Les courtes pauses aident le cerveau à acquérir de nouvelles compétences

Résumé

• Les chercheurs ont découvert que le cerveau éveillé et au repos rejoue à plusieurs reprises des souvenirs compressés d’une nouvelle compétence apprise.
• Les résultats donnent un aperçu de la façon dont les gens acquièrent des compétences et peuvent aider ceux qui se remettent d’un AVC ou d’une autre lésion cérébrale.

La pratique est importante pour apprendre quelque chose de nouveau. Répéter une action encore et encore augmente la probabilité de la maîtriser. Mais des recherches récentes montrent que prendre de courtes pauses peut être tout aussi essentiel.

Une étude de 2019 a révélé que les pauses courtes et fréquentes étaient très importantes pour améliorer les performances sur une nouvelle tâche. Ces courtes périodes de repos renforcent les souvenirs de la nouvelle compétence qui vient d’être pratiquée. Les résultats ont remis en cause l’idée que seules de longues périodes de repos, comme une bonne nuit de sommeil, sont nécessaires pour renforcer les souvenirs d’une compétence nouvellement acquise. Cependant, il n’était pas clair comment ces courtes pauses aidaient le cerveau à maîtriser une nouvelle tâche.

Une équipe de recherche dirigée par Leonardo G. Cohen de l’Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux (NINDS) aux États-Unis a tenté de comprendre comment de courtes périodes de repos pendant l’éveil facilitent l’apprentissage des compétences. Leurs résultats ont été publiés dans la revue Cell Reports le 8 juin 2021.

L’équipe a cartographié l’activité cérébrale de 33 volontaires droitiers alors qu’ils apprenaient à taper un code à cinq chiffres avec leur main gauche. Les ondes cérébrales ont été enregistrées à l’aide d’une technique de balayage sensible appelée magnétoencéphalographie. On a montré aux participants un code sur un écran et on leur a demandé de le taper autant de fois que possible pendant 10 secondes, puis de faire une pause de 10 secondes. Ils ont répété ce cycle 35 fois.

L’équipe a analysé les données avec un programme informatique qu’ils ont développé, ce qui leur a permis de déchiffrer l’activité des ondes cérébrales associée à la saisie de chaque nombre dans le code. Ils ont découvert qu’une version beaucoup plus rapide de l’activité cérébrale observée pendant la frappe était rejouée pendant les brèves périodes de repos (environ 20 fois plus rapide).

Au cours des 11 premiers essais pratiques, ces versions compressées de l’activité ont été rejouées environ 25 fois par période de repos. Ce nombre était deux à trois fois plus fréquent que l’activité observée pendant les périodes de repos ultérieures ou après la fin des expériences.

Les chercheurs ont également découvert que les participants dont le cerveau rejouait l’activité de dactylographie montraient plus souvent des sauts de performance plus importants après chaque essai que ceux qui la rejouaient moins souvent. Ensemble, les résultats suggèrent que de brèves périodes de repos aident à lier les souvenirs nécessaires à l’apprentissage d’une nouvelle compétence.

L’équipe a également examiné les régions du cerveau où la relecture s’est produite. Comme prévu, l’activité de relecture s’est souvent produite dans les régions sensorimotrices du cerveau, qui sont responsables du contrôle des mouvements. Cependant, ils ont également constaté une activité dans l’hippocampe et le cortex entorhinal. On ne pensait pas auparavant que ces régions jouaient un rôle majeur dans les mémoires nécessaires pour effectuer de nouvelles tâches.

« Nos résultats soutiennent l’idée que le repos éveillé joue un rôle tout aussi important que la pratique dans l’apprentissage d’une nouvelle compétence », explique Cohen. « Il semble que ce soit la période où notre cerveau comprime et consolide les souvenirs de ce que nous venons de pratiquer. Comprendre ce rôle de relecture neuronale peut non seulement aider à façonner la façon dont nous apprenons de nouvelles compétences, mais aussi comment nous aidons les patients à récupérer les compétences perdues après une blessure neurologique comme un accident vasculaire cérébral.