Mon Cerveau à l'école

Quelques éléments de sciences cognitives pour les enseignants et les parents

  • Newsletter été 2022

    Chères familles, chers collaborateurs,

    Voici notre newsletter de l’été ! Nous vous souhaitons un merveilleux été rempli d’aventures et de découvertes estivales !

    Vous pourrez lire nos dernières découvertes scientifiques sur le cerveau des bébés et des enfants ainsi que nos études en cours ou à venir ! Nous tenons avant tout à remercier chaleureusement tous nos petits chercheurs en herbe et leurs parents que nous avons vu ces derniers mois à Neurospin ainsi qu’à la maternité d’Orsay !

    ATTENTION, NOTRE ADRESSE MAIL A CHANGE
    Vous pouvez désormais nous joindre à :  neurokidslab@cea.fr

    Voici quelques résultats de nos études récentes

    Chez les bébés

    Les capacités de segmentation de la parole chez les nouveau-nés

    Notre série d’expériences réalisées dans les maternités de Port-Royal et d’Orsay sont désormais publiées (merci encore aux familles qui ont accepté de participer !)

    Nous nous sommes intéressés aux mécanismes qui permettent aux nouveau-nés d’apprendre leur langue maternelle si rapidement, notamment en apprenant les statistiques en les syllabes d’une langue.

    Pour apprendre une langue, la première étape est sans doute d’en isoler les mots. C’est sur cette question que porte notre série d’expériences. Or, contrairement à l’écrit où les mots sont clairement et systématiquement séparés par un espace, à l’oral il n’existe pas d’éléments aussi systématiques pour séparer les mots les uns des autres. Pour découvrir les mots, les nouveau-nés doivent donc découper un flot continu de parole. On appelle ce processus la segmentation.

    En 1996, J.Saffran et ses collègues ont proposé un mécanisme qui pourrait être à l’œuvre pour permettre cette segmentation : les probabilités de transition entre syllabes. Dernière ce terme ce cache une idée simple : certaines syllabes sont souvent prononcées l’une après l’autre (‘ma’ et ‘man’ par exemple) et d’autres très rarement (‘man’ et ‘va’). En remarquant cela, les bébés pourraient donc faire l’hypothèse que ‘maman’ est un mot contrairement à ‘manva’ et trouver ainsi les limites entre les mots.

    Pour tester cela chez le nouveau-né de quelques jours à peine, nous avons mesuré l’activité de leurs cerveaux grâce à l’EEG pendant que nous faisions écouter des suites de syllabes dans un ordre précis. Nous avons ensuite pu mesurer que les syllabes prononcées souvent l’une après l’autre impliquaient une réponse cérébrale différente des syllabes rarement associées. Les nouveau-nés endormis sont donc capable de découvrir les mots grâce aux statistiques d’une langue dès les premiers jours de vie !

    De plus, lorsque les bébés écoutent des suites de syllabes, leur cerveau répond à chacune de ces syllabes et nous pouvons observer leur cerveau oscillant au rythme des syllabes. Nous avons observé que lorsque les nourrissons écoutent un langage artificiel formé de mots de trois syllabes, leur cerveau répond également aux mots et nous avons pu observer leurs réponses neuronales oscillant au rythme des mots. Cela montre aussi qu’ils ont découvert les mots de la langue.

    oscillations au rythme des syllabes et des mots quand ils écoutent des suites de mots

    Nous avons ensuite prolongé nos recherches en nous intéressant à la généralisation de cet apprentissage pour des mots plus longs (de 4 syllabes) ce qui pose des difficultés aussi bien aux bébés qu’aux adultes. Nous avons montré que dans ce cas, les statistiques ne sont pas suffisantes et que la prosodie (la façon dont on parle) jouait alors un rôle important. En effet, un silence, même subliminal (de quelques millisecondes), à la fin des mots aide grandement l’apprentissage. C’est vrai chez les nouveaux nés endormis mais aussi chez les adultes, montrant encore une fois que ces mécanismes d’apprentissages sont déjà présents et fonctionnels dès la naissance !

