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Conférence de Stanislas Dehaene, ENS, 2013.

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« Les neurones de la lecture » - Stanislas Dehaene | ENS-PSL

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La courbe d'Ebbinghaus ou courbe de l'oubli | the forgetting curve

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La courbe d'Ebbinghaus ou courbe de l'oubli | the forgetting curve

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Interpréter la courbe de l'oublie en tant qu'enseignant

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Interpréter la courbe de l'oublie en tant qu'enseignant

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Stanislas Dehaene, 2011.

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MOOC : Apprendre et enseigner avec les sciences cognitives

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MOOC : Apprendre et enseigner avec les sciences cognitives

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Direction des Ressources Humaines de l'Armée de Terre et Académie de Paris

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Pascale Toscani, les neurosciences au coeur de la classe, 2013.

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Pascale Toscani, les neurosciences au coeur de la classe, 2013.

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Neurosciences et salle de classe : beaucoup de bruit, peu d’effets

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Neurosciences et salle de classe : beaucoup de bruit, peu d’effets

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Cahiers Pédagogiques

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Nous nous sommes intéressées aux domaines éducatifs sur lesquels les neurosciences pouvaient avoir un impact : que se passe-t-il dans le cerveau quand on apprend à lire ? à parler ? Comment fonctionnent les mémoires ? Peut-on apprendre tout au long de la vie ou tout se joue-t-il avant 3 ans ?
Autant de questions qui attisent l'intérêt du grand public, friand d'animations 3D de cerveaux " en train de penser ". Mais derrière ces images, nous avons constaté le rôle des médias dans l'exagération des conclusions de recherche en neurosciences, qui sont en réalité beaucoup plus mesurées. En effet, les techniques actuelles, par ailleurs extrêmement onéreuses, ne permettent pas de suivre entièrement les flux et les structures très complexes des connexions cérébrales et ce domaine de recherche en est à ses premiers balbutiements. Les conclusions hâtives des médias laissent libre cours à des interprétations erronées et de nombreuses idées fausses, appelées neuromythes. Par exemple, nous savons aujourd'hui que le cerveau est plastique (on apprend tout au long de la vie), et qu'il utilise l'ensemble de ses aires cérébrales (et non 10 % comme on entend souvent).

Nos capacités cognitives sont-elles mobiles et évolutives ou bien sont-elles fixées depuis la naissance ?

Les théories neuroscientifiques soutiennent que le développement du cerveau est la conséquence des interactions entre l'organisation cérébrale de base (génétique donc innée) et l'environnement (donc acquis) : on ne peut donc plus opposer ces concepts. La plasticité cérébrale, qui est effective tout au long de la vie, renforce l'idée de l'importance du rôle de l'environnement social et affectif dans la construction complexe de notre cerveau. Quelle signification peut-on alors donner à l'idée d'une intelligence innée et fixe que mesurerait par exemple le QI ? Certains neuroscientifiques préconisent de dépasser ce concept et de considérer que nos capacités cognitives résultent de la construction progressive pendant l'enfance (et au-delà) de réseaux d'interactions entre les aires cérébrales, au contact de l'environnement. Les processus d'apprentissage restent ainsi un vaste champ à explorer.

Et la salle de classe, peut-elle devenir un laboratoire ?
Il n'existe pas à notre connaissance d'expérimentations utilisant directement les neurosciences dans les salles de classe, et pour cause : il faudrait étudier le cerveau de plusieurs élèves en même temps (voire celui de l'enseignant), en tenant compte de l'environnement des élèves et des multiples tâches scolaires qu'ils effectuent. Sans compter que les outils d'imagerie ne sont en général pas transposables en situation. Certaines expérimentations proposent cependant d'utiliser les résultats de recherches pour améliorer les pratiques pédagogiques ou pour faire apprendre les élèves de façon plus efficace. Par exemple, Stanislas Dehaene souhaite montrer comment la seule formation des enseignants aux " principes scientifiques de la lecture " peut améliorer les résultats des élèves dans ce domaine. Les premiers résultats de cette expérience ne semblent guère probants. Une autre de ses recommandations est de généraliser, avant la mise en place d'une réforme en éducation, la comparaison rigoureuse de deux groupes d'enfants " dont l'enseignement ne diffère que sur un seul point ", comme s'il s'agissait d'un test sur un nouveau médicament. Ces expériences soulèvent de vifs débats qui dépassent le cadre des neurosciences.

