Notre cerveau reste une énigme pour tous, y compris pour les spécialistes des sciences cognitives qui tentent depuis des décennies de percer ses mystères. Malgré les progrès obtenus dans le domaine des neurosciences, le langage et les codes de cette formidable machine demeurent encore un vaste champ inexploré.
John Medina, biologiste moléculaire, propose 12 principes pour mieux comprendre les mécanismes à l'œuvre dans notre cerveau.
Un voyage fascinant pour découvrir les pouvoirs cachés de notre matière grise.
Nous devons notre survie à l'incroyable évolution de notre cerveau et à son adaptation constante à l'environnement.1- Le principe de la survie :
Pour survivre dans un environnement de plus en plus hostile, l'homme a préféré développer son intelligence plutôt que sa force. S'il a réussi à cultiver l'avantage de survie, c'est tout d'abord parce que l'être humain est doté de la 'capacité à utiliser la pensée symbolique' ou, en d'autres termes, à exploiter le pouvoir de l'imagination. Cette capacité d'abstraction a notamment permis la transmission d'informations sur l'environnement, puisqu'il suffit d'évoquer une situation pour que notre interlocuteur la comprenne, sans qu'il ait besoin d'en faire l'expérience. C'est également parce que l'homme s'est constamment adapté au changement lui-même, grâce à sa capacité de résolution des problèmes et d'apprentissage par l'erreur, qu'il a pu survivre et se reproduire.
Savoir où trouver des fruits dans la jungle est un jeu d'enfant cognitif comparé à savoir prédire le comportement d'autrui pour l'influencer.
En outre, l'être humain s'est successivement doté non pas d'un, mais de trois cerveaux : le reptilien (siège des fonctions physiologiques), le mammalien (impliqué dans les comportements instinctifs et les émotions) et le cortex cérébral, qui joue un rôle fondamental dans l'histoire de la survie de notre espèce. Cette région cérébrale n'est-elle pas le siège de facultés cognitives propres à l'homme, facultés qui lui confèrent, du reste, un avantage adaptatif certain ? Enfin, l'intelligence sociale, ou la capacité 'à sonder la vie mentale de l'autre' pour comprendre ses motivations, participe elle aussi à notre faculté de survie.
Pratiquer une activité physique régulière, dormir suffisamment et réduire notre stress contribue à stimuler nos facultés mentales2- Le principe de l'exercice :
Contrairement à notre mode de vie de plus en plus sédentaire, nos ancêtres devaient être constamment en mouvement, ne serait-ce que pour survivre à leurs prédateurs. Notre sédentarité a détruit notre santé physique et mentale, c'est pourquoi, nous devons impérativement exercer une activité physique régulière. La pratique d'un sport contribue à la nette amélioration de nos fonctions cognitives. En effet, lorsque nous faisons de l'exercice, nous libérons de l'oxyde nitrique, une molécule qui augmente l'irrigation de nos tissus ainsi que notre débit sanguin. La même réaction se produit dans notre cerveau : l'exercice physique stimule l'irrigation de nos cellules cérébrales et le développement de la FNDC (facteur neurotrophique dérivé du cerveau), une protéine qui favorise la neurogénèse. Une étude menée sur des enfants a montré une nette amélioration de leurs facultés cognitives après 12 semaines d'activité physique régulière (30 minutes d'endurance deux à trois fois par semaine), puis une forte diminution de ces facultés après la suppression du programme, avant un retour au niveau initial. Appliqué à l'entreprise, ce concept permettrait sans aucun doute de booster les performances cognitives des salariés, car en bougeant ces derniers mobilisent leur QI de manière optimale.
3- Le principe du sommeil :
Une étude réalisée sur des soldats chargés de manipuler des armes complexes a révélé qu'un manque de sommeil d'une nuit se traduisait par une perte des capacités cognitives de 30 %. Si le manque de sommeil se répète la nuit suivante, la perte des capacités cognitives atteint alors 60 %. Le manque de sommeil agit également au niveau physiologique, en diminuant notre capacité à fabriquer de l'insuline et en déréglant notre taux de cortisol. Des déséquilibres qui se traduisent par une accélération du processus de vieillissement. Pourquoi avons-nous autant besoin de sommeil ? Une des raisons principales pourrait découler du fait que nos neurones s'activent durant la nuit pour consolider les apprentissages acquis pendant la journée. Ainsi, la légende voudrait que Mendeleïev ait eu l'intuition de l'organisation atomique des éléments en dormant.
