscono il significato della performance.

In proiezione futura, le possibilità sono infinite. Abbiamo recettori sensoriali in tutto il corpo: ogni volta che modifichi l'input sensoriale, interagisci con il tuo sistema nervoso. Studiando a fondo questa connessione, potremmo scoprire nuovi modi per supportare la consapevolezza, la concentrazione e il recupero degli atleti.

LA MAGA DELL'INGEGNERIA: ELIZABETH RAISSIAN
Senior Director, Performance Engineering

All'interno del Performance Engineering Lab di Nike, il lavoro di Elizabeth Raissian si colloca a metà strada tra funzionalità del prodotto e codice. Per Nike Mind, lei e il suo team hanno creato il framework digitale che ha reso il concetto realizzabile su larga scala, utilizzando l'analisi agli elementi finiti (FEA) e strumenti di simulazione per modellare il comportamento di ogni nodo, punto di flessione e zona di pressione sotto il piede. La loro modellazione ha consentito una progettazione sensoriale perfettamente calibrata, che offre una sensazione e un feedback costanti per ogni misura e falcata.

La svolta è stata l'utilizzo di metodi computazionali per superare la sfida della scala. Nike Mind è composta da molte piccole parti all'interno di un sistema più grande. Abbiamo sviluppato degli script che determinavano dove doveva essere posizionato ogni nodo per migliorare le performance dell'atleta e come questi posizionamenti potessero essere realizzati in modo coerente.

Il nostro obiettivo era fare in modo che l'esperienza di ogni atleta fosse la stessa, indipendentemente dalla misura della scarpa. Abbiamo utilizzato l'analisi agli elementi finiti (FEA) per testare variabili come la dimensione del nodo, l'altezza e il materiale. In questo modo abbiamo potuto individuare il punto ideale tra una sensazione eccessiva e una insufficiente. Dopodiché, abbiamo potuto adattare la scala proporzionalmente in base alle misure, in modo che il prodotto risultasse coerente dall'inizio alla fine.

Questo è il lavoro dei miei sogni, di cui non conoscevo nemmeno l'esistenza. Posso unire l'attività tecnica più complessa alla creatività che scaturisce dalla stretta collaborazione con designer, ricercatori sportivi e altri specialisti. Dopo 23 anni, non mi sono ancora annoiata.

Quello che più mi entusiasma è la rapidità con cui si evolvono gli strumenti. Abbiamo costruito basi solide e ora stanno arrivando nuove tecnologie che ci consentono di fare cose che dieci anni fa sembravano impossibili. Cambia il nostro approccio ai prodotti e apre le porte al futuro.

IL COSTRUTTORE DI PONTI: SEAN LU
Footwear Developer

Da oltre due decenni, Sean Lu contribuisce a portare i concetti più audaci di Nike dal prototipo alla produzione. Come sviluppatore, lavora nel punto cruciale in cui l'innovazione passa il testimone alla produzione di scarpe su larga scala. Per Nike Mind, ciò ha significato risolvere sfide di produzione senza precedenti, come la creazione e l'unione di 22 nodi di ammortizzazione indipendenti, preservando al contempo il preciso design sensoriale che rende rivoluzionaria questa tecnologia.

Io mi occupo di trasformare un'idea in un progetto concreto tramite competenze di gestione e di leadership, lavorando a stretto contatto con diversi team funzionali. L'obiettivo è sempre raggiungere l'eccellenza sia a livello di team che di prodotto, per fare in modo che il risultato sia in linea con le specifiche, l'intento progettuale, e che sia testato e comprovato.

La sfida più grande è stata produrre e collegare 22 singoli nodi in modo coerente. Le scarpe normali hanno cinque o sei parti principali. Qui ne avevamo 22, e ogni nodo doveva essere realizzato e incollato con precisione. Per risolvere questo problema sono stati necessari nuovi metodi di fabbricazione, molto diversi da quelli tradizionali.

Un punto di svolta è stato lo strobel elastico. Nelle scarpe normali è rigido, ma qui doveva allungarsi in più direzioni affinché i nodi potessero muoversi liberamente e trasferire le sensazioni. Altrimenti, l'intero sistema non funzionerebbe.

Ci sono stati momenti in cui abbiamo pensato: è troppo difficile, forse non possiamo farcela. Ma ci siamo sempre chiesti: stiamo davvero facendo del nostro meglio o c'è un altro modo? Quando raggiungi l'obiettivo, il valore per l'atleta ti ripaga di ogni sforzo.

IL VISIONARIO CREATIVO: ERIC AVAR
VP, Creative Director, Innovation

Pochi designer hanno plasmato il linguaggio visivo e prestazionale di Nike più di Eric Avar. Dopo aver trascorso decenni a creare alcune delle scarpe più iconiche del brand, da Foamposite a Free fino alla linea Kobe, Avar ha aderito al progetto Nike Mind per contribuire a tradurre la complessità della neuroscienza in design. Il suo obiettivo: cercare la semplicità, nutrire la curiosità e creare una scarpa che risvegliasse la naturale connessione del corpo con il movimento.

Ciò che ha reso speciale questo progetto è stata la possibilità di dimenticare tutto ciò che sapevamo sulle scarpe tradizionali. Invece di inseguire la propulsione o l'elevazione, ci siamo chiesti come creare sotto i piedi un'esperienza sensoriale più naturale, che potesse rafforzare la connessione mente-corpo per aiutare l'atleta a trovare calma, concentrazione e consapevolezza.