Quels sont donc les problèmes liés à l'implantation des neurosciences à l'école ?

Une implantation trop hâtive dans la classe n'est de toute façon pas souhaitable sans avoir au préalable établi un cadre de " coconstruction " entre le champ scientifique des neurosciences et celui de l'éducation, et ce, pour deux raisons : les acteurs du champ de l'enseignement manquent de connaissances en neurosciences cognitives et pourraient être tentés d'appliquer des recommandations dont l'efficacité est encore peu prouvée scientifiquement ; et les chercheurs en neurosciences cognitives sont éloignés des réalités d'une salle de classe et peuvent ne pas percevoir les problèmes auxquels les enseignants sont confrontés, ni leurs attentes en termes d'efficacité pédagogique. Il faut également prendre en compte les points de vigilance soulevés par l'éthique des neurosciences, notamment sur les questions de neuropharmacologie et du mythe d'un élève parfait, discipliné et malléable. En effet, certains chercheurs parlent même d'une " smart pill ", ou pilule de l'intelligence, issue des recherches biomédicales à l'origine destinée aux personnes atteintes de troubles cognitifs importants comme la maladie d'Alzheimer. Cette pilule pourrait être utilisée pour accroitre les capacités cognitives, notamment de mémorisation et de concentration, chez des sujets parfaitement sains, et les rendre ainsi très performants. À quand le kit de performance à mettre dans son cartable ?

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Neurosciences et salle de classe : beaucoup de bruit, peu d'effets - Les Cahiers pédagogiques

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L'OCDE (Organisation de coopération et de développement économiques) annonçait en 2007 la naissance d'une science de l'apprentissage qui aurait pour parents les neurosciences et l'éducation. Si on arrivait à mieux comprendre comment fonctionne le cerveau, les enseignants pourraient alors adapter leurs pratiques pédagogiques. Évidemment, tout ça n'est pas si simple.

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Neurosciences et pédagogie, n° 527, février 2016

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Neurosciences et pédagogie, n° 527, février 2016

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http://www.cahiers-pedagogiques.com/No-527-Neurosciences-et-pedagogie

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Elena Pasquinelli - Les neuromythes, 2012.

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Elena Pasquinelli - Les neuromythes, 2012.

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Dehaene, les piliers de l'apprentissage.

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Dehaene, les piliers de l'apprentissage.

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Cecite intentionnelle, les limites de l'attention

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Cecite intentionnelle, les limites de l'attention

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https://www.youtube.com/watch?v=_uLj0a0EMKA

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Comment renforcer l'attention des élèves ?

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Roland Goigoux dans Libération, 4 février 2018

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Dès le 25 novembre, au lendemain de la nomination de Stanislas Dehaene, figure des neurosciences en France, à la tête du Conseil scientifique de l'Education nationale (CSEN) par Jean-Michel Blanquer, le syndicat majoritaire des enseignants du premier degré, le SNUIPP - FSU, lançait un appel : "L'école de la réussite de tous et de la formation des citoyens a besoin de toute la recherche." La tension est réelle. Pourtant, ceux qui contestent la légitimité du CSEN ne remettent pas en cause l'importance des sciences cognitives. La crainte est celle d'une domination sans partage sur tout un pan de la recherche. De leur côté, les membres du CSEN eux-mêmes, lors d'une conférence organisée jeudi au Collège de France, ont relativisé la portée des sciences expérimentales en expliquant qu'il était presque impossible de retrouver les résultats obtenus en laboratoire au sein d'une vraie classe. Nous avons demandé à Franck Ramus, professeur de psychologie et membre du CSEN, et à Roland Goigoux, professeur en sciences de l'éducation, de nous éclairer sur les enjeux qui sous-tendent la création de cette nouvelle instance.