    Activations cérébrales sans pause et avec pause entre les mots

    Si vous souhaiter en savoir plus, les études complètes sont maintenant publiés sous les référence :

    Fló, A., Benjamin, L., Palu, M., & Dehaene-Lambertz, G. (2022). Sleeping neonates track transitional probabilities in speech but only retain the first syllable of words. Scientific Reports12(1), 1-13.

    Benjamin, L., Flo, A., Al Roumi, F., & Dehaene-Lambertz, G. (2022). Humans parsimoniously represent auditory sequences by pruning and completing the underlying network

    Chez les enfants

    Le projet Bien Joué

    Plusieurs recherches de laboratoire ont montré que la compréhension de l’arithmétique chez les élèves pouvait être facilitée par certains jeux à contenu numérique. Dès lors, suffirait-il d’inciter les élèves à jouer pendant l’été pour améliorer leurs performances à la rentrée ? En collaboration avec la Fédération Française de Bridge, plusieurs milliers d’enfants de fin de CP ont reçu, juste avant les vacances, un jeu de cartes « le petit bridge » et un jeu de plateau « Lianes et Cascades ». Une centaine de classes volontaires, situées en REP/REP+ dans 4 départements très défavorisés (Guadeloupe, Nord, Pas de Calais, et la Réunion) ont été répartis aléatoirement en classes expérimentales (avec jeux) et contrôles (sans jeux). Les élèves des écoles expérimentales ont reçu les jeux dans la dernière semaine de CP (fin juin 2021) et ont pu jouer brièvement en classe avant de repartir chez eux avec les jeux. Au retour des vacances, à l’entrée au CE1, nous avons comparé leurs progrès à l’aide des évaluations nationales (programme EvalAide) et d’un questionnaire.

    Les résultats montrent que :

    • Les élèves qui avaient reçu les jeux ont gagné en confiance dans leurs capacités, en mathématiques et en lecture.
    • Cependant, en moyennes, les élèves qui avaient reçu les jeux ne présentent pas des performances supérieures aux élèves contrôles, ni en maths, ni en langage.
    • Trop peu d’élèves (entre 10 et 20% selon les estimations) ont joué à ces jeux pendant l’été. Ces élèves ont davantage progressé que les autres, en mathématique comme en langage — mais comme il s’agissait de meilleurs élèves dès le départ, rien ne permet d’affirmer que c’est le fait d’avoir utilisé nos jeux qui les a fait progresser.

    Plusieurs éléments peuvent expliquer ce faible impact: l’épidémie de Covid, le peu de temps disponible pour enseigner les jeux avant les vacances, et surtout le fait que près de 40% des élèves de REP/REP+ ne jouent régulièrement à aucun jeu, et n’ont pas adopté ceux que nous leur proposions. Il semble donc probable que ces résultats puissent être améliorés en introduisant les jeux à l’école tout au long de l’année, avec une véritable pédagogie qui enseigne non seulement les règles des jeux, mais surtout les concepts mathématiques et les raisonnements sur lesquels ils reposent. Une telle opération, appelée « Les oiseaux compteurs », est actuellement en cours.

    Cette recherche souligne l’importance de l’expérimentation, même si son résultat est négatif : en son absence, il aurait été tentant de distribuer des jeux à tous les élèves, et l’inefficacité de cette mesure n’aurait jamais été reconnue.

    Quelques projets en cours …

    Chez les bébés

    Pour connaître nos études en cours, c’est par ici 

    L’attribut alt de cette image est vide, son nom de fichier est DSC_5321worked-1024x684.jpg.

    Chez les enfants

    Projet “école et cerveau”

    Le projet s’inscrit dans le programme « Un violon dans mon école » porté par la fondation Vareille qui a pour but d’évaluer scientifiquement dans quelle mesure l’apprentissage d’un instrument de musique, en l’occurrence le violon, dès la maternelle, peut contribuer à l’épanouissement des enfants.