Dormir répond peut-être à un besoin impérieux de nous isoler du monde extérieur 'pour réorienter notre attention vers notre monde intérieur'. Les besoins en sommeil devraient dès lors être pris au sérieux par les entreprises et les systèmes éducatifs. On pourrait, par exemple, envisager d'adapter les horaires de travail ou d'enseignement en fonction des différents chronotypes. Les adolescents dorment davantage le matin, il pourrait donc être judicieux de ne pas planifier les heures d'école tôt le matin. À l'inverse, en vieillissant, nous dormons moins, donc pourquoi ne pas instaurer des horaires variables, que l'on adapterait à mesure que nous avançons dans l'âge ? Et surtout, il ne faut pas oublier les bienfaits de la sieste pour tous.
La privation de sommeil nuit à l'attention, aux fonctions exécutives, à la mémoire de travail, à l'humeur, au raisonnement logique et au calcul mathématique.
4- Le principe du stress :
Un stress important et répété entraîne un phénomène connu sous le nom " d'impuissance acquise ". Mais en quoi consiste le stress exactement ? Pour les chercheurs Jeansok Kim et David Diamond, le stress est la combinaison simultanée de trois aspects : 'une réaction physiologique observable', 'un désir d'éviter la situation' et 'une perte de contrôle'. Notre organisme est constitué pour ne supporter que quelques secondes de stress. Or, nous vivons dans un monde qui nous soumet à un stress permanent. Les faibles taux de cortisol déchargés dans la circulation sanguine de nos ancêtres ont été remplacés par des taux élevés qui se déversent dans notre organisme de manière continue. Un stress prolongé affecte notre système cardio-vasculaire et immunitaire, ainsi que notre mémoire et notre aptitude à résoudre les problèmes. Les effets du stress sur la société, la capacité d'apprentissage à l'école et la performance des salariés dans l'entreprise peuvent être ravageurs. Pour y remédier, il faudrait envisager de modifier les méthodes d'enseignement, d'éduquer les parents pour qu'ils créent une vie familiale stable pour leurs enfants et d'aider les salariés à trouver l'équilibre entre vie professionnelle et vie privée.
Chaque cerveau possède une configuration qui lui est propre. Les stimuli émotionnels facilitent la mémorisation des informations.
5- Le principe du câblage cérébral :
Si tout cerveau humain possède bel et bien 'des milliards de cellules dont les efforts électriques collectifs fonctionnent de manière similaire', chaque cerveau dispose en revanche de son propre schéma de développement. Or, celui-ci peut varier fortement d'un individu à l'autre. De plus, le cerveau est sensible aux informations qu'il reçoit de l'extérieur, si bien que celles-ci influencent sa configuration. Simple exemple : deux jumeaux monozygotes adultes visionnant ensemble le film Catwoman dans lequel joue Halle Berry verront leur cerveau s'activer différemment si l'un, contrairement à l'autre, a auparavant feuilleté un magazine dans lequel apparaît l'actrice. Son cerveau établira un lien entre la vidéo qu'il est en train de regarder et les informations qu'il a lues plus tôt dans la journée.
Imaginez que notre cerveau ressemble à une carte routière, les autoroutes et les grandes artères sont représentées par les larges voies neuronales. Celles-ci sont configurées et fonctionnent de manière identique chez tous les individus parce qu'elles contrôlent des fonctions de base telles que notre respiration ou notre rythme cardiaque. C'est ce qu'on appelle 'le câblage indépendant de l'expérience'. Quant aux petites ruelles, elles correspondent aux caractéristiques neuronales individuelles et expliquent pourquoi il peut exister non pas une, mais plusieurs formes d'intelligence. C'est 'le câblage dépendant de l'expérience'. En dressant leur cartographie grâce à la stimulation électrique, le neurochirurgien George Ojemann a ainsi pu démontrer la différence de configuration entre chaque cerveau. Son approche a clairement établi l'individualité du cerveau humain. C'est pourquoi le système éducatif et le monde professionnel doivent s'adapter au fonctionnement réel du cerveau et aux différences d'aptitude entre les individus, et non l'inverse. Par exemple, réduire le nombre d'élèves par classe pourrait permettre à chaque enseignant de mieux tenir compte des besoins de chacun de ses élèves.