Enseigner n'est pas une science. C'est une pratique sociale, l'exercice d'un métier fondé sur une relation humaine entre des élèves et des professeurs qui transmettent des connaissances et des valeurs.Cette pratique est en constante évolution sous de multiples influences : les programmes, les manuels, les caractéristiques des publics d'élèves, les contextes d'exercice, la formation... Pour l'influencer positivement, autrement dit pour améliorer l'enseignement, il faut tenir compte de toutes ces dimensions. C'est probablement ce que le Conseil scientifique de l'Education nationale (CSEN) aura du mal à faire en raison de sa composition.

A lire aussi L'Education nationale ne peut se passer de la science par Franck Ramus

L'enseignement a une histoire et s'inscrit dans un contexte. L'exercice du métier de professeur repose sur des savoirs, des savoir-faire et des outils mais aussi sur des systèmes de valeurs, des croyances, des us et coutumes qu'on ne peut ignorer si on veut le transformer. Autant prévenir le cabinet du ministre : il est inutile de tenter d'imposer une technique qui aurait fait ses preuves dans un contexte expérimental, cela ne marche pas. Les études internationales sont unanimes : il n'y a pas d'amélioration sans implication des acteurs, sans construction avec eux des solutions aux problèmes qu'ils rencontrent. Pour cela, les professeurs ont besoin de maîtriser les contenus disciplinaires, mais ils doivent aussi connaître les processus d'apprentissage et les stratégies d'enseignement efficaces. La recherche apporte des éclairages nouveaux sur ces deux activités, et ce serait une erreur de survaloriser la première, apprendre, au détriment de la seconde, enseigner.

La formation professionnelle constitue un levier pour améliorer la qualité de l'enseignement. Elle apporte des connaissances actualisées, des techniques pour agir et de nouveaux instruments intellectuels pour comprendre les réalités linguistiques, cognitives et sociales auxquelles les enseignants sont confrontés. Pour notre part, à l'Espé (Ecole supérieure du professorat et de l'éducation), nous transmettons les connaissances produites dans trois sphères scientifiques : 1) les neurosciences (qui étudient le niveau cérébral) ; 2) les sciences du comportement (la psychologie cognitive, la psychologie sociale et du développement ou la sociologie) et 3) les sciences de l'intervention (dont la didactique et les sciences de l'éducation). Parmi tous les savoirs aujourd'hui disponibles, nous retenons ceux que les maîtres n'ont pas le droit d'ignorer en examinant la compatibilité des trois ensembles de résultats et leurs domaines de validité car ils sont parfois abusivement généralisés ou trop hâtivement transposés en prescriptions. Nous nous efforçons aussi à développer l'esprit critique des étudiants et, avec l'aide des neuroscientifiques, à réfuter les neuromythes. On accole trop souvent le préfixe "neuro" à de vieilles lunes pour les rendre plus modernes ou plus crédibles. Gare aux fake news pédagogiques !

Nous apprenons aux enseignants à ne pas confondre neurosciences et sciences du comportement même si le dialogue entre ces deux disciplines est intense au sein des sciences cognitives : mieux on comprend le niveau comportemental, plus il est facile d'investiguer ses bases neuronales (et réciproquement). Les professeurs découvrent que, pour l'essentiel, les neurosciences valident les modèles élaborés par la psychologie cognitive au cours des trente dernières années dans des domaines transversaux, comme la mémoire, le raisonnement ou la métacognition, et dans des domaines spécifiques, comme la lecture ou le calcul. Nombre de ces connaissances ont déjà été intégrées aux démarches pédagogiques, d'autres sont en passe de l'être grâce au regain d'intérêt pour les sciences cognitives. Nous nous en réjouissons. Il est probable que, dans le futur, les neurosciences ouvriront des voies nouvelles, mais nous devons admettre qu'à l'heure actuelle, elles n'ont pas apporté aux enseignants grand-chose de plus que ce que les autres sciences cognitives avaient déjà mis au jour. Les "quatre piliers de l'apprentissage", définis par Stanislas Dehaene, confortent plus qu'ils ne bouleversent les conceptions des enseignants. Ceux-ci savaient déjà que les élèves apprennent mieux s'ils sont engagés dans les tâches scolaires, s'ils savent réguler leur attention, s'ils bénéficient de feedbacks positifs et s'ils peuvent consolider leurs acquis à travers des tâches de mémorisation bien conçues. Bref, l'imagerie neuronale permet de valider et d'expliquer les fondements scientifiques de leurs savoirs d'expérience. Si l'action pédagogique n'est pas une application de la psychologie expérimentale, elle ne doit pas en ignorer les principaux résultats, a fortiori les contredire lorsqu'ils sont solidement établis.

