Selon une nouvelle étude des universités de Surrey et d’Oxford, de l’université de Loughborough et de l’université de Radboud aux Pays-Bas, exciter une région du cerveau à l’aide d’une stimulation par le bruit électrique peut aider à améliorer l’apprentissage des mathématiques chez ceux qui ont des difficultés avec ce sujet.
Au cours de cette étude unique, les chercheurs ont étudié l’impact de la neurostimulation sur l’apprentissage. Malgré l’intérêt croissant pour cette technique non invasive, on sait peu de choses sur les changements neurophysiologiques induits et leurs effets sur l’apprentissage.
Les chercheurs ont découvert que la stimulation par le bruit électrique sur la partie frontale du cerveau améliorait les capacités mathématiques des personnes dont le cerveau était moins excité (par les mathématiques) avant l’application de la stimulation. Aucune amélioration des scores mathématiques n’a été identifiée chez ceux qui présentaient un niveau élevé d’excitation cérébrale lors de l’évaluation initiale ou dans les groupes placebo. Les chercheurs pensent que la stimulation par le bruit électrique agit sur les canaux sodiques du cerveau, interférant avec la membrane cellulaire des neurones, ce qui augmente l’excitabilité corticale.
Le professeur Roi Cohen Kadosh, professeur de neurosciences cognitives et directeur de l’école de psychologie de l’université de Surrey qui a dirigé ce projet, a déclaré :
« L’apprentissage est la clé de tout ce que nous faisons dans la vie – du développement de nouvelles compétences, comme conduire une voiture, à l’apprentissage du codage. Notre cerveau absorbe et acquiert constamment de nouvelles connaissances.
« Auparavant, nous avons montré que la capacité d’apprentissage d’une personne est associée à l’excitation neuronale de son cerveau. Ce que nous voulions découvrir dans ce cas, c’est si notre nouveau protocole de stimulation pouvait stimuler, en d’autres termes exciter, cette activité et améliorer les compétences mathématiques. «
Pour l’étude, 102 participants ont été recrutés et leurs compétences mathématiques ont été évaluées au moyen d’une série de problèmes de multiplication. Les participants ont ensuite été divisés en quatre groupes : un groupe d’apprentissage exposé à une stimulation par bruit électrique aléatoire à haute fréquence, un groupe de surapprentissage dans lequel les participants ont pratiqué la multiplication au-delà du point de maîtrise avec une stimulation par bruit électrique aléatoire à haute fréquence. Les deux groupes restants étaient constitués d’un groupe d’apprentissage et de surapprentissage, mais ils ont été exposés à une condition factice (c’est-à-dire un placebo), une expérience semblable à une véritable stimulation sans application de courants électriques significatifs. Des enregistrements EEG ont été réalisés au début et à la fin de la stimulation pour mesurer l’activité cérébrale.
Le Dr Nienke van Bueren de l’Université Radboud, qui a dirigé ce travail sous la supervision du professeur Cohen Kadosh, a déclaré :
« Ces résultats mettent en évidence que les individus ayant une excitabilité cérébrale plus faible peuvent être plus réceptifs à la stimulation sonore, conduisant à de meilleurs résultats d’apprentissage, tandis que ceux ayant une excitabilité cérébrale élevée pourraient ne pas bénéficier des mêmes avantages en termes de capacités mathématiques. »
Nous avons découvert comment fonctionne cette neurostimulation prometteuse et dans quelles conditions le protocole de stimulation est le plus efficace. Cette découverte pourrait non seulement ouvrir la voie à une approche plus adaptée au parcours d’apprentissage d’une personne, mais également mettre en lumière le timing et la durée optimaux de son application. »
Professeur Roi Cohen Kadosh, professeur de neurosciences cognitives et directeur de l’école de psychologie à l’Université de Surrey
Cette étude a été publiée dans PL0S Biology.
