Neurosciences et apprentissage

Le contexte et l'objectif de la formation 23 et 24 mars 2006

Au cours des dernières décennies, les connaissances se sont accumulées dans le domaine des neurosciences. Les connaissances sur la plasticité du cerveau et sur son fonctionnement dans différentes situations cognitives revêtent une importance certaine pour l’apprentissage. Cependant, il existe encore peu d’opportunités pour leur diffusion auprès des formateurs et des éducateurs. Cette formation est donc, en premier lieu, une occasion pour faire le point sur ce que l’on sait concernant quelques unes des activités cognitives impliquées.

Cette formation fournit aux participants les connaissances de base en neurosciences, notamment sur les structures et mécanismes impliqués dans la mise en place et le développement des principales capacités cognitives.Elle donne un aperçu synthétique des avancées réalisées par la recherche dans le domaine des neurosciences cognitives s’agissant en particulier des fonctions mises en jeu (vision, mémoire, attention, etc.) et de leur implication dans certains apprentissages : lecture, écriture, pratique des langues, activités de calcul, etc. ainsi que sur les méthodes utilisées pour les appréhender. Les échanges entre chercheurs en neurosciences et praticiens donne des infromation sur les recherches menées dans ce domaine, et les ponts susceptibles d’être jetés entre progrès des connaissances et retombées éducatives concrètes.

Conférences

"Qu'est-ce qu'apprendre?", Corinne demarcy

​ Mécanismes fondamentaux de la mémoire et de l'apprentissage, Serge Laroche

Laboratoire de Neurobiologie de l’Apprentissage, de la Mémoire et de la Communication, CNRS UMR 8620, Université Paris-Sud, 91405 Orsay.

Cette présentation résumera les connaissances actuelles sur les mécanismes de la mémoire. Les recherches actuelles conduisent à admettre l’existence de plusieurs systèmes de mémoire (sémantique, épisodique, procédurale, mémoire de travail) reposant sur des systèmes cérébraux distincts. On décrira tout d’abord ces différentes catégories de mémoire et les circuits du cerveau qui les prennent en charge. On montrera ensuite que, dans ces circuits d’une extrême complexité, l’information est codée par des motifs temporels d’activité des neurones activés lors de l’apprentissage. Enfin, les recherches récentes montrent que le stockage de ces traces mnésiques dans le cerveau repose sur des modifications des connexions entre neurones, les synapses, conduisant au remodelage des réseaux neuronaux activés par l’expérience. Les étapes-clés de ces mécanismes de plasticité commencent à être identifiées. Elles mettent en jeu toute la machinerie biochimique des neurones jusqu’à l’activation de nombreux gènes qui permet de modifier durablement la structure et le fonctionnement des réseaux neuronaux. Les avancées récentes dans la recherche des mécanismes cellulaires et moléculaires de la plasticité neuronale et de la mémoire seront résumées.

Memoire apprentissage et langage: aspects cognitifs, Peter Dominey

L'attention et ses pathologies, Scania de Schonen

Neurosciences et arithmétique : Philippe Pinel, Unité de neuroimagerie cognitive, U562 Service Hospitalier Frédéric Joliot, CEA ,4 pl. du Général Leclerc, Orsay

L’arithmétique mentale constitue un modèle privilégié d’étude de l’organisation de différents savoirs au sein du cerveau humain ; des savoirs propres à tout langage, comme la compréhension de symboles, l’accès à la sémantique, aux règles syntaxiques, mais aussi des connaissances acquises au cours d’un apprentissage explicite (apprentissage scolaire, par exemple) ou d’ores et déjà présentes chez le nouveau né. Nous présenterons brièvement comment ces différentes capacités liées au nombre ont été isolées et étudiées par les Sciences Cognitives. Puis nous exposerons l’apport tout récent de l’imagerie fonctionnelle cérébrale, qui permet de voir in vivo chez le sujet sain comment s’implémentent ces diverses fonctions  arithmétiques, comment elles s’articulent et sont modulées en fonction de la tâche requise, et comment elles peuvent évoluer avec le temps.

L'intelligence: génétique et neurosciences, Pierre Roubertoux

 Langage et apprentissage; le cas du bilinguisme, Christophe Pallier

 Influence de l'apprentissage de la musique sur le traitement du langage: importance pour la remédiation de la dyslexie?  Mireille Besson, Institut de Neurosciences Cognitives de la Méditerranée UMR 6193

Dans une série d'expériences récentes chez des adultes et des enfants (agés de 8 ans) nous avons montré que l'apprentissage de la musique facilite certains aspects de la perception et de la compréhension du langage parlé (Schön, Magne & Besson, 2004; Magne, Schön & Besson, 2006). Nous avons récemment testé des enfants dyslexiques et nous avons montré qu'ils présentent un déficit de traitement de la hauteur tonale dans le langage. Ce déficit semble pouvoir être compensé par un entraînement phonologique.

