Le rythme de l'activité cérébrale d'un nourrisson semble les mettre en mode d'apprentissage constant, tandis que celui d'un adulte peut leur permettre de récupérer des connaissances conceptuelles
Les cerveaux des bébés opèrent à un rythme différent de ceux des adultes
Lorsqu'un bébé essaie de comprendre ce qu'il a vu, son activité cérébrale semble cocher à un rythme plus lent que chez les adultes, ce qui peut les aider à apprendre continuellement de nouveaux concepts.
Notre cerveau traite des stimuli sensoriels à l'aide de réseaux de neurones. Si un neurone reçoit un signal suffisamment fort d'un autre neurone, il transmet encore le signal à plus de neurones, produisant des ondes synchronisées d'activité électrique où de nombreux neurones alternent entre les états activés et silencieux.
Ces ondes cérébrales se produisent à différentes fréquences. Lorsqu'une région cérébrale donnée affiche simultanément une gamme de fréquences, une proportion plus élevée de ses neurones peut se synchroniser avec certaines fréquences plus que d'autres. Par exemple, des études précédentes montrent que le cortex visuel adulte présente un large éventail de fréquences lorsque les gens voient des choses, mais proportionnellement, plus de neurones semblent se synchroniser avec des vagues à 10 Hertz, ou des cycles par seconde.
Pour savoir si la même chose s'applique aux nourrissons, Moritz Köster à l'Université de Regensburg en Allemagne et ses collègues ont recruté 42 bébés âgés de 8 mois, via leurs parents. L'équipe a enregistré l'activité cérébrale des nourrissons – en utilisant des électrodes placées sur leur cave – alors qu'ils regardaient des dizaines de monstres de dessins animés conviviaux flash sur un écran pendant 2 secondes chacun, sur environ 15 minutes.
Les chercheurs ont utilisé le fait que les ondes cérébrales ont tendance àulter dans le temps avec des images clignotantes rapidement, offrant un moyen de tester le nombre de neurones se synchroniser avec différentes fréquences dans les parties visuelles du cerveau du nourrisson. Plus précisément, ils ont scintillé chaque monstre de manière et éteint à huit fréquences, allant de 2 à 30 Hertz.
En analysant les enregistrements cérébraux, l'équipe a constaté que le cortex visuel produisait des vagues d'activité synchronisée dans le temps avec les caricatures vacillantes. Mais les ondes cérébrales étaient les plus tirées sur 4 Hertz, ce qui suggère que plus de neurones se synchronisaient avec cette fréquence vacillante qu'avec les autres.
De plus, ce signal 4-Hertz était présent en arrière-plan même lorsque le cerveau s'est adapté à la voir vaciller à d'autres fréquences, comme 15 Hertz. «Ce qui est vraiment intéressant, c'est que même si vous stimulez dans toutes les différentes fréquences, vous trouvez toujours la réponse 4-Hertz», explique Köster.
Ce rythme se situe dans une bande de fréquences connues sous le nom de thêta, qui a été liée à la formation de nouveaux concepts, il peut donc aider les nourrissons à apprendre de ce qu'ils voient. «Cela suggère que les nourrissons sont en mode d'apprentissage constant», explique Köster.
À l'appui de cette idée, les chercheurs ont également constaté que les ondes cérébrales à 4 hertz, mais pas celles à d'autres fréquences, dans le cortex visuel semblaient se propager aux circuits neuronaux dans d'autres régions cérébrales impliquées dans la formation de concepts, ce qui suggère que ces ondes transmettent des informations visuelles dans des domaines de renforcement des connaissances.
En répétant l'expérience de sept adultes, les chercheurs ont confirmé des résultats antérieurs que leurs circuits cérébraux visuels sont le plus fortement activés par une fréquence de 10 hertz et ont découvert que cette fréquence était présente dans le contexte, quel que soit le taux à laquelle les caricatures scintillaient.
Les adultes ont déjà vécu beaucoup de choses, de sorte que la partie visuelle de leur cerveau semble être réglée pour cocher à une fréquence plus élevée, qui, selon les études, peut les aider à bloquer les informations sans importance et à se concentrer sur la récupération des connaissances conceptuelles, explique Köster.
D'autres études sont nécessaires pour déterminer si l'exposition aux images vacillantes à 4 Hertz pourrait améliorer la capacité des nourrissons à apprendre de nouveaux concepts, explique Emily Jones à Birkbeck, Université de Londres. L'équipe espère en savoir plus à ce sujet dans une étude en cours distincte, explique Köster.