6- Le principe de l'attention :
Des études ont montré que l'attention d'un individu qui participe à un cours ou à une conférence diminue après 10 minutes. Pour que l'information soit encodée (ou apprise), le cerveau doit se concentrer sur un stimulus donné. L'être humain utilise la mémoire, l'intérêt et la conscience pour décider de ce sur quoi porter son attention. Les stimuli suivants peuvent augmenter le temps d'attention du cerveau :
- Les moments chargés en émotions : ces événements sont mémorisés de façon durable car notre cerveau libère de la dopamine (une molécule qui facilite la rétention d'information) pendant leur déroulement.
- Les informations chargées de sens : pour stimuler l'attention du cerveau, il est indispensable de présenter l'information selon une logique et une structure spécifiques.
- Un concept à la fois : contrairement aux idées reçues, le cerveau est 'incapable de multitraitement'.
- Du temps pour assimiler : le cerveau a besoin de temps pour " digérer les informations ".
7- Le principe de la mémoire :
Il existe deux types de mémoires. La première est la 'mémoire déclarative', qui fait référence à notre capacité à nous rappeler une information ou une liste de mots. Elle fait appel à nos souvenirs 'explicites', c'est-à-dire ceux qui peuvent 'être expérimentés en toute conscience'. Le deuxième type de mémoire est la mémoire non déclarative, qui porte sur nos souvenirs implicites ou 'automatismes' (comme notre capacité à faire du vélo). La mémoire déclarative est activée lors de 'l'encodage', c'est-à-dire lorsque notre cerveau applique un code à l'information pour la mémoriser. Plus un souvenir est encodé de manière élaborée durant les premiers instants de l'apprentissage, plus il sera durable. En outre, plus une information est répétée de manière régulière, plus la probabilité d'accroître l'espérance de vie de son souvenir est grande. Appliquer ce concept de répétition dans les écoles permettrait de conserver et de consolider les connaissances acquises.
Nos sens interagissent et communiquent constamment entre eux, même si la vue est le sens dominant. Écouter de la musique influence nos capacités cognitives.8- Le principe de l'intégration sensorielle :
Traiter les données perçues par le biais de nos sens pour nous permettre de mieux appréhender notre monde est l'un des rôles fondamentaux du cerveau. Deux théories tentent d'expliquer le mécanisme qui nous permet de transformer une sensation en perception. Pour la première, nos sens fonctionnent séparément et envoient les informations au cerveau, qui se charge de créer une perception de notre environnement en fonction des informations sensorielles reçues. Quant à la deuxième théorie, elle affirme que dès le départ, nos sens s'entraident, se consultent et s'influencent mutuellement. Ainsi, chez l'être humain, l'apprentissage est optimal lorsque plusieurs sens ont stimulés en même temps. C'est ce que les scientifiques appellent 'l'intégration sensorielle'. Une expérience réalisée sur trois groupes d'individus par le psychologue Richard Mayer a permis de démontrer la corrélation entre exposition multimédia et apprentissage. Le premier groupe a reçu des informations sonores, le deuxième des informations visuelles et le troisième des informations sonores et visuelles. C'est le dernier groupe qui a démontré une meilleure capacité de restitution de l'information sur le long terme et une plus grande créativité dans la résolution de problèmes.
" Pourquoi le cerveau possède-t-il des tendances innées à l'intégration sensorielle si puissantes ? Parce que le monde a toujours été multisensoriel. "9- Le principe de la vue :
Notre sens dominant est sans conteste la vue. Pourtant, la perception que nous avons de notre environnement n'en est pas une représentation exacte, mais uniquement la représentation que s'en fait notre cerveau. Ce dernier, en effet, 'adore inventer des histoires et ne cherche absolument pas à restituer fidèlement ce que les yeux lui racontent'. Chaque fois que les yeux transmettent une information au cerveau, celui-ci s'applique à la déconstruire, puis à la filtrer avant de reconstruire ce qu'il pense voir, consacrant à ce sens la majeure partie de ses ressources au détriment d'autres sens. Au fil de l'évolution humaine, le cortex visuel a supplanté le cortex olfactif, très actif chez nos ancêtres. Pour favoriser l'apprentissage, notre système éducatif devrait tenir compte de la capacité des images à transmettre des informations. De même, dans le monde professionnel, pour capter l'attention d'un auditoire, il faudrait davantage mettre l'accent sur les informations présentées sous forme de visuels.
