1.   Structure du cerveau

Le cerveau est composé de deux hémisphères dans lesquels nous trouvons quatre lobes: le lobe frontal, le lobe temporal, la lobe pariétal et le lobe occipital. Chacun de ces lobes va se spécialiser dans des l’exécution de certaines fonctions.

Le lobe frontal, situé à l’avant, est responsable, entre autre, de la planification et de la réflexion.

Le lobe temporal, situés au dessus de l’oreille, généralement dans l’hémisphère gauche, traite les sons et la parole et quelques aspects de la mémoire à long terme.

À l’arrière, nous retrouvons le lobe occipital, responsable du traitement de l’information visuelle.

Enfin, situé plus ou moins au sommet, le lobe pariétal gère l’orientation, le calcul et certains types de reconnaissance.

Entre les lobes pariétaux et les lobes frontaux, se situe le cortex moteur qui s’occupe de gérer les mouvements. En collaboration avec le cervelet, il permet de coordonner l’apprentissage des fonctions motrices.

En effet, le cervelet coordonne et exécute les mouvements. Il enregistre tous les mouvements, mêmes simples comme faire ses lacets. Un cervelet endommagé implique des difficultés de coordination et d’exécution des gestes : attraper une balle, donner poignée de main, …

Ces quatre lobes, le cortex moteur et le cervelet constituent les parties dites externes du cerveau.

 

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Le système limbique est une partie dite interne au cerveau. Il se situe au dessus du tronc cérébral et sous le cortex. Il permet l’interaction entre les émotions et la raison. Il est composé de plusieurs structures, dont trois principalement importantes pour le processus d’apprentissage et de mémorisation : le thalamus, l’hippocampe et l’amygdale.

Toutes les informations issues des sens, hors mis de l’odorat, passent par le thalamus avant d’être redirigées pour un traitement plus complet vers d’autres parties du cerveau.

L’hippocampe joue un rôle majeur dans l’apprentissage car il permet le passage des informations de la mémoire de travail vers la mémoire à long terme via des « signaux électriques ». Ce processus peut prendre plusieurs jours, semaines, voire mois. L’hippocampe joue donc un rôle essentiel dans l’enregistrement des souvenirs.

Juste en dessous, se situe l’amygdale. Celle-ci est primordiale pour le traitement des émotions.

La proximité entre l’amygdale et l’hippocampe amène l’hypothèse que les émotions sont fortement liées à l’enregistrement des souvenirs. Ainsi, il n’est pas étonnant de constater que les enseignants s’intéressent de plus en plus aux émotions de leurs élèves, afin d’améliorer leurs apprentissages.

 

Le cerveau est, par ailleurs, composé d’environ 100 milliards de neurones.

Du cœur de cette cellule vont émerger des centaines de petites branches appelées dendrites. Les neurones sont reliés entre eux par un axone. Les dendrites vont transmettre les impulsions électriques de neurones en neurones via l’axone.

L’axone est, quant à lui, recouvert d’une gaine appelée myéline, dont le but est d’augmenter la vitesse de transmission de l’information. Chez l’individu HP, cette gaine de myéline est plus épaisse, ce qui explique la rapidité du traitement de l’information et la vivacité d’esprit chez ces personnes.

La synapse est le point de contact entre deux neurones ou entre un neurone et une autre cellule.

Les synapses jouent un rôle déterminant dans la transmission de l’influx nerveux. De nouvelles synapses peuvent être créées tout comme certaines peuvent disparaître, en fonction des apprentissages réalisés par l’individu : c’est ce qu’on appelle la plasticité cérébrale.

 

 

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Ainsi, un message électrique envoyé d’un premier neurone circulera par la dendrite, l‘axone puis la synapse où, suite à cette activité électrique, seront libérées des substances chimiques : les neurotransmetteurs. Il en existe des centaines, comme par exemple la dopamine ou la sérotonine.

 

2.   Plasticité cérébrale

Le cerveau possède la capacité de se remodeler en fonction des expériences vécues et des apprentissages, c’est ce qu’on appelle la plasticité cérébrale. Ainsi, de nouvelles connexions entre neurones (les synapses donc) peuvent être renforcées tout au long de notre vie.

Lors d’un apprentissage, le cerveau va donc créer de nouvelles connexions entre les neurones, comme s’il s’agissait d’une route, d’un chemin à emprunter. Plus cet apprentissage va être répété, plus les connexions vont être renforcées. C’est ce que nous pouvons constater sur l’image ci-dessous.

La première photo nous montre le réseau de neurones avant l’entrainement, la deuxième nous montre le réseau de neurones deux semaines après l’entrainement et enfin la troisième nous le montre deux mois après l’entrainement.

 

 

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Les connexions les plus utilisées vont se renforcer tandis que celles inutilisées vont disparaître. C’est ce que l’on appeler l’élagage synaptique.

