Troubles d’apprentissage : que se passe-t-il dans le cerveau ?

image titre neuroéduction et troubles d'apprentissage

Mon cerveau n’étant pas un disque dur, il ne retient pas les informations aussi bien que je le souhaiterais. C’est pourquoi j’ai l’habitude de prendre des notes lorsque je lis de livres ou regarde des vidéos intéressantes.

 

Voici les notes que j’ai prises en regardant une conférence intitulée « Neuroéducation et trouble d’apprentissage » organisée par l’Association Québécoise des Troubles d’Apprentissage.

1 heure 20 de conférence résumée en quelques lignes ! C’est pas beau ça ?

Présentation de la vidéo :

Intervention de Steve Masson

Professeur au département de didactique à la Faculté de sciences de l’éducation de Montréal

Présentation effectuée dans le cadre du 38ème Congrès de l’Association Québécoise des troubles d’apprentissage à Montréal en mars 2013.

vidéo neuroéducation et troubles d'apprentissagehttps://www.youtube.com/watch?v=0aliLpN_Zfg

Remarques : Mes notes respectent le déroulement de la conférence. Je n’ai ajouté aucune information. Je compléterai les propos de ce professeur en faisant d’autres recherches. (Nouveaux articles en perspective !) 

 

 Quels sont les intérêts de la neuroéducation ?

  • Mieux connaître la nature du travail cognitif exigé par les tâches scolaires

Ex : Que se passe-t-il dans notre cerveau quand on calcule 7×8 ?

  • Mieux comprendre les processus en jeu dans les apprentissages scolaires 

Ex : Quelles régions du cerveau sont à solliciter quand on enseigne la lecture. Comment les solliciter ?

  • Connaître les caractéristiques cérébrales liées à l’expertise, la maîtrise d’une compétence
  • Mieux comprendre la nature des difficultés de certains élèves
  • Mieux évaluer les effets d’une intervention pédagogique
  • Connaitre les effets de différents types d’enseignements sur le cerveau

 

Connaissances de base sur le cerveau

  • Les régions du cerveau sont spécialisées.
  • Concept de neuroplasticité :

Il y a environ 100 milliards de neurones dans le cerveau. Chacun de ces neurones est connecté à environ 10 000 autres neurones. La neuroplasticité est la capacité du cerveau à modifier ces connexions de neurones dans le cerveau (création, élimination ou modification des connexions). Quand on apprend, la structure du cerveau change. Les neurones qui s’activent ensemble vont progressivement se connecter ensemble. Ainsi, la répétition est nécessaire à l’apprentissage. La consolidation est aussi nécessaire. Cela explique aussi pourquoi les erreurs systématiques des élèves (calculs, accords…) sont parfois si difficiles à éliminer : elles se fondent sur un réseau neuronal bien établi.

 

La dyslexie 

Quelles sont les particularités cérébrales des élèves dyslexiques ?

On observe chez les élèves dyslexiques une sous-activation du lobe temporal gauche (région située sous notre oreille), en particulier du cortex temporo-pariétal gauche. Cette région est liée au traitement phonologique.

Questionnement : pourquoi il y a beaucoup de dyslexiques chez les francophones et les anglophones mais pas chez les italophones ? Est-ce culturel ?

En fait, la langue italienne est plus transparente que le français et l’anglais. Mais il existe bel et bien des dyslexiques italiens si on observe les activités cérébrales.

Plus les élèves sont des bons lecteurs, plus ils mobilisent la région occipitale gauche.

Matière grise : corps cellulaire des neurones

Matière blanche : connections des neurones entre les régions du cerveau

La densité de la matière grise et de la matière blanche varie selon les régions. Chez les personnes dyslexiques, il y a des zones où la matière grise est plus importante. Plus un individu est dyslexique, plus la densité de matière grise dans la région occipitale gauche est importante. Cela rend la connectivité plus difficile.

 

La sous-activation de cette région chez les enfants dyslexiques est validée par des recherches dans le monde entier. Cela engendre des difficultés à recevoir les informations et à les renvoyer dans les régions qui analysent le sens des mots. Ce qui sous-entend que la dyslexie est un problème neurologique. A priori, c’est génétique (gène qui influence la migration des neurones dans le cerveau à l’état embryonnaire).

Dans les années 2000, une petite fille a été amputée de son lobe temporal gauche. Pourtant cette petite fille a réussi à apprendre à lire grâce à la plasticité cérébrale. Chez elle, c’est le lobe temporal droit qui travaille quand elle lit.

 

Une recherche montre que les exercices intensifs de lecture (1h à 2h par jour pendant 8 semaines sur la correspondance graphème/phonème) rétablissent l’activité cérébrale des enfants dyslexiques.

Cette recherche n’incluait pas de traitement phonologique. Cette dernière est aussi connue pour être très efficace chez les élèves dyslexiques. Travailler la conscience phonologique est donc essentiel. Le traitement sonore se fait différemment dans le cerveau des dyslexiques. C’est pour cela qu’ils ont des difficultés à dissocier des phonèmes proches. La dyslexie n’est pas un problème de lecture en tant que telle : les dyslexiques ont des difficultés à distinguer des sons et à donner du sens. (48 min)

Certains élèves ont plus de difficultés pour progresser. L’activation du cortex préfrontal droit prédit si un enfant dyslexique va progresser rapidement ou non. Cette région est très liée à la capacité d’inhibition (capacité à contrôler ses automatismes). Autrement dit, si un élève arrive à changer son habitude dans sa manière de lire, il progressera plus vite.