Ce ne sont donc pas les neurosciences et encore moins les sciences cognitives qui nous inquiètent. Ce sont les modalités de gouvernance du système scolaire qu'elles pourraient servir à cautionner. Une tentation hégémonique et une tentation autoritaire affleurent. Le ministère semble valoriser un seul type de recherches, celles qui testent la supériorité d'une méthode pédagogique par rapport à une autre en comparant un groupe expérimental à un groupe témoin. Ce paradigme expérimental pourrait drainer tous les financements publics et devenir, pour la recherche en éducation, une norme scientifique au détriment des approches qualitatives de type clinique ou monographique et au détriment des approches quantitatives écologiques, celles qui évaluent l'effet des pratiques pédagogiques sans les manipuler expérimentalement. Dans un domaine où les opinions jouent un grand rôle et où les acteurs de la recherche se muent souvent en prescripteurs, la quête de données probantes est indispensable mais l'expérimentation n'est pas la seule voie possible : on peut aussi étudier la diversité des pratiques d'enseignement et apprendre de la variété ainsi décrite.

La tentation autoritaire pointe son nez dans la prescription du travail enseignant, par exemple pour l'apprentissage initial de la lecture. Sous couvert de neurosciences, le ministère envisage d'imposer un manuel basé sur une approche exclusivement syllabique. Or, les neurosciences n'ont pas établi la supériorité de ces méthodes, elles n'ont même jamais essayé de le faire. Les deux seules études scientifiques publiées en France à ce sujet ne l'ont pas démontrée non plus. Le consensus scientifique porte sur la nécessité d'un enseignement explicite des correspondances entre lettres et sons (b.a.-ba) dispensé dès le début du cours préparatoire. Mais cet enseignement, présent dans presque toutes les classes françaises, n'est pas l'apanage des manuels que le ministère recommande. Espérons que le CSEN saura contenir les velléités ministérielles et qu'il aura à ce sujet la même prudence que son président, dans son livre Apprendre à lire : "La connaissance du cerveau ne permet pas de prescrire une unique méthode de lecture. Au contraire, la science de la lecture est compatible avec une grande liberté pédagogique, des styles très variés d'enseignement et de nombreux exercices qui laissent le champ libre à l'imagination de l'enseignant et des enfants."

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Dès le 25 novembre, au lendemain de la nomination de Stanislas Dehaene, figure des neurosciences en France, à la tête du Conseil scientifique de l'Education nationale (CSEN) par Jean-Michel Blanquer, le syndicat majoritaire des enseignants du premier degré, le SNUIPP - FSU, lançait un appel : "L'école de la réussite de tous et de la formation des citoyens a besoin de toute la recherche."

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MOOC Savanturiers : Education par la recherche, neurosciences à l'école

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MOOC Savanturiers : Education par la recherche, neurosciences à l'école

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Université Sorbonne Paris Cité

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Description

Éducation par la recherche L'Éducation par la recherche désigne à la fois la posture de l'enseignant comme pédagogue-chercheur et l'initiation des élèves aux méthodes de la recherche et à son éthique. En prenant modèle sur la recherche, la culture scolaire renoue avec la rigueur de la démarche, le développement de l'esprit critique, la volonté d'explorer l'inconnu et d'innover, la créativité et la collaboration.