    Le projet scientifiquement porté par NeuroSpin vise à étudier l’influence de cette pratique sur le cerveau de l’enfant. Plus précisément, nous souhaitons évaluer, au cours des années du CP et du CE1, les modifications anatomiques et fonctionnelles engendrées par une éducation musicale et une pratique du violon initiée dès l’âge de 4 ans.

    Nous souhaitons particulièrement étudier l’éventuel transfert des effets de la pratique du violon à des domaines distants tels que les réseaux cérébraux du langage parlé, de la lecture, des mathématiques, et de l’attention. En effet, comme tout autre apprentissage, celui d’un instrument de musique, laisse son empreinte et marque profondément le cerveau de l’humain. La principale question est donc d’identifier cette empreinte neuronale, et de savoir si la musique peut avoir également un impact sur d’autres circuits neuronaux que ceux directement concernés par la musique.

    Nous ambitionnons donc réaliser des expériences d’imagerie cérébrale chez 60 élèves qui seront en classe de CP à la rentrée scolaire de 2022-2023. La moitié des 60 élèves aura reçu une éducation musicale et aura pratiqué le violon de façon hebdomadaire, tandis que l’autre, bien appariée sur tous les plans, n’auront pas reçu une telle éducation. Ces expériences mesureront spécifiquement l’activité cérébrale des réseaux neuronaux des différents domaines cités auparavant : les réseaux neuronaux du langage parlé et oral, de la lecture, des mathématiques et de l’attention.

    Projet “les oiseaux compteurs”

    Le projet des Oiseaux Compteurs s’inscrit dans la continuité du projet Bien Joué été 2021. Il a pour vocation de tester si la distribution d’un jeu de cartes en début de CP et la pratique régulière de ce jeu en classe permet aux élèves de progresser davantage en mathématiques.

    Le ministère de l’Éducation nationale, de la Jeunesse et des Sports a lancé cette opération en Novembre 2021: « Une opération ludique au service des apprentissages mathématiques ». Le jeu de cartes les Oiseaux compteurs, illustré par l’artiste Charlotte Gastaut, a été conçu par les services de la Direction Générale de l’Enseignement Scolaire (DGESCO) du ministère de l’Éducation nationale, de la Jeunesse et des Sports, avec le conseil et l’expertise du Conseil Scientifique de l’Éducation Nationale (CSEN). Près de 4 200 enseignants se sont portés volontaires pour faire pratiquer à leurs élèves de CP ces 8 jeux de cartes. Comme pour le projet Bien Joué, les classes ont été réparties aléatoirement entre classes expérimentales (avec jeux) et classes témoin (sans jeux).

    Les classes du groupe expérimental ont pu mettre en place les jeux en s’appuyant sur les ressources éditées par la DGESCO et le CSEN et disponibles sur la page Eduscol du projet. Tout comme pour le projet Bien Joué, les progrès des élèves seront évalués grâce aux évaluations nationales (programme EvalAide) et à un questionnaire. La comparaison rigoureuse des résultats entre les deux groupes permettra de mesurer l’impact d’un tel dispositif.

    Aujourd’hui, les élèves ont déjà passé les évaluations nationales de début de CP, celles de mi-CP et les questionnaires. Les évaluations nationales de début de CE1 auront lieu en Septembre 2022. Les premiers résultats de cette étude sont attendus pour le premier trimestre de l’année 2023.

    Les petits plus à découvrir

    La Conférence internationale sur le sommeil : « mieux dormir pour mieux apprendre »

    Une conférence internationale sur le sommeil a été organisée le 23/03/2022 par le conseil Scientifique de l’Education Nationale (CSEN). Vous pourrez retrouver l’intégralité de la conférence en replay et/ou lire la note de synthèse qui rassemble les dernières données de la recherche et les recommandations.

    Retrouvez aussi de nouvelles ressources sur la page dédiée au sommeil sur notre site internet moncerveauàlecole.

    Colloque « L’enfant, la nature et le vivant »

    Un colloque sur « l’enfant, la nature, le vivant »  organisé par les étudiants en master en psychologie du développement de l’Université de Nanterre s’est déroulé le mercredi 8 juin dernier à la Cité des Sciences et de l’Industrie. Vous pouvez le revoir en replay.

