Pour être performant au plus haut niveau, les athlètes doivent posséder une capacité perceptivo-cognitive supérieure à la moyenne. Cette faculté, reflétée sur le terrain par la vision et l’intelligence de jeu des sportifs, permet d’extraire l’information clé de la scène visuelle. La science du sport a depuis longtemps observé l’expertise perceptivo-cognitive au sein de l’environnement sportif propre aux athlètes. Récemment, des études ont rapporté que l’expertise pouvait également se refléter hors de ce contexte, lors d’activités du quotidien par exemple. De plus, les récentes théories entourant la capacité plastique du cerveau ont amené les chercheurs à développer des outils pour entraîner les capacités perceptivo-cognitives des athlètes afin de les rendre plus performants sur le terrain. Ces méthodes sont la plupart du temps contextuelles à la discipline visée. Cependant, un nouvel outil d’entraînement perceptivo-cognitif, nommé 3-Dimensional Multiple Object Tracking (3D-MOT) et dénué de contexte sportif, a récemment vu le jour et a fait l’objet de nos recherches. Un de nos objectifs visait à mettre en évidence l’expertise perceptivo-cognitive spécifique et non-spécifique chez des athlètes lors d’une même étude. Nous avons évalué la perception du mouvement biologique chez des joueurs de soccer et des non-athlètes dans une salle de réalité virtuelle. Les sportifs étaient systématiquement plus performants en termes d’efficacité et de temps de réaction que les novices pour discriminer la direction du mouvement biologique lors d’un exercice spécifique de soccer (tir) mais également lors d’une action issue du quotidien (marche). Ces résultats signifient que les athlètes possèdent une meilleure capacité à percevoir les mouvements biologiques humains effectués par les autres. La pratique du soccer semble donc conférer un avantage fondamental qui va au-delà des fonctions spécifiques à la pratique d’un sport. Ces découvertes sont à mettre en parallèle avec la performance exceptionnelle des athlètes dans le traitement de scènes visuelles dynamiques et également dénuées de contexte sportif. Des joueurs de soccer ont surpassé des novices dans le test de 3D-MOT qui consiste à suivre des cibles en mouvement et stimule les capacités perceptivo-cognitives. Leur vitesse de suivi visuel ainsi que leur faculté d’apprentissage étaient supérieures. Ces résultats confirmaient des données obtenues précédemment chez des sportifs. Le 3D-MOT est un test de poursuite attentionnelle qui stimule le traitement actif de l’information visuelle dynamique. En particulier, l’attention sélective, dynamique et soutenue ainsi que la mémoire de travail. Cet outil peut être utilisé pour entraîner les fonctions perceptivo-cognitives des athlètes. Des joueurs de soccer entraînés au 3D-MOT durant 30 sessions ont montré une amélioration de la prise de décision dans les passes de 15% sur le terrain comparés à des joueurs de groupes contrôles. Ces données démontrent pour la première fois un transfert perceptivo-cognitif du laboratoire au terrain suivant un entraînement perceptivo-cognitif non-contextuel au sport de l’athlète ciblé. Nos recherches aident à comprendre l’expertise des athlètes par l’approche spécifique et non-spécifique et présentent également les outils d’entraînements perceptivo-cognitifs, en particulier le 3D-MOT, pour améliorer la performance dans le sport de haut-niveau. / To perform at the top, athletes must possess a special perceptual-cognitive ability. This talent is the capacity to extract key information from a visual scene and is reflected by sportsmen’s vision and intelligence of play. For a long time, sport science has reported perceptual-cognitive expertise inside the domain-specific sport environment of athletes. But more recently, evidence has shown that expertise could also been reflected outside of this context, in daily activities for instance. Moreover, recent theories surrounding brain plasticity have driven researchers to develop new tools to train perceptual-cognitive skills of athletes in order to increase performance on the field. Those methods are mostly contextual to the athlete’s discipline. However, a new perceptual-cognitive training methodology, called 3-Dimensional Multiple Object Tracking (3D-MOT), which is deprived of sport context, has recently been developed and took a center part in our researches. One of the main objectives was to observe athletes’ specific and non-specific expertise during the same study. We evaluated biological motion perception in soccer players and non-athletes in a virtual reality environment. Sportsmen were systematically more efficient and faster compared to novices when discriminating the direction of the biological motion during a soccer specific exercise (shot) but also during a daily action (walk). The results suggest that athletes are better capable in perceiving human biological motions performed by others. Soccer activity seems to confer a fundamental advantage that goes beyond sport specific functions. Concurrent with those discoveries, we observed the amazing ability of an athlete’s performance to process dynamic and neutral visual scenes. Soccer players outperformed novices throughout the 3D-MOT test which consists in tracking moving targets and simulates perceptual-cognitive skills. Their visual tracking speed and their learning ability were superior. The results confirm previous data obtained by sport experts. The 3D-MOT is an attentional tracking paradigm that stimulates active processing of dynamic visual information. In particular, it targets selective, dynamic and sustained attention, as well as working memory. This tool can be used to train perceptual-cognitive functions of athletes. Soccer players trained with the 3D-MOT throughout 30 sessions have shown an increase in passing decision making (15%) on the field compared to control groups. For the first time, the results demonstrate a perceptual-cognitive transfer from the laboratory to the field following a non-contextual perceptual-cognitive training program. Our research helps to understand athletes’ expertise by using both specific and non-specific approaches and also present perceptual-cognitive training tools, in particular the 3D-MOT technique, to improve performance in sport.