[News] La forme du cerveau joue sur la capacité d'apprentissage des enfants

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Adrien
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[News] La forme du cerveau joue sur la capacité d'apprentissage des enfants

Message par Adrien » 29/11/2013 - 12:00:32

L'anatomie du cerveau influe sur le contrôle cognitif, compétence essentielle pour l'apprentissage et la réussite scolaire. C'est le résultat de travaux menés par le Laboratoire de psychologie du développement et de l'éducation de l'enfant (CNRS/Université Paris Descartes/Université de Caen Basse-Normandie), en collaboration avec le centre NeuroSpin (CEA).


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A l'école maternelle, petite fille de cinq ans en train de résoudre la tâche de conflit cognitif.
© O. Houdé/CNRS-UPD


Les chercheurs ont montré que l'asymétrie entre les deux hémisphères cérébraux pour un motif particulier d'une région du cortex expliquait une partie des performances d'enfants de 5 ans sur une tâche qui permet de mesurer le contrôle cognitif. D'après les chercheurs, selon les caractéristiques de leur cerveau, les enfants pourraient avoir des besoins pédagogiques différents en matière d'apprentissage du contrôle cognitif. Ces travaux, publiés en ligne sur le site du Journal of Cognitive Neuroscience le 30 novembre 2013, ouvrent de nouvelles perspectives en matière d'éducation.

Le contrôle cognitif est un élément fondamental de l'intelligence et de la capacité d'apprentissage. Cette faculté permet, lorsque l'individu est confronté à un problème, de détecter les conflits cognitifs afin d'inhiber les mauvaises stratégies de résolution et privilégier la bonne. L'une des régions du cerveau où s'effectue ce contrôle cognitif est le cortex cingulaire situé sur la face interne du cortex, entre les deux hémisphères cérébraux. Les chercheurs se sont intéressés à l'anatomie de cette région chez des enfants de 5 ans, âge durant lequel le cerveau est en plein développement.



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Dans chaque hémisphère cérébral, le cortex cingulaire peut adopter deux configurations : une forme simple (en haut) ou double (en bas). Image obtenue par Imagerie par Résonance Magnétique anatomique (IRMa).
© CNRS/UPD/CEA


Dans un premier temps, les chercheurs ont réalisé sur un groupe d'une vingtaine d'enfants d'une même classe une IRM anatomique permettant d'observer les circonvolutions du cortex cingulaire. Celui-ci peut adopter deux configurations : une forme simple, avec un seul sillon, ou une forme double, avec deux sillons parallèles. Certains enfants présentent la même conformation dans les deux hémisphères tandis que d'autres présentent des hémisphères asymétriques pour ce motif particulier.

Ensuite, en salle de classe, les chercheurs ont montré aux enfants des images d'animaux. Sur certaines, le corps et la tête correspondaient à des animaux différents. Les enfants devaient dire à quel animal appartenait le corps. Ces images créaient un conflit cognitif que les enfants devaient résoudre. En effet, les enfants se basent impulsivement sur la forme de la tête pour identifier l'animal.


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Illustration de la variabilité des formes du cortex cingulaire antérieur selon les enfants : chaque trait correspond au sillon d'un enfant. Image obtenue par Imagerie par Résonance Magnétique anatomique (IRMa).
© CNRS/UPD/CEA


Les chercheurs ont mesuré le temps de réponse pour chaque enfant, ainsi que le nombre de bonnes réponses. Ils ont ainsi observé que les enfants dont les deux hémisphères étaient asymétriques au niveau du cortex cingulaire avaient de meilleurs résultats sur cette tâche et, par conséquent, présentaient une plus grande capacité de contrôle cognitif.

L'explication formulée par les chercheurs, et qu'ils espèrent à présent tester, est que l'asymétrie des hémisphères droit et gauche correspond à une plus grande latéralisation et donc à une plus grande spécialisation de chacun d'entre eux. Ceci entraînerait une capacité accrue pour résoudre ce type de tâche. Ces caractéristiques anatomiques n'ont rien de déterministe vis-à-vis du contrôle cognitif des enfants, et encore moins vis-à-vis de l'intelligence. D'après les chercheurs, environ 20% de la variabilité entre individus, pour le contrôle cognitif, est expliquée par ces facteurs anatomiques. Les 80% restants sont dus à divers facteurs environnementaux tels que l'éducation ou des éléments socioéconomiques.

Néanmoins, ces résultats montrent que selon les caractéristiques de leur cerveau, les enfants peuvent avoir des besoins pédagogiques différents en matière d'apprentissage du contrôle cognitif. Contrôle cognitif qui peut être amélioré grâce à un entraînement spécifique. Ainsi, c'est un champ scientifique nouveau qui s'ouvre, à l'interface de l'anatomie cérébrale, de la psychologie du développement cognitif et de l'éducation.