    Comment améliorer le bien être à l’école

    Voici un livre avec 70 propositions pour améliorer l’école : “Et si l’enfant était au coeur?“, co-publication (Gaël Le Bohec, député de la commission de l’éducation, François Taddei, le directeur du Learning Planet Institute, Sarah El Hairy la ministre de la jeunesse et engagement, Pauline Martinot, thésarde au sein du NeuroKidsLab.

    https://editionspo.fr/livre/copie-de-b-progressisme-b-br-i-la-renaissance-d-une-idee-en-politique-i

    Contact NEUROKIDSLAB

    *** LE NEUROKIDSLAB RECRUTE ***

    Nous avons encore et toujours besoin de nos chers petits collaborateurs donc n’hésitez pas à venir participer à nos études et à parler de nos recherches autour de vous !

  • Projet école et cerveau

    Participez à notre étude sur les apprentissages à l’école ! Vous profiterez d’une journée entière à NeuroSpin pour vous et votre enfant avec de nombreuses activités et expériences
    autour du cerveau et de la musique !

    Votre enfant recevra une surprise !
    Tout sera gratuit, les frais(taxis, repas…etc.) sont couverts par la Fondation Vareille.

    CONTACT :
    neurokidslab@cea.fr
    06 63 33 87 36 / 01 69 08 79 37

    Cette étude est financée par la fondation Vareille.

  • Etudes chez les adultes EN LIGNE

    Participez à nos études en ligne depuis chez vous!

    Clothilde Delacroix

    Apprentissage du langage

    chez le bébé 

    Durée

    Seulement 15 minutes !!

    Description

    Notre équipe travaille entre autres sur le développement et l’apprentissage du langage chez le nourrisson. Et pour comprendre le bébé, nous avons aussi besoin de tester des adultes ! Pour cela, nous avons mis en place une courte expérience en ligne de 15 minutes environ à destination des adultes qui vous replonge dans la tête d’un bébé qui apprend à parler.

    Lien pour participer

    https://private.unicog.org/sylcomp/SylCommunityExperiment/?preview=1

    N’hésitez à partager le lien autour de vous!

     

    Perception du temps hors confinement

    Durée

    3 heures à répartir dans la journée.

    Description

    Nous cherchons des participants disposés à consacrer bénévolement (ou à hauteur de 30€*) quelques heures de leur vie au cours des jours à venir!
    Les tests consistent à répondre à des questionnaires et à réaliser des tâches de psychologie expérimentale. 
    Tous les tests auront lieu en ligne.

    Informations et lien pour participer

    https://brainthemind.com/temps-distanciation-sociale

    *Les participants peuvent choisir d’être volontaires (sans indemnisation) ou d’être indemnisés de 30 € une fois l’étude complétée.

    Critères spécifiques

    • Parler français
    • être âgé(e) de + de 18 ans

    N’hésitez pas à partager le lien autour de vous!

     

  • Etudes chez les adultes à Neurospin

    Au sein du laboratoire UNICOG (neuroimagerie des fonctions cognitives), nous menons des études chez les adultes pour comprendre les mécanismes cérébraux mis en jeu par diverses tâches cognitives impliquant le langage, la mémoire, la capacité de traitement des symboles ….

    Pour cela nous utilisons des méthodes de neuroimagerie comme l’Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) et la Magnéto Encéphalographie (MEG).

    Vous souhaitez participer à une expérience scientifique unique au sein du centre de neuroimagerie NEUROSPIN (situé sur le plateau de Saclay)?

    Infos pratiques

    Comment se rendre à Neurospin ?

    Centre CEA Paris-Saclay/Neurospin Bâtiment 145
    « Allée des Neurosciences,  Saint-Aubin, France »
    RD306 – 91191 Gif-sur-Yvette​​​​

    Tel : 01.69.08.30.00 (Standard) / 01.69.08.96.60 (Infirmières)

    Plan d’accès à télécharger

    Qui peut participer à l’IRM et à la MEG?

