Une seule année scolaire modifie profondément le cerveau des enfants
L'éducation ne se contente pas de transmettre des connaissances : elle modifie physiquement le cerveau des jeunes enfants. C'est la conclusion d'une étude menée par des neuropédagogues de l'Institut de recherche en éducation de la KU Leuven (Livo), qui démontre objectivement pour la première fois que le développement neurologique des enfants en début de scolarité est directement façonné par l'enseignement qu'ils reçoivent.
Une méthodologie basée sur les particularités du système scolaire flamand
Les chercheurs ont soumis deux groupes d'enfants d'âge similaire à une série de tests cognitifs et d'examens d'imagerie cérébrale par IRM. Pour isoler l'effet de l'éducation de la simple maturation biologique, ils ont profité d'une particularité du système scolaire flamand : la date butoir du 1er janvier qui détermine l'année d'entrée à l'école. Ainsi, des enfants nés juste avant et juste après cette date, et donc pratiquement du même âge, se retrouvent dans des années différentes. L'équipe a comparé des élèves de première année primaire à des enfants de troisième maternelle présentant un développement cognitif comparable.
Des changements structurels mesurables dans le cerveau
Les résultats révèlent des changements significatifs tant au niveau de l'activité que de la structure cérébrales chez les enfants scolarisés en première primaire. Des régions spécifiques du cerveau, notamment les zones temporales, pariétales et frontales inférieures bilatérales, associées à la lecture et aux mathématiques, présentent des modifications structurelles mesurables. Les gains en lecture sont liés à une augmentation du volume et de l'épaisseur dans le gyrus frontal inférieur droit, le cortex pariétal supérieur gauche et le cortex temporal inférieur droit. Pour le calcul, l'épaississement concerne particulièrement le cortex pariétal inférieur gauche.
Une année d'enseignement rend le cerveau plus réceptif aux mots et aux chiffres
explique Floor Vandecruys, chercheuse post-doctorale à la KU Leuven, dont les travaux portent sur la manière dont le cerveau s'adapte lors de la transition vers l'enseignement primaire.
En lecture, cet effet et la différence observée avec les enfants en maternelle sont plus importants que pour le calcul.
Le recyclage neuronal, une adaptation nécessaire
Cette adaptation cérébrale s'explique par une particularité fondamentale : le cerveau humain n'est pas génétiquement programmé pour lire ou manipuler des symboles numériques, compétences culturelles apparues récemment dans l'histoire de l'humanité. Lorsque les enfants apprennent ces aptitudes à l'école, leur cerveau doit « recycler » des systèmes corticaux préexistants, initialement destinés à d'autres fonctions. Cette plasticité cérébrale est maximale pendant des fenêtres temporelles spécifiques du développement précoce, appelées périodes critiques, durant lesquelles l'expérience sensorielle est nécessaire pour établir des représentations corticales optimales.
Nous savons depuis longtemps que le cerveau est particulièrement plastique chez les jeunes enfants, mais cette étude démontre objectivement, pour la première fois, que notre cerveau se modifie lorsque nous apprenons de nouvelles choses
souligne le professeur Bert De Smedt, qui supervise ces recherches.
Des perspectives pour la détection des troubles d'apprentissage
Toutefois, ces évolutions cérébrales ne sont pas uniformes chez tous les enfants, une observation qui intéresse particulièrement les scientifiques. Environ 7% des élèves du primaire sont touchés par la dyslexie, avec une prévalence plus élevée chez les garçons (9%) que chez les filles (5%). La dyscalculie, moins connue du grand public, affecte quant à elle entre 3 et 6% de la population scolaire, soit une fréquence comparable à celle de la dyslexie.
Les chercheurs souhaitent désormais examiner plus en profondeur les écarts observés entre les enfants.
Nous pouvons étudier plus en détail les mécanismes sous-jacents à certaines difficultés d'apprentissage comme la dyslexie et la dyscalculie
précisent Mme Vandecruys et M. De Smedt.
Dans l'étude de suivi, nous nous concentrons sur les enfants présentant un risque accru de problèmes d'apprentissage et nous examinons si la plasticité de régions cérébrales spécifiques joue un rôle.
L'enjeu est considérable : la détection et l'intervention précoces jouent un rôle crucial dans l'amélioration des résultats pour les enfants confrontés à des défis développementaux. Les recherches indiquent que les enfants qui reçoivent un soutien durant les périodes critiques bénéficient davantage que ceux recevant une intervention tardive.
Nous espérons ainsi à terme pouvoir détecter plus tôt ces difficultés et fournir un meilleur soutien aux enfants qui les éprouvent
concluent les chercheurs.