Les enseignants engagent ainsi leurs élèves dans des projets coopératifs rigoureux où ils mobilisent de nombreuses compétences telles que : observer, questionner, décrire, formuler des hypothèses, capitaliser des savoirs, expérimenter, modéliser, échanger des informations, argumenter et valider des résultats. Le questionnement, l'erreur, l'essai, l'itération, la comparaison entre le modèle et la réalité, le travail collaboratif, l'ouverture de l'école au monde constituent autant de leviers pour les apprentissages.

Grâce à la démarche d'Éducation par la recherche, les élèves s'initient dès le plus jeune âge aux outils et concepts de la recherche et de la production de savoirs. Ils mènent des projets dont l'aboutissement est un chef-d'oeuvre témoignant de leurs apprentissages, leurs compétences et l'avancée de leur réflexion.

Neurosciences à l'École
L'objectif de ce MOOC Éducation par la recherche : neurosciences à l'École III est de former les professeurs des écoles et du collège, les animateurs, les formateurs d'enseignants, un modèle de l'Éducation par la recherche appliqué aux neurosciences. Il s'agit notamment pour chaque participant de concevoir, mettre en oeuvre et consolider son projet Savanturiers.

Format
Comme pour tous les parcours en ligne de la collection, Éducation par la recherche ce MOOC vous offre la possibilité de choisir entre deux parcours possibles :
Un parcours INITIAL qui vous permettra de mieux comprendre les principes et enjeux d'un projet d'Éducation par la recherche appliqué aux neurosciences. Pour ce faire, il vous suffira de consulter tout au long des 5 semaines de cours les ressources du MOOC et de participer aux activités proposées sur FUN.

Un parcours PROJET qui vous permettra de prototyper, seul ou à plusieurs, votre futur projet de classe.

Prérequis

Pour participer à ce MOOC, nul besoin de posséder des compétences ou des connaissances dans le domaine des neurosciences. Toute l'ambition de cette formation en ligne est de vous familiariser avec une démarche qui souhaite vous placer, vous et vos élèves, dans une posture de recherche et développement pour produire de nouveaux savoirs.

Evaluation et Certification Une attestation de suivi de cours, délivrée automatiquement par FUN aux participants ayant donné au moins 75% de bonnes réponses aux activités.

Sessions de cours

Archivées

Du 6 octobre 2016 au 22 décembre 2016

Du 25 janvier 2018 au 23 mars 2018

Du 31 mai 2018 au 3 août 2018

Licence

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Éducation par la recherche : neurosciences à l'École

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Passer au contenu principal Éducation par la recherche L'Éducation par la recherche désigne à la fois la posture de l'enseignant comme pédagogue-chercheur et l'initiation des élèves aux méthodes de la recherche et à son éthique.

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Fondements cognitifs des apprentissages scolaires Stanislas Dehaenee

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Fondements cognitifs des apprentissages scolaires Stanislas Dehaenee

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Catherine Vidal

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Catherine Vidal : la plasticité cérébrale

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Que fait le cerveau quand il ne fait rien ?

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Que fait le cerveau quand il ne fait rien ?

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Marc Gozlan, Le Monde, 2013.

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BEB DEUM

Tout commence en novembre 1992 par une découverte fortuite faite par Bharat Biswal, un étudiant ingénieur électricien alors âgé de 25 ans. Voulant se former en biophysique et neurosciences, il se voit proposer un poste dans le département de radiologie de la faculté de médecine du Wisconsin, à Milwaukee (Etats-Unis). Il entreprend alors de réduire le bruit de fond des signaux générés par l'IRM fonctionnelle (IRMf) afin d'améliorer l'interprétation des données recueillies lors de la réalisation d'une tâche motrice.

