Des connexions entre les neurones renforcées ou diminuées
L’apprentissage est un processus cognitif dynamique qui se déroule en deux étapes : l’acquisition d’une nouvelle information et son stockage en mémoire. Le résultat d’un apprentissage est en quelque sorte l’empreinte qui reste dans notre cerveau après que l’on ait vécu une expérience. Plus précisément, les neurones concernés par cette expérience ou l’acquisition d’une nouvelle information changent la manière dont ils dialoguent entre eux : leurs connexions – les synapses – se voient renforcées ou diminuées.
Ces modifications à l’échelle des neurones, en lien avec ce que nous apprenons, sont particulièrement intenses pendant l’enfance, alors même que nous acquérons une grande quantité de connaissances et développons de nouvelles compétences comme voir, toucher, marcher ou parler. Elles ont un impact à l’échelle du cerveau tout entier, en participant à la transformation des différents réseaux de neurones.
La plasticité cérébrale
Les connexions entre les neurones sont la clé de nos apprentissages. Pour apprendre, il faut que des connexions neuronales pertinentes se créent. Et pour que les neurones se connectent les uns aux autres, il faut qu’ils s’activent ensemble, un peu comme une ampoule qui s’allume. Cette capacité du cerveau à modifier ses connexions neuronales s’appelle la plasticité cérébrale.
Cette plasticité cérébrale rend le cerveau malléable à tous les âges de la vie. C’est essentiel pour nous permettre de nous adapter. Il change, se transforme, sous l’effet de l’expérience, aussi bien lors de la petite enfance qu’à l’âge adulte.
Nous sommes en quelque sorte “programmés” pour apprendre. L’organisation de notre cerveau peut s’adapter et se reconfigurer à tout moment, en fonction des expériences que nous vivons dès le plus jeune âge.
Il n’y a pas d’âge pour apprendre une nouvelle langue
Des chercheurs en psychologie à l’Institut universitaire de gériatrie de Montréal, se sont intéressés à l’apprentissage d’une seconde langue chez des personnes adultes. Les chercheurs ont demandé à des non-hispanophones, un groupe de jeunes adultes et un groupe de personnes de plus de 65 ans, d’apprendre 100 mots en espagnol sur une période de trois semaines. Lors d’un test à l’issue de cet entraînement, les personnes âgées ont obtenu des temps de réponse et des nombres de bonnes réponses comparables aux jeunes adultes, montrant que les deux groupes ont des performances d’apprentissage similaires.
Certaines compétences sont modifiées par le vieillissement normal du cerveau. Un apprentissage plus long peut être nécessaire pour compenser l’effet de l’âge. Mais le mécanisme de plasticité cérébrale permettant d’apprendre est présent toute la vie.
Un apprentissage plus long chez les personnes âgées
Mais de telles études occultent une dimension importante de l’avancée en âge : l’accumulation des expériences au cours de la vie augmente la quantité de connaissances stockées dans le cerveau. En effet, cette accumulation d’expériences et la complexité des connaissances qui y sont associées sont plus importantes chez les personnes âgées. Ce qui rendrait plus difficile l’acquisition de nouvelles connaissances.
Cette expertise constituerait donc un handicap et expliquerait les résultats inférieurs des personnes âgées par rapport aux jeunes cerveaux. Mais pourrait-elle avoir certains bénéfices ?
L’expérience humaine, un levier pour l’apprentissage
Dans l’expérience sur l’apprentissage de l’espagnol déjà citée, l’imagerie cérébrale des personnes âgées montre une activation particulière de certains réseaux de la mémoire qui n’est pas retrouvée chez les plus jeunes. Cette activation spécifique est celle de la mémoire dite “sémantique”, qui stocke notamment les connaissances générales sur le monde. Dans le contexte d’un défi cognitif, comme apprendre une seconde langue, les personnes âgées font appel à leur expérience personnelle comme ressource cognitive en plus. Le vécu plus fourni en expériences personnelles se révèle ainsi comme une aide à l’apprentissage.