    • Avoir entre 18 et 40 ans
    • Etre droitière ou droitier
    • Vision normale ou corrigée avec des lentilles de contact

    Voici la liste de nos études en cours

    Etudes en IRM

    Compression mentale de séquences binaires (ABseq)

    Durée

    2 heures 30

    Description

    Dans cette expérience en imagerie par résonance magnétique
    fonctionnelle (IRMf) à 3 Teslas, nous étudions la façon dont le cerveau
    représente la structure de séquences binaires. Il vous sera demandé
    d’essayer de mémoriser de courtes séquences de bips sonores (composées
    de deux notes différentes), de complexité variable. Vous devrez
    ensuite détecter d’éventuels changements dans la séquence apprise.
    Nous chercherons de plus à identifier les régions de votre cerveau
    impliquées dans d’autres fonctions telles le langage et les
    mathématiques (via de courts exercices de lecture ou de calcul mental
    élémentaire) afin de les comparer avec celles jouant un rôle dans la
    mémorisation des séquences sonores.”

    Indemnisation

    80 euros

    Critères spécifiques

    • Être âgé(e) de 18 à 35 ans
    • Ne pas avoir participé au projet MEG-EEG “ABseq” (Août-novembre 2019)

    Contact

    • Samuel Planton
    • email: neurokidslab@cea.fr

     

    Etudes en MEG

     

    Etude SS4

    Durée

    2 heures 30

    Description

    Cette étude implique la mémorisation de quelques paires de mots et d’objets. Dans cette expérience, vous serez installé dans la MEG et nous vous demanderons simplement de regarder un écran tout en entendant quelques mots. C’est aussi simple que cela ! Afin de ne pas biaiser l’étude, l’objectif de ce projet vous sera expliqué à la fin de l’expérience. Alors, intéressé ?

    Indemnisation

    Entre 75 et 95 euros

    Critères spécifiques

    • Langue maternelle française
    • Ne pas avoir participé aux différents projets SymSym (IRM)

    Contact

    • Milad Ekramnia
    • email : unicogmeg@gmail.com

    Comment le cerveau humain traite le langage? (French Local Global)

    Durée

    entre 2 heures 30 et 3 heures

    Description

    Ce projet vise à répondre à un débat en cours dans le domaine du traitement et de la compréhension du langage. Le langage est-il basé sur de simples régularités statistiques, telles que les probabilités de traduction, ou est-il un phénomène profondément ancré dans des structures arborescentes complexes ?

    Indemnisation

    Entre 80 et 100 euros

    Critères spécifiques

    • Langue maternelle française
    • Être bien reposé pour être bien concentré.

    Contact

    • Christos Nikolaos Zacharopoulos 
    • email: unicogmeg@gmail.com

     

     

    Tests comportementaux

     

    Voyage mental dans le temps d’une histoire (alloMTT)

    Durée

    1 heure 30 (sans compter le temps d’apprentissage des événements à la maison)

    Description

    Lorsque nous nous remémorons des événements passés, ou que nous planifions nos journées futures, nous utilisons notre capacité à voyager mentalement dans le temps. Cette expérience de sciences cognitive a pour but d’explorer le voyage mental dans le temps, en utilisant une histoire fictive. Pour cela, vous devrez au préalable apprendre les événements de cette histoire et le moment où ils se déroulent. Vous exercerez votre habilité à vous projeter mentalement dans le temps, tout en replaçant ces événements à leur position appropriée.

    Indemnisation

    40 euros

    Critères spécifiques

    • Apprentissage d’une histoire fictive à la maison avant l’expérience
    • Être âgé(e) de 18 à 50 ans

    Contact

    • Anna Wagelmans et Cyril Nicolai
    • email: neurokidslab@cea.fr

    Vous souhaitez participer à une expérience scientifique unique au sein du centre de neuroimagerie NEUROSPIN (situé sur le plateau de Saclay)?

    Un grand merci d’avance à nos participants volontaires!