" Je ne pouvais travailler que tous les samedis soir car le reste du temps presque tous les scanners étaient pris par les cliniciens. A ma grande surprise, j'ai remarqué la présence d'une forte corrélation entre l'activité des cortex moteurs gauche et droit, alors même que le sujet était parfaitement immobile ! ", se souvient Bharat Biswal, aujourd'hui ingénieur biomédical au département de radiologie de la New Jersey Medical School. Il venait de découvrir l'existence d'une activité spontanée, au repos, entre des régions distantes du système moteur qui apparaissent fonctionnellement couplées.
" Réseau du mode par défaut "
" D'autres études montreront qu'il existe dans le cerveau au repos, lorsque notre activité cognitive n'est pas dirigée vers un objectif spécifique, une activité cérébrale intense et soutenue dans des régions spatialement éloignées, indique le professeur Francis Eustache, qui dirige l'unité Inserm du laboratoire de neuropsychologie du CHU de Caen. " Ces structures sont fortement connectées sur le plan fonctionnel et forment un réseau caractérisé par la présence de fluctuations synchrones de basse fréquence. "

Ce réseau est composé de régions du cortex préfrontal en avant et du cortex pariétal en arrière. Dans un article paru en 2001 dans les " Comptes rendus de l'Académie des sciences américaine (PNAS) ", Marcus Raichle, professeur de radiologie à la Washington University School of Medicine (Saint Louis, Missouri), l'a baptisé " réseau du mode par défaut " pour signifier qu'il fonctionne même lorsque l'on ne fait rien. Depuis, cet article a été cité 2 595 fois dans la littérature scientifique.

Le cerveau reste donc actif au repos. Un repos très relatif dans la mesure où " le cerveau, qui représente seulement 2 % de la masse corporelle totale, consomme au repos 20 % de l'énergie du corps. De plus, la réalisation d'une tâche n'exige qu'un faible surcoût d'énergie par rapport à celle consommée par un cerveau au repos : moins de 5 % ", indique Marcus Raichle.
Activités mentales d'introspection
L'activité au repos du réseau par défaut (RD) présente la particularité de diminuer dès lors que le sujet réalise n'importe quelle tâche cognitive. Autrement dit, le RD se " désengage " lorsque le sujet réalise une action avec un objectif spécifique, tandis que l'activité des réseaux liés à une tâche diminue. Les activités de ces réseaux et celle du RD sont " anticorrélées ", variant en sens inverse. Ainsi, une récente étude japonaise, conduite lors du visionnage de vidéos de " Mr Bean ", a révélé que les clignements des yeux s'accompagnent d'un bref désengagement du réseau attentionnel en même temps que d'une activation du RD.

Le RD serait associé à des activités mentales d'introspection, de référence à soi. Il serait également lié à la capacité de construire des simulations mentales basées sur des souvenirs autobiographiques, les expériences présentes, mais également sur des projections dans le futur. " Cette projection de soi par anticipation serait un élément-clé de l'activité cérébrale au repos. Le RD interviendrait dans l'élaboration de scénarios mentaux visant à imaginer ou planifier le futur, comme lorsqu'on se voit déjà se prélasser sur une plage en pensant à ses prochaines vacances d'été. Le RD pourrait également être requis lorsqu'on imagine des situations alternatives, qu'elles soient réalistes ou fantaisistes ", déclare Gaël Chételat, directrice de recherche au CHU de Caen.

De même, l'activité du RD serait sollicitée pour notre capacité à comprendre les états mentaux d'autrui. Autrement dit, à voyager dans la tête des autres. Enfin, l'activité de régions-clés du RD apparaît corrélée à la fréquence des rêveries diurnes, ces moments durant lesquels on se perd dans ses pensées.
Evaluation de nombreuses hypothèses
Selon le professeur Andreas Kleinschmidt, neurologue aux Hôpitaux universitaires de Genève, notre cerveau passerait son temps au repos à évaluer de nombreuses hypothèses concernant une situation qui pourrait se produire dans le futur. " Il s'agit d'un processus dynamique et évolutif, qui n'arrête pas de tourner. Selon nous, le cerveau cherche constamment à rétablir un équilibre entre les mondes intérieur et extérieur, ce qui sous-entend qu'il nous permet d'éviter les mauvaises surprises en faisant des hypothèses sur l'avenir. "

Ainsi, poursuit-il, " lorsque nous sommes au volant de notre voiture, notre cerveau n'arrête pas de mettre à jour des spéculations qui nous préparent à nombre de situations qui pourraient se produire ", comme anticiper que la voiture qui nous précède tombe brusquement en panne ou qu'un animal traverse subitement la route. Si cela devait se produire en réalité, nous serions à même de réagir rapidement.