10- Le principe de la musique :
Même si les scientifiques ne sont pas d'accord sur la manière dont le cerveau perçoit la musique, tous, en revanche, s'accordent à dire que celle-ci exerce des effets positifs indéniables sur nos capacités cognitives. L'apprentissage de la musique favorise la 'ségrégation de flux auditifs' (notre capacité à détecter les modifications de fréquence et à identifier des sons particuliers au milieu de bruits parasites), et améliore la mémoire de travail, tout en développant le langage verbal ainsi que les compétences linguistiques et sociales. Quant à l'écoute de la musique, elle aurait un impact positif sur notre humeur en favorisant la libération de dopamine (ou hormone du plaisir), en diminuant nos taux de cortisol (ou hormone du stress) et en activant la production d'ocytocine (ou hormone de la confiance et du lien social). Le système éducatif devrait mettre en place des recherches poussées pour déterminer quels sont les effets de l'apprentissage de la musique sur l'acquisition des connaissances, la gestion des émotions et l'adoption de comportements sociaux positifs.
Il est prouvé que la musique est capable d'induire des modifications hormonales. Et ces modifications entraînent des changements d'humeur. Connaître les différences entre hommes et femmes est indispensable pour mieux nous comprendre.11- Le principe des sexes :
Il existe des différences à la fois 'génétiques, neuro-anatomiques et comportementales' entre les hommes et les femmes. Des études sur les différences comportementales, par exemple, ont révélé que les hommes et les femmes réagissaient différemment face au stress. Les premiers activent l'amygdale droite et ne retiennent que l'essentiel de la situation stressante. Quant aux deuxièmes, elles activent l'amygdale gauche et gardent un souvenir précis des détails de la situation stressante. En outre, selon les recherches effectuées par la comportementaliste Deborah Tannen, les femmes sont plus douées que les hommes en matière de communication verbale. S'il est largement établi que la culture (l'acquis) agit en tant que déterminant comportemental, l'inné (la biologie du cerveau) influence également le comportement. Il est dès lors crucial que le système éducatif ainsi que les managers en entreprise tiennent compte des différences de traitement des émotions et de styles relationnels qui résultent d'interactions entre l'inné et l'acquis.
" [...] parce que les femmes perçoivent un paysage émotionnel à plus haute résolution (avec un nombre de détails et d'informations plus élevé), elles ont simplement davantage d'informations auxquelles elles peuvent réagir. " Il est essentiel que notre environnement mette tout en œuvre pour " soutenir véritablement nos efforts personnels pour rester curieux ".12- Le principe de l'exploration :
Les bébés sont une véritable source d'information lorsqu'il s'agit de comprendre comment nous apprenons. Les stratégies d'apprentissage d'un bébé reposent non pas sur la passivité, mais sur l'observation, la formulation d'hypothèse et l'expérimentation du monde qui l'entoure pour en tirer les enseignements nécessaires. Cette capacité nécessaire à apprendre et à corriger notre comportement est possible grâce à deux régions de notre cerveau : le cortex préfrontal droit nous aide à anticiper l'erreur et à l'évaluer après-coup, alors que le cortex cingulaire antérieur nous avertit lorsqu'il faut modifier notre comportement. Mais la curiosité et le besoin d'exploration restent les caractéristiques les plus frappantes du monde cognitif des tout-petits. Les écoles et les entreprises devraient mettre tout en œuvre pour cultiver cette curiosité et cette soif d'apprendre qui caractérise aussi fortement l'espèce humaine.
" Mais je pense aussi que l'instinct de curiosité est si puissant que certaines personnes dépassent le message de la société en faveur d'un engourdissement intellectuel et entretiennent le feu de leur curiosité. "Ce billet est un résumé du livre publié en anglais : Brain Rules 12 Principles for Surviving and Thriving at Work, Home, and School by John Medina.
Jeu de briques
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