 

Cette courte vidéo résume brièvement ce que nous venons d’aborder dans ce chapitre:

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3.   Influence de l’alimentation sur notre cerveau

Pour fonctionner correctement, notre cerveau a besoin d’oxygène et de glucose.

Les synapses, quant à elles, dépendent d’acide gras oméga-3 tandis que les cofacteurs enzymatiques (qui facilitent les réactions chimiques) ont besoin de diverses vitamines pour fonctionner.

De graves carences en vitamines peuvent ainsi causer des troubles neuropsychiatriques comme des pertes de mémoire.

Ainsi, la consommation d’aliments riches en glucose et en vitamines, tels que les fruits, ou d’aliments riches en oméga-3, tels que le poisson, améliore les performances de la mémoire de travail, l’attention et les capacités motrices.

L’eau est également nécessaire au bon fonctionnement du cerveau, car celle-ci permet la bonne transmission des messages signaux. Boire trop peu d’eau affecte donc la vitesse de traitement de l’information.

 

Ainsi, il est utile de s’interroger sur les habitudes alimentaires des élèves ? Boivent-ils suffisamment ? Quels produits consomment-ils lors des collations ? Leur permettre de boire quand ils le souhaitent et instaurer des collations saines et riches en glucose permettrait d’accroitre l’efficacité de leurs fonctions cérébrales.

 

Cependant, l’alimentation n’est pas la seule responsable du bon fonctionnement du cerveau. En effet, l’activité physique a, elle aussi, un grand rôle à jouer.

 

4.   Influence du sport sur notre cerveau

NB : ce chapitre est directement issu de mon travail de fin d’études en cours d’écriture : « L’enfant TDAH en milieu sportif ».

 

« Il est prouvé que le sport présentait de nombreux bénéfices sur l’activité du cerveau.

 

Tout d’abord, pratiquer une activité sportive va permettre de produire davantage de dopamine. Augmenter le taux de dopamine dans le sang est donc bénéfique à l’individu atteint d’un trouble de l’attention, ce trouble affectant particulièrement sa concentration.

La contraction musculaire va également produire un flux de tryptophane, acide aminé favorisant la synthèse de la sérotonine. La sérotonine est un neurotransmetteur responsable, entre autre, de la régulation de l’humeur, du sommeil, et de la mémoire. La mémoire de travail est une fonction exécutive déficiente chez l’individu TDAH, une production accrue de ce neurotransmetteur ne peut donc que lui être positive, sans compter une meilleure régulation de l’humeur et un sommeil réparateur qui permettront au jeune d’être dans de meilleures conditions d’apprentissage et d’ainsi augmenter ses capacités de mémorisation.

 

Enfin, le sport influencera l’anatomie du cerveau, le volume de substance grise et de substance blanche étant revu à la hausse et de nouvelles connexions, artères et synapses se formant.

En effet, une étude menée sur des jumeaux par l'université de Jyväskylä – Finlande - et publiée en 2015 démontre que le jumeau pratiquant le plus d’activités physiques durant les trois ans précédant l’étude possédait une plus grande quantité de matière grise principalement dans deux régions du cerveau : le striatum et le cortex préfrontal.

La quantité de matière grise plus importante impactera positivement les performances en mémorisation.

Martine Duclos[1] affirme alors que « plus l'activité musculaire est élevée, plus l'angiogenèse et la neurogenèse sont importantes, plus on a de connexions synaptiques et donc meilleures sont les capacités cognitives »[2].

 

Ainsi, l’imagerie cérébrale a démontré que, chez les individus physiquement actifs, l’attention et les fonctions exécutives, principalement l’inhibition, la mémoire de travail et la planification étaient améliorées.

 

Nous comprenons alors aisément l’intérêt de l’activité sportive pour un individu présentant un TDAH.

Une étude menée par l’université du Michigan confirme d’ailleurs que le sport est particulièrement intéressant pour les enfants TDAH, celui-ci permettant de développer les compétences sociales, d’augmenter la concentration et de réduire l’impulsivité. »

 

 

5.   Sources

• David A. Sousa, Un cerveau pour apprendre, Éditions Chenelière, Canada, 2002.

• Jean-Pierre Rossi, Les mécanismes de l’apprentissage, Éditions de boeck, Collection Neuropsychologie, Belgique, 2014.

• https://www.futura-sciences.com/sante/definitions/corps-humain-plasticite-cerebrale-15833/ (consulté le 02/01/18)

• https://www.cognifit.com/fr/plasticite-du-cerveau (consulté le 02/01/18)

• https://www.youtube.com/watch?v=pnF21M30U_U (consulté le 02/01/18)

• http://www.cerveauetpsycho.fr/ewb_pages/a/article-l-alimentation-a-t-elle-de-vrais-effets-sur-notre-cerveau-35679.php (consulté le 02/01/18)

 

[1] Martine Duclos : chef du service de médecine du sport du CHU de Clermont-Ferrand.

[2] https://www.sciencesetavenir.fr/sante/bouger-ameliorer-le-cerveau_29226 (consulté le 01/12/2017)