Source: CNRS

alessandro pendesini
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Re: [News] La forme du cerveau joue sur la capacité d'apprentissage des enfants

Message par alessandro pendesini » 29/11/2013 - 14:57:57

Bonjour
"D'après les chercheurs, environ 20% de la variabilité entre individus, pour le contrôle cognitif, est expliquée par ces facteurs anatomiques. Les 80% restants sont dus à divers facteurs environnementaux tels que l'éducation ou des éléments socioéconomiques."
Dit l’article.

Le 30/04/2010 j’ai posté sur Wikipedia mon article concernant la personnalité qui disait :
« Les zones récentes du cortex ne sont organisées que dans les grandes lignes et ce sont celles-la qui vont être intensément remaniées -grâce à leur plasticité- pendant toute la vie, permettant les restructurations mentales qui caractérisent et définissent, en très grande partie, notre personnalité. Sélection et instruction (culture) agissent ensemble pour modeler, « sculpter » les connexions finales de la plupart des circuits.
A ce stade nous pouvons affirmer, en ce qui concerne le fonctionnement du cerveau limbique et du cervelet, qu’il n’y a pas de différence significative chez les humains ; mais il en est tout autrement pour le cortex, qui est la base sur laquelle reposent cognition et rationalité !
La configuration neuro-synaptique du cortex ne dépend pas du génome (code génétique) qui relève de l’inné mais de l’acquis ! Les gènes contribuent plus à la détermination des traits de personnalité qu’ils ne la dictent.
Ce sont ces particularités qui expliquent les différentes personnalités chez les humains. Nous pouvons en déduire que chaque homme, avec sa personnalité, est unique ! Les évidentes personnalités humaines ne sont que partiellement attribuables au programme génétique « inné » ; son incidence pourrait être de l’ordre de 10% ; mais elles dépendent surtout du milieu dans lequel nous évoluons -et cela avant même notre naissance- autrement dit de « l’acquis » dont l’incidence serait de 90%.
Si deux personnes sont semblables génétiquement parlant à 99,9% en moyenne, au sens où, sur les trois milliards d’unité de bases qui composent l’ADN, trois millions diffèrent seulement d’un individu à l’autre ; il n’en est pas de même pour la configuration cérébrale : le génome « pilote » la mise en place de 100 milliards de neurones depuis la naissance, mais LEURS CONNEXIONS NE DEPENDENT PRATIQUEMENT PLUS DE L’INNE MAIS DE L’ACQUIS ! (Seuls les circuits sous-corticaux sont assemblés d’une façon plus déterministe « innée » que les circuits néo-corticaux). Ce qui me fait dire que l’homme n’est pas prédisposé génétiquement à être « bon » ou « mauvais », pas plus que avocat, boulanger ou médecin… mais que notre personnalité dépend, en très grande partie, de l’entourage -culturellement et traditionnellement parlant- dans lequel nous évoluons ! Sans l’acquis culturel il n’y aurait que très peu de différences comportementales chez les singes épiphénoménaux de l’espèce humaine que nous sommes. »
P.S. : -La difference que j’ai estimée à l’époque entre l’acquis et l’inné n’est pas énorme : 10% (au lieu de 20%) pour l’inné et 90% (au lieu de 80%) pour l’acquis !
NB A cette époque peu de neuroscientifiques auraient pariés sur ces estimations ! Certains, les plus optimistes disaient 50/50, d’autres exactement dans le sens contraire de ce qui se profile actuellement, pour eux tout (ou presque) était génétique….

Note : La manière dont le cerveau traite l’information dépend de comment nos neurones sont connectés. Ces variations individuelles de connexions sont visibles avec l’IMAGERIE par TENSEUR de DIFFUSION (ITD) et elles se révèlent énormes. On a découvert grâce à l’ITD que le corps calleux pouvait être configuré d’une façon très différente suivant les personnes, indépendamment de leur âge !
L’environnement holistique qui s’offre au cerveau est en perpétuel changement, spontanément ou sous le contrôle de nos activités. Notre reseau neuro-synaptique (cartes cérébrales) sont constamment remaniées en fonction de cela.
:idee:

Noxx
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Re: [News] La forme du cerveau joue sur la capacité d'apprentissage des enfants

Message par Noxx » 30/11/2013 - 10:52:21

Le retour de la bosse de math ?
L'étude, en l'état, mais paraît vraiment "légère" pour affirmer des trucs pareils... 20 gamins étudiés pour un machin qui ne doit influencer que 20% du résultat d'après leurs propos !

