Les scientifiques ont montré pour la première fois qu’une brève écoute du cycle d’ondes cérébrales d’une personne avant qu’elle n’effectue une tâche d’apprentissage augmente considérablement la vitesse à laquelle les compétences cognitives s’améliorent.
Selon l’équipe à l’origine de l’étude, l’étalonnage des taux de diffusion d’informations pour qu’ils correspondent au rythme naturel de notre cerveau augmente notre capacité à absorber et à nous adapter aux nouvelles informations.
Des chercheurs de l’Université de Cambridge affirment que ces strategies pourraient nous aider à conserver la “neuroplasticité” beaucoup moreover tard dans la vie et à faire progresser l’apprentissage tout au lengthy de la vie.
“Chaque cerveau a son propre rythme naturel, généré par l’oscillation des neurones travaillant ensemble”, a déclaré le professeur Zoe Kourtzi, auteur principal de l’étude du département de psychologie de Cambridge. “Nous avons simulé ces fluctuations pour que le cerveau soit en section avec lui-même – et dans le meilleur état pour s’épanouir.”
“La plasticité de notre cerveau est la capacité de se restructurer et d’apprendre de nouvelles choses, en s’appuyant continuellement sur les modèles précédents d’interactions neuronales. En exploitant les rythmes des ondes cérébrales, il peut être probable d’améliorer l’apprentissage flexible tout au long de la vie, de la petite enfance à l’âge adulte”, a déclaré Kourtzi.
Les résultats, publiés dans la revue Cerebral Cortex, seront explorés dans le cadre du Heart for Lifelong Learning and Individualized Cognition : une collaboration de recherche entre Cambridge et la Nanyang Technological College (NTU), Singapour.
Les neuroscientifiques ont utilisé des capteurs d’électroencéphalographie – ou EEG – attachés à la tête pour mesurer l’activité électrique dans le cerveau de 80 members à l’étude et échantillonner les rythmes des ondes cérébrales.
L’équipe a pris des lectures d’ondes alpha. Le milieu de gamme du spectre des ondes cérébrales, cette fréquence d’onde a tendance à dominer lorsque nous sommes éveillés et détendus.
Les ondes alpha oscillent entre huit et douze hertz : un cycle complet toutes les 85 à 125 millisecondes. Cependant, chaque personne a sa propre fréquence alpha maximale dans cette plage.
Les scientifiques ont utilisé ces lectures pour créer une “impulsion” optique : un carré blanc scintillant sur un fond sombre au même rythme que l’onde alpha individuelle de chaque personne.
Les participants ont reçu une dose de 1,5 seconde d’impulsions personnalisées pour faire fonctionner leur cerveau à son rythme naturel – une strategy appelée “entraînement” – avant de se voir présenter une tâche cognitive délicate et rapide : essayer d’identifier des formes spécifiques dans un barrage de encombrement visuel.
Un cycle d’ondes cérébrales se compose d’un pic et d’un creux. Certains members ont reçu des impulsions correspondant au pic de leurs vagues, d’autres au creux, tandis que d’autres ont reçu des rythmes aléatoires ou au mauvais rythme (un peu additionally rapides ou furthermore lents). Chaque participant a répété in addition de 800 variations de la tâche cognitive, et les neuroscientifiques ont mesuré la rapidité avec laquelle les gens s’amélioraient.
Le taux d’apprentissage de ceux bloqués dans le bon rythme était au moins trois fois in addition rapide que pour tous les autres groupes. Lorsque les participants sont revenus le lendemain pour effectuer une autre série de tâches, ceux qui avaient appris beaucoup furthermore rapidement sous entraînement avaient maintenu leur niveau de performance supérieur.
“L’intervention elle-même est très uncomplicated, juste un bref scintillement sur un écran, mais lorsque nous atteignons la bonne fréquence furthermore le bon alignement de period, cela semble avoir un effet fort et long lasting.”
Surtout, les impulsions d’entraînement doivent sonner avec le creux d’une onde cérébrale. Les scientifiques pensent que c’est le stage d’un cycle où les neurones sont dans un état de “haute réceptivité”.
“Nous avons l’impression d’être constamment attentifs au monde, mais en fait, notre cerveau prend des instantanés rapides, puis nos neurones communiquent entre eux pour enchaîner les informations”, a déclaré la co-auteure, la professeure Victoria Leong, de la NTU et du département de pédiatrie de Cambridge..
“Notre hypothèse est qu’en faisant correspondre la livraison d’informations à la stage optimale d’une onde cérébrale, nous maximisons la capture d’informations motor vehicle c’est à ce second que nos neurones sont au in addition haut de l’excitabilité.”
Des travaux antérieurs du laboratoire Child-LINC de Leong montrent que les ondes cérébrales des mères et des bébés se synchroniseront lorsqu’ils communiqueront. Leong pense que le mécanisme de cette dernière étude est si efficace auto il reflète la façon dont nous apprenons en tant que nourrissons.
“Nous exploitons un mécanisme qui permet à notre cerveau de s’aligner sur les stimuli temporels de notre environnement, en particulier les signaux de communication comme la parole, le regard et les gestes qui sont naturellement échangés lors des interactions entre moms and dads et bébés”, a déclaré Leong.
“Lorsque les adultes parlent à de jeunes enfants, ils adoptent un discours dirigé par l’enfant – une forme de parole lente et exagérée. Cette étude suggère que le discours dirigé par l’enfant peut être un moyen spontané de faire correspondre le rythme et d’entraîner les ondes cérébrales additionally lentes des enfants pour soutenir l’apprentissage..”
Les chercheurs affirment que, bien que la nouvelle étude ait testé la perception visuelle, ces mécanismes sont susceptibles d’être “du domaine général” : s’appliquant à un huge éventail de tâches et de scenarios, y compris l’apprentissage auditif.
Ils soutiennent que les applications potentielles de l’entraînement des ondes cérébrales peuvent ressembler à de la science-fiction, mais sont de additionally en as well as réalisables. “Alors que notre étude utilisait des equipment EEG complexes, il existe maintenant des systèmes de serre-tête simples qui vous permettent de mesurer assez facilement les fréquences cérébrales”, a déclaré Kourtzi.
“Les enfants font maintenant une grande partie de leur apprentissage devant des écrans. On peut imaginer utiliser des rythmes d’ondes cérébrales pour améliorer certains facets de l’apprentissage des enfants qui ont des difficultés dans les salles de classe ordinaires, peut-être en raison de déficits attentionnels.”
D’autres programs précoces de l’entraînement des ondes cérébrales pour stimuler l’apprentissage pourraient impliquer la formation dans des professions où l’apprentissage rapide et la prise de décision rapide sont essentiels, comme les pilotes ou les chirurgiens. “Les simulations de réalité virtuelle font désormais partie intégrante de la development dans de nombreuses professions”, a déclaré Kourtzi.
“La mise en œuvre d’impulsions qui se synchronisent avec les ondes cérébrales dans ces environnements virtuels pourrait donner un avantage aux nouveaux apprenants ou aider ceux qui se recyclent moreover tard dans la vie.”