Il ne faut pas pour autant minimiser le vieillissement cérébral. Celui-ci est bien réel, comme le montre notamment la diminution mesurable de l’épaisseur du cortex, et les modifications de certaines performances mentales. Cependant, ces dernières sont à nuancer car les tests psychométriques ne tiennent pas compte de la richesse de l’expérience humaine, ni de la façon dont la connaissance augmente avec l’expérience.
La plasticité du cerveau “s’entretient”
À tout âge, si les circonstances sont propices et en l’absence de pathologies neurologiques, apprendre par l’expérience reste la principale activité de notre cerveau au quotidien. Même si les mécanismes de l’apprentissage sont moins performants à partir d’un certain âge, en termes de vitesse d’acquisition, la plasticité cérébrale perdure toute la vie si nous maintenons notre esprit ouvert et actif pour de nouvelles expériences. Contrairement à ce que la recherche a longtemps pensé, nous ne sommes pas enfermés dans un déterminisme biologique qui nous permettrait d’apprendre seulement jusqu’à un certain âge.
La capacité d’attention est essentielle dans nos apprentissages
Prenez un chronomètre.
Étape 1 : Regardez cette première série de 9 images différentes pendant 30 secondes sans distractions extérieures. Une fois les 30 secondes passées, vous avez 30 secondes pour écrire les images dont vous vous souvenez. Il est temps de vérifier vos résultats. Avez-vous réussi à retenir les 9 images ?
Avez-vous réussi à retenir autant d’images que la première fois ? Sans doute que non. La plupart des personnes mémoriseront moins d’images lorsqu’elles sont distraites par quelque chose.
Les scientifiques ont récemment montré que la simple présence de nos téléphones cellulaires sur le bureau pouvait suffire à réduire nos performances dans une tâche d’apprentissage.
Il est donc important de favoriser l’attention, et ce quels que soient nos défis d’apprentissage, et d’étudier dans un environnement calme, exempt de distraction. Vous serez alors plus efficace dans vos apprentissages et aurez finalement plus de temps pour faire toutes les autres activités quotidiennes, comme voir vos amis.
Source : Le Musée de la santé Armand-Frappier
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L’apprentissage rajeunit le cerveau à tout âge
Des chercheurs de l’université de Californie à Riverside dans une nouvelle étude, publiée dans la revue de la National Library of Medicine en novembre 2023, ont observé une amélioration de la cognition chez les personnes âgées qui ont appris plusieurs nouvelles tâches, et les progrès se sont améliorés avec le temps.
Pour le prouver, les chercheurs ont réalisé deux expériences indépendantes, mais similaires, d’abord avec 6 puis 27 personnes âgées en moyenne de 66 et 69 ans et ne souffrant d’aucun trouble cognitif pathologique autre que quelques difficultés rencontrées en vieillissant, comme une diminution de l’attention ou de la mémorisation, et que l’on nomme “déclin cognitif lié à l’âge”.
Au départ, chaque sujet passait des tests cognitifs évaluant ses fonctions exécutives – la mémoire à court terme, la planification, l’attention, le raisonnement, l’inhibition… – et sa mémoire à long terme dite “épisodique verbale”, puis apprenait, comme le ferait un enfant ou un étudiant, durant trois mois et à raison d’au moins six heures par semaine, trois nouvelles compétences qu’il avait choisies : une langue, le dessin, un instrument de musique, la photographie, l’utilisation d’une tablette numérique…
Cette étude est une première en situation réelle et sur le long terme : les participants étudiaient chez eux ou en prenant des cours durant les trois mois. Les conclusions de ce travail confirment que le cerveau reste plastique à tout âge, capable de se remodeler pour assimiler de nouvelles compétences, et que toute stimulation des neurones via l’acquisition d’une nouvelle compétence – linguistique, motrice, mentale – les rajeunit, ralentissant ainsi le déclin cognitif lié à l’âge.
La découverte confirme, selon les chercheurs, que les adultes plus âgés peuvent apprendre de nouvelles tâches et améliorer leur cognition dans le processus, s'ils abordent l'apprentissage comme le fait un enfant.