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Asohan
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Re: [News] La forme du cerveau joue sur la capacité d'apprentissage des enfants

Message par Asohan » 30/11/2013 - 18:15:03

Encore une fois alessandro je vais me confronter à vous. Primo, écrire une ébauche de point de vue sur wikipedia n'est pas un article, désolé. Étant moi même chercheur, je peux vous affirmer qu'avoir des articles officiels publiés dans des revues avec comité de lecture (1, 2 voire même 3 referee) est est relativement plus difficile, ce qui accrédite en générale le chercheur qui présente son étude.

Ensuite, si je résume votre point de vue, on peut en tirer deux conclusions :
1) Nous ne sommes quasiment que des "machines" (dans le sens classique, et non quantique et probabiliste) qui répondent à des stimuli,
2) 90% de la personnalité viens de ce que vous appelez "l'acquis".

Votre argument principal est de dire que l'ADN ne peut pas coder les connexions synaptiques dans le moindre détail, ce qui me semble aussi mathématiquement évident. Néanmoins il a été prouvé depuis maintenant plusieurs décennies que certains gènes "structuraux" donne au corps ses symétries et l'emplacement de ses organes, au fil de l'évolution de l'embryon à l'age adulte. Ces gènes de structure coordonnent l'évolution de millions de milliards de cellules, soit au moins autant qu'il n'y a de synapses dans le cerveaux. Bien entendu, même pour des jumeaux, ce développement ne fait que suivre quelques grandes lignes, le détail de la position de chaque cellule n'est pas encodé dans l'ADN, impossible.

Si on applique ce raisonnement au cerveau (et comme le confirme l'IRM du cerveau de 99,99% des gens), des "structures" du cerveau apparaissent. Il y a des zones pour le langage, la mémoire, le visuel, ... etc. Et ce, quel que soit l’acquis, l'origine ethnique, et l'age du sujet (pour un age supérieur à 6 ans). Je suis désolé de vous dire que votre argument mathématique ne tient alors plus la route. On peut et on est influencé par cette structure génétique. Dire que cette structure est responsable de 20% de notre comportement (voire plus) et que 80% vient de notre expérience me semble raisonnable.

Cette même structure influence aussi fortement l’acquis : quelqu'un d'intelligent se gave de savoir tout au long de sa vie et modifie sa plasticité cérébrale (un peut comme le célèbre hypothalamus d'Einstein), mais les gens plus limités intellectuellement vont alors garder un partie instinctive provenant de cette structure cérébrale d'origine (par exemple les trisomiques).

Mais alors la question qui brule les lèvres arrive : est-ce que l'intelligence est codée dans la structure du cerveau ? Tout comme on compare une Peugeot 405 et une Audi S8, les deux peuvent rouler, tourner, ...etc. Même ont-elle le même potentiel ? Je ne dit pas que l'intelligence elle même vient de la structure, elle vient clairement de ce qu'on apprend (si on apprend des bêtises, on restera bête :D) Mais le potentiel de développement, ainsi que sa limite, sont surement codés indirectement dans la structure principale du cerveau (pas dans le détail).
... Pourquoi vivre sa vie dans un reflet ...

alessandro pendesini
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Re: [News] La forme du cerveau joue sur la capacité d'apprentissage des enfants

Message par alessandro pendesini » 01/12/2013 - 9:51:54

@Asohan
Merci pour vos remarques.
Désolé de vous dire que nous ne fréquentons pas les mêmes écoles !
C’est probablement ce qui explique l’interprétation quelque peu nébuleuse que vous faites de mon article, ou si vous préférez, mon commentaire didactique.
Vous m’expliquerez, peut-être un jour le signifié de votre phrase : …. « un peut comme le célèbre hypothalamus d'Einstein »….
D’ici-là concédez-moi quelques remarques, en espérant qu’elles pourront vous aider à comprendre ce que Personnalité veut dire :
-- L’organisation de chaque cerveau dépend en grande partie de l’histoire et du contexte de son développement. Le capital génétique de l’homme est bien trop pauvre pour pouvoir rendre compte de l’extraordinaire richesse de ses connexions synaptiques.
-- L’identité biologique ne se trouve dans aucune origine, elle est construite, à chaque instant de la vie d’un être vivant, par les interactions avec son environnement. La notion de « programme génétique » valide pour les bactéries perd sa pertinence si on l’applique à l’homme et son cerveau.
-- Nous avons tous les mêmes systèmes cérébraux, et le nombre de neurones dans chaque système cérébral est aussi plus ou moins le même chez chacun d’entre nous. Mais la manière particulière dont ils sont connectés est distincte, et c’est ce caractère unique qui fait, en bref, ce que nous sommes.
-- Chez l’homme, les neuf dixièmes des connexions ne sont pas encore instaurées à sa naissance. Si la surmaturation est innée, les connexions synaptiques ne le sont pas. Le développement cérébral n’obéit à aucun automatisme, à aucune fatalité (sinon celle de l’environnement sensoriel, affectif ou culturel. Les activités exercées modifient la structure de l’encéphale, qui présente une grande variabilité et plasticité. Plus les expériences s’accumulent, plus il s’avère que tout se passe, dans la première enfance, comme s’il n’existait aucune distribution innée des aires cérébrales : elles sont utilisées par la première fonction qui les occupe.
-- Sans échanges, sans imitation possible, le cerveau récent ne se câble pas, l’homme est le contraire d’une fourmi, il sait peu et doit apprendre énormément. Il le fait d’ailleurs toute sa vie.
Nous perdons la capacité d’apprendre le langage très vite, si à un enfant on lui adresse jamais la parole avant ses quatre ans, il n’apprendra jamais à parler correctement.