Il mio ruolo era coordinare la visione creativa, collegare i dettagli macro e micro della scienza, dell'arte e della storia. Le idee migliori nascono quando queste dimensioni si allineano. Il mio compito era aiutare il team a non perdere di vista l'obiettivo e a chiarire l'applicazione della componente scientifica alla scarpa.

Ogni dimensione di questo progetto era nuova: nuova scienza, nuova ingegneria, nuovo linguaggio di progettazione. Ogni dato proveniente dal laboratorio ha rimodellato il nostro approccio ai materiali o alla geometria e ogni prototipo ha suscitato nuove domande negli scienziati. Le scoperte sono nate in quel continuo avanti e indietro.

La progettazione applicata alla performance è sempre una questione di equilibrio. Troppa ammortizzazione e si perde sensibilità; troppa sensibilità e diventa insopportabile. La nostra sfida era trovare armonia tra comfort, chiarezza e consapevolezza.

È una nuova frontiera, un nuovo paradigma della performance. Stiamo dimostrando attraverso la scienza, ma stiamo anche scoprendo attraverso l'intuizione. Quanto più ci affidiamo a questo mix di curiosità e competenza, tanta più magia scopriremo.

Ciò che amo di più di questa nuova tecnologia è che rappresenta l'ignoto. Ci ricorda che performance non significa solo andare più veloci. È una sensazione più intensa, un pensiero più profondo, una riconnessione con il momento presente.

IL DIRETTORE D'ORCHESTRA: MATTHEW NURSE, PHD
Chief Science Officer, NIKE, Inc.

Con una formazione che spazia dalla biomeccanica alla fisiologia e alla ricerca sulla performance, Matthew Nurse ha guidato le innovazioni scientifiche più ambiziose di Nike. In qualità di Chief Science Officer, ha supervisionato il progetto Nike Mind da un punto di vista multidisciplinare, coordinando scienziati, designer e ingegneri per far sì che le varie parti si muovessero in sincronia.

La maggior parte delle persone non comprende appieno l'importanza del feedback sensoriale del corpo, in particolare dei piedi. Il piede è pieno di migliaia di sensori che forniscono al cervello informazioni costanti sull'equilibrio, sulla posizione e sulla consapevolezza spaziale. Questo è il primo prodotto realizzato con l'intento di influenzare quel feedback per aiutare l'atleta a trovare concentrazione e consapevolezza dell'ambiente circostante.

Se il corpo è il motore, la mente è il pilota. Con Nike Mind stiamo iniziando a pensare a come offrire a quel pilota una visione più chiara e nitida. La preparazione mentale è diventata importante quanto quella fisica, e siamo solo all'inizio.

Scienza e creatività devono superarsi a vicenda. La scienza non dovrebbe porre limiti ai sogni, ma contribuire a realizzarli. Alcuni di questi concetti non sono nuovi, ma solo ora abbiamo le capacità di progettazione e produzione per trasformarli in realtà. Vent'anni fa non era possibile costruire nodi mobili e indipendenti che si comprimono e ruotano per trasmettere informazioni sensoriali al cervello. Oggi sì.

Il feedback degli atleti ha dato impulso al progetto. Abbiamo effettuato centinaia di iterazioni, modificando il numero, la densità, la flessibilità e il posizionamento dei nodi per assicurarci che la sensazione fosse percepibile e in grado di stimolare la concentrazione, ma senza esagerare per non farla diventare una distrazione. Dovevamo trovare l'equilibrio perfetto, e solo gli atleti potevano dirci dov'era.

Il bello di Nike Mind è che oltre a percepire la connessione con il terreno, sei davvero nel qui e ora. Utilizzando strumenti come l'EEG, abbiamo misurato i cambiamenti nell'attività cerebrale nelle aree legate alla concentrazione e alla consapevolezza. È la prima volta che siamo riusciti a dimostrare che il design delle scarpe può influenzare il funzionamento della mente.

E questo è solo il primo capitolo. Da decenni ci concentriamo sul corpo. Ora che abbiamo iniziato a tenere conto anche della mente, le opportunità per gli atleti sono infinite.

IL PROBLEM SOLVER: BRYAN YOUNGS
Innovation Program Director, Footwear

Bryan Youngs vanta oltre 20 anni di esperienza nel footwear ed è specializzato nella trasformazione delle innovazioni in realtà produttive. Per Nike Mind, ha coordinato lo scale-up, traducendo un prototipo sensoriale realizzato a mano in un sistema che potesse essere prodotto in modo coerente e affidabile. Il suo contributo ha permesso di trasformare un'innovazione avanzata in produzione globale, un esperimento di laboratorio in un lancio di prodotto.

L'idea delle scarpe sensoriali esiste da un decennio, ma la sfida era la produzione su larga scala. Per anni è stato un progetto artigianale:  si poteva realizzare qualche modello a mano, ma non produrlo in serie. L'obiettivo di Nike Mind era dare vita a un design che si potesse realizzare con i nostri partner di produzione, preservando al contempo la complessa architettura sottostante.

Insieme ai nostri partner di produzione, abbiamo sviluppato un sistema che ha semplificato la fabbricazione da decine di singoli elementi a pochi passaggi chiave. Questo cambiamento ci ha permesso di replicare l'esperienza sensoriale amata dagli atleti fin dai primi prototipi, rendendola al contempo producibile su larga scala.

La predisposizione ad affrontare i problemi più difficili è una peculiarità di Nike. Per 10 anni non siamo riusciti a risolvere il problema delle scarpe sensoriali, ma ogni tentativo ci ha insegnato qualcosa. Abbiamo la volontà di continuare a farci domande importanti, poi la pazienza e la persistenza di trovare le risposte. Questi due nuovi prodotti sono solo l'inizio.