En vieillissant le cerveau relie les leçons apprises différemment

Une nouvelle étude des modèles d’activité cérébrale chez les personnes effectuant une tâche de mémoire révèle que la façon dont nous faisons des inférences – en trouvant des liens cachés entre différentes expériences – change considérablement avec l’âge. Les résultats de l’étude pourraient un jour conduire à des stratégies d’apprentissage personnalisées basées sur le développement cognitif et cérébral d’une personne.

Les chercheurs ont découvert que, tandis que les adultes construisent des souvenirs intégrés avec des inférences déjà intégrées, les enfants et les adolescents créent des souvenirs séparés qu’ils comparent plus tard pour faire des inférences à la volée.

« La façon dont les adultes structurent les connaissances n’est pas nécessairement optimale pour les enfants, car les stratégies des adultes peuvent nécessiter une machinerie cérébrale qui n’est pas complètement mature chez les enfants », a déclaré Alison Preston, professeur de neurosciences et de psychologie et auteur principal de l’étude publiée aujourd’hui dans la revue Nature Human. Comportement. Elle a codirigé l’étude avec la première auteure Margaret Schlichting, ancienne étudiante au doctorat au laboratoire de Preston et actuellement professeure adjointe de psychologie à l’Université de Toronto.

Pour comprendre la distinction entre la façon dont les adultes et les enfants font des inférences, imaginez visiter une garderie. Le matin, vous voyez un enfant arriver avec un adulte, mais l’après-midi cet enfant repart avec un autre adulte. Vous pourriez en déduire que les deux adultes sont les parents de l’enfant et forment un couple, et votre deuxième souvenir inclurait à la fois la deuxième personne que vous avez vue et des informations de votre expérience antérieure afin de faire une déduction sur la façon dont les deux adultes — qui vous n’avez pas réellement vu ensemble — pourraient être liés les uns aux autres.

Cette nouvelle étude révèle qu’un enfant qui a les mêmes expériences n’est pas susceptible de faire le même genre d’inférence qu’un adulte le ferait lors de la deuxième expérience. Les deux mémoires sont moins liées. Si vous demandez à votre enfant de déduire qui sont ses parents, votre enfant peut toujours le faire ; il ou elle doit juste récupérer les deux souvenirs distincts et ensuite raisonner sur la façon dont chaque adulte pourrait être lié.

La machinerie neuronale des enfants et des adultes diffère, et la stratégie utilisée par les enfants peut être optimale pour la façon dont leur cerveau est câblé avant que les systèmes de mémoire clés de l’hippocampe et du cortex préfrontal ne soient complètement matures, pensent les chercheurs. Cette différence pourrait empêcher les enfants de se remémorer des souvenirs passés lors d’un nouvel apprentissage et limiter leur capacité à connecter les événements.

« En l’absence d’un système de mémoire mature, la meilleure chose qu’un enfant puisse faire est d’établir des traces de mémoire précises et sans chevauchement », a déclaré Preston. « À partir de ces traces mémorielles précises, les enfants peuvent plus tard les évoquer pour promouvoir des inférences sur leurs connexions. »

Les chercheurs ont demandé à 87 sujets, âgés de 7 à 30 ans, de regarder des paires d’images tout en étant allongés dans un scanner IRMf (imagerie par résonance magnétique fonctionnelle), qui mesure l’activité cérébrale en détectant de petits changements dans le flux sanguin avec des images qui, comme à la garderie exemple ci-dessus, offrent des opportunités d’inférer des relations entre des objets qui n’étaient pas apparus ensemble.

Les chercheurs ont découvert que la stratégie utilisée par les adolescents pour faire des inférences était différente de celle des jeunes enfants et des adultes. Pour reprendre l’exemple des parents à la garderie, lorsqu’un adolescent emmagasine un souvenir du deuxième adulte avec l’enfant, l’adolescent supprime le souvenir antérieur impliquant le premier. Chaque souvenir devient encore plus distinct qu’avec les jeunes enfants, et il y a encore moins d’inférences automatiques sur la relation entre les deux adultes.

« Les adolescents peuvent avoir des stratégies d’apprentissage qui sont conçues pour explorer le monde plus que pour exploiter ce qu’ils savent déjà », a déclaré Preston.

Cette leçon et d’autres tirées de l’étude pourraient éclairer les stratégies d’amélioration de l’enseignement et de l’apprentissage à différents âges.

« Du point de vue de la maturation du cerveau, différentes personnes vont se trouver à des endroits différents », a déclaré Preston, « et nous pouvons concevoir des stratégies d’apprentissage qui tirent parti de la machinerie neuronale dont un individu dispose, peu importe s’il a 7 ans. ou 70 ans. »

Les autres auteurs de l’étude sont Katharine Guarino de l’Université Loyola de Chicago et Hannah Roome de l’UT Austin.

Ce travail a été soutenu par les National Institutes of Health et par la Fondation canadienne pour l’innovation. Preston est titulaire de la chaire Dr. A. Wilson Nolle et Sir Raghunath P. Mahendroo en neurosciences.