P.S. :- Sans le système d’information culturelle, le programme génétique reste lettre morte. (Gérard Pommier)
-Vous êtes vos synapses. Elles sont ce que vous êtes.
Les synapses codent ce que nous sommes. (Joseph Ledoux)

Bien à vous :bisou:

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Re: [News] La forme du cerveau joue sur la capacité d'apprentissage des enfants

Message par Asohan » 01/12/2013 - 11:23:26

@ alessandro

Pour l'hypothalamus d'Einstein, excusez moi c'est une bêtise colossale :D En fait il s'agissait du corps calleux:
http://sciencesetavenir.nouvelobs.com/b ... stein.html
(ce n'est pas le meilleur article sur le sujet, mais je ne trouve plus celui auquel je pensais)

-- L’organisation de chaque cerveau dépend en grande partie de l’histoire et du contexte de son développement. Le capital génétique de l’homme est bien trop pauvre pour pouvoir rendre compte de l’extraordinaire richesse de ses connexions synaptiques.


100% d'accord pour l'essentiel des cas, mais qu'en est-il de l'influence d'une "structure initiale" lors de l'apprentissage, et de ses conséquences sur l'adaptation ? Par exemple, il est bien admis qu'un aveugle va compenser par ses autres sens.

-- L’identité biologique ne se trouve dans aucune origine, elle est construite, à chaque instant de la vie d’un être vivant, par les interactions avec son environnement. La notion de « programme génétique » valide pour les bactéries perd sa pertinence si on l’applique à l’homme et son cerveau.


Quelle est la limite ? Rien n'est absolu. Si on peut programmer une bactérie comme une machine, ne peut-on le faire avec un organisme plus complexe ? Je ne suis pas si sur que vous quant à la programmabilité de l'humain ...

-- Nous avons tous les mêmes systèmes cérébraux, et le nombre de neurones dans chaque système cérébral est aussi plus ou moins le même chez chacun d’entre nous. Mais la manière particulière dont ils sont connectés est distincte, et c’est ce caractère unique qui fait, en bref, ce que nous sommes.


Non pas du tout. Les homme naissent libres et égaux en droits et devoirs (enfin, ça dépend des pays), mais ils ne naissent pas égaux tout court ! Nous n'avons pas le même potentiel latent. Jamais vous ne serez aussi bon que Mozart, même si vous vous entrainez pendant 200 ans. Certaines personnes qui ont des "dons" on une configuration particulière qui les prédisposent à apprendre plus facilement ce type d'informations. Cela n'est pas forcément génétique, mais c'est une option qui n'est pas forcément partagée par tout le monde.

-- Chez l’homme, les neuf dixièmes des connexions ne sont pas encore instaurées à sa naissance. Si la surmaturation est innée, les connexions synaptiques ne le sont pas. Le développement cérébral n’obéit à aucun automatisme, à aucune fatalité (sinon celle de l’environnement sensoriel, affectif ou culturel. Les activités exercées modifient la structure de l’encéphale, qui présente une grande variabilité et plasticité. Plus les expériences s’accumulent, plus il s’avère que tout se passe, dans la première enfance, comme s’il n’existait aucune distribution innée des aires cérébrales : elles sont utilisées par la première fonction qui les occupe.


Faux, pour ce qui est des automatismes. Prenez le chat : son habitude de gratter autour de sa crotte apparait même pour un chat qui a été isolé toute sa vie de ses congénères. Il en est de même pour l'homme, mais de façon moins évidente, même si cette idée ne vous plait pas. Le développement des zones du cerveau est le même chez les gens sains et chez les autistes, comment expliquez vous alors votre théorie sur l'expérience ?

-- Sans échanges, sans imitation possible, le cerveau récent ne se câble pas, l’homme est le contraire d’une fourmi, il sait peu et doit apprendre énormément. Il le fait d’ailleurs toute sa vie.
Nous perdons la capacité d’apprendre le langage très vite, si à un enfant on lui adresse jamais la parole avant ses quatre ans, il n’apprendra jamais à parler correctement.


100% d'accord avec ça.
... Pourquoi vivre sa vie dans un reflet ...

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