L'enfant à haute potentialités:  Laurence Vaivre-Douret, Professeure des Universités en Psychologie du Développement, Neuropsychologue clinicienne APHP, Responsable d’une équipe Inserm, unité 669, Paris

Nous faisons état de l’échantillon de données développementales, périnatales et de la petite enfance (neuro-sensorialité, motricité, langage, cognition, latéralité, affectivité) dont nous disposons pour des enfants reconnus ultérieurement à "hautes potentialités" (quotient intellectuel supérieur à 130), testés à l’âge scolaire entre 4 et 7 ans par un test psychométrique de Wechsler (WPPSI ou WISC-III). Puis nous discuterons des données récentes (enquête rétrospective) sur une cohorte d’enfants à "hautes potentialités" (de la maternelle au collège) afin de montrer les liens qui peuvent exister avec les troubles d’apprentissage. Ce dernier point fera, par ailleurs, l’objet d’une discussion plus large sur les troubles d’apprentissage non verbaux encore trop méconnus chez l’enfant scolarisé.

Autisme et apprentissage : Jean Massion, Ancien Directeur de Recherche CNRS, Laboratoire Parole et  Langage, CNRS-Université de Provence

présentation ppt

L’enfant avec autisme vit dans son propre monde, très différent du nôtre.  Ses réactions souvent inattendues et incompréhensibles obéissent cependant à une logique particulière qui est très différente de celle qui nous est familière. Il est nécessaire de tenter d’y pénétrer pour comprendre le comportement de l’enfant et adapter la manière dont on peut utiliser ses capacités d’apprentissage pour améliorer ses connaissances et son adaptation au monde qui l’entoure. L’autisme fait partie des  « troubles envahissants du développement » ; il touche une population qui dépasse d’après les dernières données épidémiologique 2 pour mille de la population. Son origine est multifactorielle, les facteurs génétiques étant importants. Plusieurs gènes sont impliqués. 

L’autisme a été décrit en premier lieu par Kanner (1943) et par Asperger (1944). Trois signes caractérisent les enfants avec autisme qui par ailleurs sont très différents les uns des autres. 1. Les troubles de la communication verbale (langage) et non verbale (gestes et signes). 2. Les troubles de la socialisation ( l’enfant a du mal à percevoir les autres, à comprendre leurs réactions et leurs intentions, l’enfant ne joue pas avec ses compagnons, il partage peu leurs émotions). 3. Il craint les changements de son environnement, ce qui peut déclencher des crises, et  a tendance à répéter la même activité, parfois pendant des heures. A côté de ces signes  qui définissent l’autisme, il existe des troubles associés. Un retard mental peut être constaté chez 80% des autistes, même s’il existe des autistes qui développent des capacités bien supérieures à celle des enfants du même âge.  Les fonctions exécutives, c’est-à-dire celles qui président à l’organisation et à l’exécution des activités, sont en général déficientes, il existe de nombreux signes d’hypersensibilité ou au contraire d’hyposensibilité  à différentes catégories de signaux sensoriels, la perception des mimiques et le contact par le regard font souvent défaut. Un tiers des enfants ont des signes d’épilepsie.

Dans le cadre du problème de l’autisme et de l’apprentissage, nous voudrions développer deux approches. Dans une première, nous voudrions rappeler,  quelle est la nature des troubles  des troubles perceptifs, moteurs et de la communication, quels  sont ceux qui peuvent être à l’origine d’un trouble de l’apprentissage, et quels sont ceux  qui en sont  la conséquence.  Dans une seconde approche, nous nous proposons de décrire brièvement les  principales formes d’apprentissage qu’utilise l’enfant en général, pour voir celles qui sont accessibles à l’enfant avec autisme. Seront évoqués les apprentissages explicites et implicites,  les étapes de l’apprentissage, et l’apprentissage par imitation qui semble jouer un rôle important chez les autistes.

Ateliers

• Tests de mémoire Nadia Ouhaioune
• Les tests psychologiques Corinne Demarcy
• Les mouvements oculaires: applications médicales Michèle Ternaux, Aude Richter
  Démonstration d'oculométrie cognitive Laure Pisella et Roméo Salemme
• Se repérer dans le cerveau Samuel Jean
• Logiciel et banque de neuro-imagerie Grégoire Molinatti

Table rondes

• Epilepsies et apprentissages chez l'enfant, Catherine ChironU 663 Service de Neurologie et Métabolisme
  Hopital Necker, 149 rue de Sèvres , Paris 75015