Pour le professeur Maurizio Corbetta, de la Washington University School of Medicine, Saint Louis (Missouri), " cette activité spontanée est une façon de garder opérationnels des processus qui peuvent servir. Cela prend moins d'énergie et cela va plus vite de garder un ordinateur avec tous ses programmes en mode veille, mais actifs, que de le rallumer à chaque fois quand vous faites quelque chose ".
Niveau de conscience résiduelle des patients comateux
L'activité du RD n'est pas altérée lors des premiers stades du sommeil, peu ou pas pendant une anesthésie légère ou en état d'hypnose. De façon encore plus surprenante, l'équipe du professeur Steven Laureys, de l'université de Liège, a montré que le RD des patients atteints du " locked-in syndrome ", éveillés et conscients, mais incapables de bouger si ce n'est les yeux, est quasiment identique à celui de sujets sains. En revanche, l'activité du RD est significativement diminuée chez les patients en état végétatif, inconscients mais présentant un état d'éveil minimal, et chez les patients comateux. Elle serait complètement absente lors d'un coma irréversible.

Les chercheurs belges considèrent que le niveau de connectivité au sein du RD pourrait renseigner sur le niveau de conscience résiduelle des patients comateux totalement incapables de communiquer et serait associé à la capacité de récupération de certains patients présentant un état de conscience altéré. Selon eux, l'IRMf au repos pourrait constituer un outil particulièrement intéressant, mais qui reste à valider, pour aider le clinicien à prédire les chances de récupération.

Le RD n'est qu'un des " réseaux de l'état de repos ", même si c'est celui qui possède les interconnexions les plus robustes et constantes, ainsi que l'activité métabolique la plus intense. De nombreux réseaux fonctionnels au repos ont été décrits, en rapport avec des systèmes cérébraux aussi divers que ceux impliqués dans la motricité, l'attention, la vision, l'audition, le langage. Ces réseaux liés au repos sont présents chez les primates et les rongeurs.
Facteurs génétiques et environnementaux
Le professeur Michael Greicius, du département de neurologie de la faculté de médecine de Stanford, en Californie, voit dans l'activité de ces réseaux fonctionnels au repos " un moyen de conserver les connexions qu'ils entretiennent constamment entre eux. On sait que les synapses [les points de liaison entre neurones] tendent à disparaître lorsqu'elles ne montrent pas une activité minimale. Ainsi, l'activité cérébrale au repos permettrait de préserver ces réseaux qui participent à l'organisation globale du cerveau ".

Reste à comprendre les facteurs génétiques et environnementaux qui interviennent dans la construction et le maintien des réseaux liés à l'état de repos, mais également " les mécanismes cellulaires qui sous-tendent leur activité, ce que l'on ignore totalement aujourd'hui ", souligne Marc Raichle.

" Le but ultime est de comprendre comment des comportements humains complexes émergent de l'activité et de l'interaction de ces réseaux cérébraux fondamentaux, résume Michael Greicius. L'IRM fonctionnelle permet une acquisition relativement aisée des données d'activité des réseaux fonctionnels au repos, dont le RD. Contrairement à d'autres techniques d'imagerie, l'IRMf peut être utilisée chez des patients souffrant de démence ou de troubles psychiatriques sévères incapables de réaliser des tâches. La seule chose que l'on demande au sujet est de rester tranquille pendant environ huit minutes. " Cette facilité d'accès explique l'engouement de très nombreuses équipes pour cette technique.

L'IRMf au repos a été utilisée pour analyser l'activité du RD dans une trentaine de troubles neuropsychiatriques, ainsi que pour évaluer l'impact de la privation de sommeil, de la méditation, de la musique sur ce réseau.
" Hyperactivité du RD dans la schizophrénie "
Susan Whitfield-Gabrieli, du département cerveau et sciences cognitives du MIT (Cambridge, Massachusetts), a rapporté la présence d'une " hyperactivité du RD dans la schizophrénie qui pourrait témoigner d'une amplification de la focalisation sur le monde mental intérieur dont témoigne la paranoïa ". Cette chercheuse a par ailleurs observé " une activité accrue du RD chez des individus sains, parents de premier degré de patients schizophrènes, ce qui suggère que ces perturbations fonctionnelles seraient associées aux processus physiopathologiques plutôt qu'une conséquence de la maladie ".