 

Les troubles de l’attention

On observe aussi une sous-activation de certaines régions cérébrales ( le cortex préfrontal, le cortex cingulaire antérieur et le striatum) chez les personnes souffrant de troubles de l’attention. (50 min 30)

Comment les scientifiques mesurent-ils l’attention ?

Les candidats font ce genre de tests :

Combien de fois est écrit deux :

  • deux
  • deux
  • deux
  • deux

Ou encore le célèbre test de Stroop. Il s’agit de dire la couleur du mot et non de lire le mot.

test stroop

Pourquoi ?

L’attention est très liée à l’inhibition. Il faut être capable de bloquer des messages secondaires. Dans le cerveau, nous avons des neurotransmetteurs inhibiteurs pour cela. On sait que la dopamine joue un rôle dans l’inhibition. Les traitements médicamenteux donnés parfois aux enfants ayant des troubles d’attention (Ritalin par exemple) vont jouer là-dessus. (Certains gènes ont été identifiées et ils sont liés à la production de la dopamine.)

 

Comment réduire ses troubles ?

Beaucoup de recherches ont montré l’efficacité du neurofeedback : le participant a des électrodes qui mesurent l’activité cérébrale. On lui demande de générer par sa concentration certaines ondes cérébrales. Par exemple on montre un écran avec un balle et cette dernière peut monter dans les airs si les ondes générées par le participant sont adéquates. Le participant voit « en direct » la balle monté en haut de l’écran ce qui lui confirme qui se concentre correctement.

On obtient ainsi de bons résultats au niveau de l’attention et de l’hyperactivité.

Les AST (Attention Skills Training), exercices travaillant l’attention mais sans neurofeedback, sont beaucoup moins efficaces. Dans notre cas, le fait de voir la balle monter aide beaucoup les participants à progresser.

 

Conséquences pour l’éducation :

Les enseignants n’ont pas accès à ce type de matériel complexe. Mais on voit qu’il est important de développer l’inhibition des élèves. (pour les troubles d’attention et aussi la dyslexie)

 

Le trouble du comportement

( 1h04 ) Suite à un accident, Phineas Gage a eu des graves lésions cérébrales. Une tige en métal a traversé son cerveau. Chose incroyable, Phineas n’est pas mort et a même conservé beaucoup de capacités. Par contre son comportement a énormément changé : il est devenu désagréable, irritable, ne savait plus interagir socialement.

Il semble y avoir un lien entre le comportement et certaines régions cérébrales. Le professeur Marsch et son équipe ont comparé l’activité cérébrale de personnes « normales » et d’individus aux comportements violents. On observe chez ces derniers une sous-activation de l’amygdale, région associée à la peur. Les élèves violents auraient des difficultés à détecter la peur ou à détecter la conséquence de leurs actions sur autrui.

En plus de cette sous-activation, on repère un problème de connectivité entre l’amygdale et le cortex préfrontal, foyer de notre réflexion.

La recherche met en avant le fait que les personnes qui ont des troubles du comportement ont des difficultés à percevoir les émotions chez les autres. Ils interprètent mal les expressions du visage. Ils ont donc moins d’empathie.

 

La dyscalculie

(1h09) Elle toucherait autant d’élèves que la dyslexie mais on dénombre beaucoup moins de recherches. Notre système d’approximation est situé dans le sillon intrapariétal, à l’arrière du cerveau. Cette région n’est pas mobilisée chez les élèves atteints de dyscalculie. Elle contient moins de matière grise. C’est cette région qui gère notre capacité à comprendre le sens des nombres, que des nombres sont plus grands que d’autres.

En travaillant sur le sens des nombres, on augmente l’activation de cette zone. Le logiciel Number Race est un outil pertinent.

http://www.thenumberrace.com/nr/nr_download.php?lang=en  (disponible en français !)

La recherche montre qu’en envoyant un faible courant électrique de droite à gauche dans le cerveau, les progrès sont importants et durent dans le temps. [Mais on va pas tenter ça en classe donc je ne détaille pas tout ici.]

 

Conclusion

Toutes ces études permettent de faire déculpabiliser les élèves : s’ils ont des difficultés à lire, à se concentrer, à compter, ce n’est pas parce qu’ils ne font pas assez d’effort ou ne sont pas intelligents mais parce que leurs cerveaux sont particuliers.

Mais cela envoie aussi un message de responsabilisation aux adultes qui les entourent : on peut changer le cerveau des élèves en difficulté grâce à la plasticité cérébrale.

FIN DE L’INTERVENTION

 


J’espère que mes notes vous ont intéressé.  Steve Masson n’indique pas toujours concrètement comment les enseignants peuvent agir pour aider les élèves. Ce n’était pas l’objet de son intervention. Je ferai donc des recherches notamment sur les manières de développer l’inhibition de nos élèves.

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