Santé

La forme du cerveau influe sur l’apprentissage des enfants

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Chez les enfants de cinq ans, la forme d'une région particulière du cerveau contribue à modifier les capacités liées à ce que les spécialistes appellent le contrôle cognitif, important pour les processus d'apprentissage. De quoi imaginer des pratiques éducatives plus adaptées à chacun afin de favoriser la réussite scolaire.

L'anatomie du cerveau contribue à façonner les différences entre les individus concernant le contrôle cognitif, bien qu’elles proviennent majoritairement de l'environnement et de l'éducation. © Jens Langner, Wikipédia, DP

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 de 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. Des chercheurs de l'université Paris Descartes se sont intéressés à l'anatomie de cette région chez des enfants de cinq ans, âge auquel le cerveau est en plein développement. Ils viennent de publier leurs résultats dans le Journal of Cognitive Neuroscience.

Dans un premier temps, les chercheurs ont réalisé sur 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 affichent 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.

Voici les deux configurations que peuvent prendre le cortex cingulaire : un seul et unique sillon, comme à gauche, ou bien un sillon accompagné d’un deuxième, plus petit, situé en parallèle. © Arnaud Cachia et al., Journal of Cognitive Neuroscience

L’anatomie du cerveau altère les capacités d’apprentissage

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 correspond à une plus grande latéralisation, et donc à une plus grande spécialisation de chacun d'eux. Ceci entraînerait une capacité accrue pour accomplir certaines tâches. 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.

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