     

  • Pourquoi ne pas participer à nos recherches aujourd’hui grâce à la caméra de votre ordinateur?

    Comment un bébé s’oriente vers une image, un haut-parleur et combien de temps il regarde une scène plus ou moins surprenante sont des indices qui ont été utilisés depuis de nombreuses années par les psychologues pour comprendre ce que pense un bébé.

    Si votre bébé a entre 2 et 6 mois,
    nous vous proposons de participer à une étude en cours avec votre ordinateur ou votre tablette
    sans quitter votre domicile.

    Notre première étude en ligne porte sur la reconnaissance des visages dans des images ambiguës. Nous présentons deux images côte à côte. Comme les bébés adorent les visages, ils s’orientent spontanément vers l’image du visage, mais nous avons compliqué la tâche en dissimulant plus ou moins le visage dans une autre image. Notre but est de quantifier la tolérance à la dégradation de l’image. Votre bébé verra donc une succession d’essais où après une image pour attirer son regard au centre, deux images à droite et à gauche de l’écran seront présentées pendant quelques secondes pour qu’il s’oriente puis l’image centrale reviendra, etc..  pendant une dizaine de minutes environ.

    Si vous désirez participer, nous conviendrons d’un rendez-vous par Zoom. La session sera protégée par un mot de passe que vous recevrez, une salle d’attente et verrouillée pour éviter toute interception. Votre participation est volontaire et vous pourrez arrêter à tout moment. Le film de votre bébé sera sauvé sous un numéro anonyme dans un répertoire crypté.

  • Participer à nos études      avec votre bébé ou votre enfant !

    Un petit aperçu !

    Dans cette courte vidéo de la Fondation de France qui a soutenu notre travail, Ghislaine Dehaene-Lambertz expose les raisons de sa recherche.

    Vous pouvez aussi lire ICI sur le pourquoi et comment de nos recherches
    chez le bébé et l’enfant.

    Nos études se déroulent à Neurospin sur le campus du CEA (plateau de Saclay, 91)

    Etudes chez les bébés

    Voici la description des études EEG chez les bébés.

    Etudes chez les adultes

    Voici la description des études chez les adultes effectuées par le laboratoire UNICOG (Neuroimagerie des fonctions cognitives) auquel le NeuroKidsLab est intégré.

    L’ensemble de nos études en cours sont expliquées ICI

    Voici le lien si vous souhaitez avoir des informations sur la protection des données à Neurospin au CEA.

  • L’étude Bien Joué

    Plusieurs études chez l’adulte ont montré que nous possédons tous des régions du cerveau qui se spécialisent pour la lecture et d’autres régions qui sont elles dédiées aux mathématiques. Aujourd’hui, nous démarrons une étude pour comprendre le développement de ces régions chez l’écolier au début des apprentissages en CP.

    Nous recherchons des enfants de CP pour venir faire une étude en IRM et des petits jeux de lecture et de mathématiques à NeuroSpin.

    Comment se déroule l’étude?

    Vous et votre enfant seront accueillis par un membre de l’équipe de recherche. Dans un premier temps, nous ferons quelques petits tests avec votre enfant afin d’évaluer ses connaissances en lecture et en mathématiques. Par exemple, combien de mots est-il capable de lire en une minute? Est-ce qu’il peut nommer les formes (carré, triangle, rectangle, etc.)?  Jusqu’où sait-il compter?

    Dans un second temps, votre enfant sera conduit à notre IRM fictive/ “maquette IRM” afin qu’il puisse se familiariser avec l’environnement IRM et s’entraîner aux exercices qu’il aura à faire dans la machine.

    Après avoir revêtu un pyjama (ou une tenue de cosmonaute comme ils aiment l’appeler!), votre enfant sera amené à l’IRM pour y réaliser les exercices pour lesquels il s’est entraîné.  A la fin de l’expérience, votre enfant repartira avec une image de son cerveau, un petit diplôme d’enfant chercheur et un joli livre sur le cerveau!

    Si vous êtes intéressés, vous pouvez inscrire votre enfant pour PARTICIPER à nos études