Mesurer les ondes cérébrales pour comprendre comment les enfants font attention
Que peut révéler l'EEG avancé sur l'attention chez les jeunes ?
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Des chercheurs utilisent des électrodes pour mesurer l'activité cérébrale pendant que des enfants réalisent des tâches. Comprendre cette activité cérébrale peut fournir des indications sur la manière dont les enseignants peuvent optimiser l'environnement d'apprentissage pour les enfants d'âges et de capacités différents. Dans la seconde partie d'une étude, série en trois parties, neuroscientifique cognitif Paul Matusz révèle ce que l'EEG montre sur le développement de l'attention et comment les environnements multisensoriels peuvent affecter l'apprentissage des enfants.
Faire preuve d'attention dans des environnements multisensoriels comme les écoles
Imaginez un groupe d'enfants apprenant le théorème de Pythagore. L'enseignant se tient devant la classe, expliquant le théorème et fournissant des supports visuels. Imaginez maintenant des travaux routiers bruyants juste à côté : cela rendrait l'apprentissage très difficile. Il est clair que plusieurs sens interagissent pendant l'apprentissage. Pourtant, les recherches sur la façon dont les enfants se concentrent et apprennent s'intéressent souvent uniquement aux processus visuels.
Lorsque les adultes effectuent une tâche nécessitant une attention soutenue, ils sont plus distraits si quelque chose stimule à la fois leur vue et leur ouïe plutôt qu’un seul sens – par exemple, si une personne dans leur champ de vision bouge tout en parlant fort. L'information multisensorielle est traitée différemment Le cerveau traite davantage d'informations visuelles que d'informations auditives. Par conséquent, les études EEG qui analysent l'attention en se basant uniquement sur des informations visuelles (ou auditives) ne peuvent expliquer comment le cerveau fait attention dans des environnements multisensoriels quotidiens, comme à l'école.
« En grandissant, et surtout après leur entrée à l’école, les enfants deviennent généralement plus attentifs aux informations visuelles pertinentes. »
Les capacités d'attention visuelle et multisensorielle se développent différemment.
Mes collègues et moi étudions comment les processus cognitifs et leurs mécanismes cérébraux sous-jacents évoluent avec l'âge. Ces recherches sont essentielles pour comprendre comment les élèves de différents âges apprennent en situation réelle de classe. En grandissant, et surtout après leur entrée à l'école, les enfants développent généralement une meilleure capacité d'attention aux informations visuelles pertinentes.
Paradoxalement, les jeunes enfants ont tendance à être moins distraits que les enfants plus âgés et les adultes. information multisensorielle, surtout lorsque la tâche est difficile. Par exemple, chez les enfants de six ou sept ans qui recherchent des objets familiers, comme des formes colorées sur un écran, la vitesse de recherche n'est pas affectée par les distracteurs audiovisuels lorsqu'il y a de nombreux objets à examiner. En revanche, ces distracteurs audiovisuels affectent la vitesse de recherche des enfants plus âgés et des adultes. Ces résultats fascinants contredisent les théories classiques selon lesquelles les enfants seraient des « adultes plus distraits ». Mais nous connaissons encore très peu le rôle de l'attention dans l'apprentissage, notamment dans le contexte d'informations multisensorielles et de supports pédagogiques pertinents pour la classe.
« Paradoxalement, les jeunes enfants ont tendance à être moins distraits que les enfants plus âgés et les adultes. » information multisensorielle« Surtout lorsque la tâche est difficile. »
Comment les méthodes EEG avancées peuvent-elles aider ?
Les chercheurs en EEG établissent un lien entre des réponses cérébrales spécifiques et certains processus mentaux, comme le schéma détecté lorsque l'attention est focalisée sur un objet, que les neuroscientifiques appellent la composante N2pc. J'espère que de nouvelles méthodes plus avancées nous permettront d'utiliser la composante N2pc comme point de départ pour quantifier l'attention et la capacité d'apprentissage d'un enfant dans des situations naturelles, même chez les très jeunes enfants.
« Nous connaissons encore très peu de choses sur le rôle de l’attention dans l’apprentissage. »
L'imagerie cérébrale électrique, ou « neuroimagerie électrique », représente une amélioration significative par rapport à la méthode traditionnelle d'analyse des signaux EEG. Cette dernière analyse les signaux en un point précis du cuir chevelu, tandis que la neuroimagerie électrique analyse les schémas d'activité dans le temps et l'espace, sur l'ensemble du cuir chevelu.
Ces nouvelles méthodes, qui prennent en compte l'activité cérébrale sur l'ensemble du cuir chevelu, offrent un éclairage inédit sur les mécanismes cérébraux à l'œuvre lors de l'attention. Elles permettent d'observer comment ces schémas d'activité évoluent en fonction des informations, des tâches ou des contextes. Elles permettent également de comparer ces schémas chez l'enfant et l'adulte afin de comprendre le développement des mécanismes cérébraux qui régissent les capacités mentales rapides telles que l'attention.
La neuro-imagerie électrique a révélé de nombreuses informations sur les mécanismes cérébraux impliqués dans les fonctions cognitives, mais jusqu'à présent, les études se sont concentrées presque exclusivement sur les adultes. Désormais, des chercheurs comme moi associent des décennies de connaissances accumulées en électroencéphalographie (EEG) à ces méthodes avancées pour étudier l'attention dans des contextes où les études traditionnelles sont insuffisantes. Nous étudions le traitement de l'information visuelle et d'informations multisensorielles plus naturelles par les enfants tout au long de leur développement. Nous sommes plus proches que jamais de comprendre comment l'attention se développe dans des situations réelles.
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Notes
Glossaire
Composante EEG : Un schéma d’activité électrique positive et négative au niveau du cuir chevelu, associé à un processus mental spécifique, tel que l’attention.
Neuroimagerie électrique : une méthode avancée pour analyser simultanément les schémas dans le temps et l’espace en EEG.
Électroencéphalographie (EEG) : Méthode non invasive de mesure des ondes cérébrales, dans laquelle des électrodes placées sur le cuir chevelu, maintenues en place par un bonnet, captent l'activité de groupes de neurones situés près de la surface du cerveau.
Information multisensorielle : information que le cerveau crée en intégrant simultanément les données provenant de plusieurs sens. Par exemple, lors d’une conversation, les personnes intègrent à la fois les informations visuelles et auditives.
N2pc : La composante EEG qui se produit lorsque l’attention est focalisée sur un objet.