Le réseau par défaut a été étudié dans les épisodes dépressifs majeurs. " Il existe une connectivité fonctionnelle accrue du RD dans la dépression, maladie dans laquelle on observe une rumination, les patients ne cessant de ressasser des idées négatives sur eux-mêmes ", indique le professeur Philippe Fossati, psychiatre (centre émotion, CNRS, Pitié-Salpêtrière, Paris).

Les patients dépressifs ayant une tendance à une focalisation sur soi excessive, les processus de référence à soi ont été étudiés en relation avec le RD. Ceux-ci interviennent à chaque fois que l'on se pose la question de savoir si un terme évoquant un trait de personnalité (avare, généreux, susceptible, etc.) s'applique à nous-même. L'équipe de Philippe Fossati a montré que la partie antérieure du réseau par défaut, normalement sollicitée dans les processus de référence à soi chez le sujet sain, était activée de manière excessive chez l'individu déprimé.
Imagerie cérébrale
Par ailleurs, certaines études ont montré une corrélation entre le niveau de connectivité au sein du RD et la durée de l'épisode dépressif. Des résultats obtenus par l'équipe de Philippe Fossati, non encore publiés, montrent que les données de l'imagerie cérébrale permettraient de prédire la réponse à tel ou tel type de traitement antidépresseur, ce qui ferait gagner du temps dans une prise en charge médicamenteuse efficace.

De très récentes études tendent à montrer l'existence d'altérations du RD qui pourraient en partie expliquer certaines anomalies du comportement social chez des individus atteints d'autisme. On observerait une moindre activation au sein du RD, qui serait par ailleurs corrélée au degré des difficultés sociales éprouvées chez ces patients.

Des anomalies du RD ont également été décrites chez les enfants d'âge scolaire souffrant de " trouble déficit d'attention/hyperactivité ". Enfin, des travaux ont évalué les altérations de certains réseaux fonctionnels au repos après survenue d'un dommage cérébral de moyenne gravité, qu'il s'agisse d'un accident vasculaire cérébral (AVC) ou d'un traumatisme.

" Nous avons montré en IRMf, après AVC, l'existence de perturbations de l'activité des réseaux fonctionnels au repos, même dans des régions intactes sur le plan structurel, et rapporté qu'elles sont corrélées à des déficits comportementaux ainsi qu'aux capacités de récupération ", indique Maurizio Corbetta, directeur du département de neuroréhabilitation (Saint-Louis, Missouri).

Comprendre les mécanismes par lesquels des troubles neuropsychiatriques fort différents induisent des perturbations de la connectivité du réseau par défaut, et dans quelle mesure son atteinte renseigne sur le pronostic des patients : tel est désormais l'objectif majeur de ces recherches.

> Lire : Hallucinations : quand le cerveau est instable au repos

> Et aussi : Maladie d'Alzheimer : chercher le défaut

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Que fait le cerveau quand il ne fait rien ?

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Même au repos, le cerveau demeure très actif. En fait, il ne s'arrête jamais. Plusieurs régions cérébrales, distantes les unes des autres mais activées de façon synchrone, forment un réseau étendu dont on découvre l'implication dans de nombreuses pathologies neuropsychiatriques comme la maladie d'Alzheimer, la dépression, la schizophrénie, l'autisme.

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Podcast "Rue des Écoles" sur France Culture - 11 Février 2018

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Neurosciences à l’école : la controverse

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Si l’importance donnée aux sciences cognitives dans l’éducation est inédite, elle est aussi de plus en plus en contestée

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Vidéo 8 minutes

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Connaître les neuromythes pour mieux enseigner

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Jérémy Blanchette Sarrasin, Steve Masson.

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Céline Alvarez

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Questions à Pascale Toscani (part 2) - Le statut de l'erreur

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Les 4 piliers de l'apprentissage selon S. Dehaene

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