Un biomarqueur de la dégénescence cognitive identifié à partir de l'imagerie par résonance magnétique (IRM)
Des chercheurs chinois de la Beijing Normal University dans une étude, publiée dans la Revue Journal Radiology Society (RSNA) en juin 2021, ont développé un modèle de prédiction de l'âge du cerveau basé sur l'intelligence artificielle (IA) pour quantifier les écarts observés par rapport à une trajectoire saine de vieillissement cérébral chez les patients atteints de troubles cognitifs légers.
La déficience cognitive amnésique légère (aMCI) est une phase de transition entre le vieillissement cérébral normal et la maladie d'Alzheimer (MA). Les personnes atteintes d'aMCI ont des déficits de mémoire qui sont plus graves que la normale pour leur âge et leur statut, mais pas assez graves pour affecter leur activité quotidienne.
Les chercheurs ont utilisé un algorithme d’apprentissage automatique pour former un modèle de prédiction de l'âge du cerveau basé sur des images IRM pondérées en T1 de 974 adultes en bonne santé âgés de 49,3 à 95,4 ans. Le modèle, une fois entraîné, a été appliqué pour estimer la différence d'âge prévue – âge prévu par rapport à l'âge réel – des patients aMCI de la Beijing Aging Brain Rejuvenation Initiative – 616 témoins sains et 80 patients aMCI – et de l'Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative – 589 témoins sains et 144 patients aMCI –.
Les résultats ont montré que les patients aMCI avaient des trajectoires de vieillissement cérébral distinctes de la trajectoire de vieillissement normale typique, et le modèle de prédiction de l'âge cérébral proposé pourrait quantifier les écarts individuels par rapport à la trajectoire de vieillissement normale typique chez ces patients. La différence d'âge prédite s’est, d’autre part, avérée significativement associée à une déficience cognitive individuelle des patients aMCI dans plusieurs domaines, notamment la mémoire, l'attention et la fonction exécutive.
Ce travail indique que la différence d'âge prédite a le potentiel d'être un biomarqueur robuste, fiable et numérique pour le diagnostic précoce des troubles cognitifs et le suivi de la réponse au traitement.
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Seniors et l'intelligence artificielle
Intelligence artificielle, le terme peut effrayer car on a tendance à penser à une technologie intrusive qui va remplacer le naturel. Mais les objets connectés qui possèdent une intelligence artificielle sont conçus pour respecter la vie privée des utilisateurs. Dans le cas des séniors, ils sont destinés à apporter de l’aide pour pallier le manque de personnel aidant et surtout pour favoriser le maintien à domicile. L’usage de l’intelligence artificielle se démocratise de plus en plus dans la société actuelle car il apporte une assistance et une aide non négligeable aux personnes âgées dans une société où la population est vieillissante.
Intelligence artificielle
C’est aussi une technologie qui ne peut se dissocier de l’informatique dont l’objectif principal est de recréer une technologie similaire à l’intelligence humaine. Une machine capable de réfléchir par elle-même. Dans le cadre du “bien-vieillir”, l’intelligence artificielle se développe sous forme de robots, d’assistance virtuelle, d’objets connectés, d’appareils d’apprentissage…
Une population vieillissante attentive au progrès de l’intelligence artificielle
Le vieillissement de la population touche la majorité des pays dans le monde. Face à une population vieillissante et aux enjeux économiques qui y sont associés, il devient important de concevoir des méthodes et des appareils qui permettent un meilleur soutien aux personnes âgées.
L’utilisation de l’intelligence artificielle qui a été simplifiée permet aux seniors de bénéficier des dernières innovations en matière de technologie.
Assiste-t-on à la naissance de l’ère des machines ?
L’intelligence artificielle au service des personnes âgées
L’intelligence artificielle travaille sur des machines capables d’apprendre de façon autonome et d’effectuer des tâches pour lesquelles elles ne sont pas spécialement programmées. Ces machines sont capables de faire des analyses et d’agir en conséquence selon l’environnement et la situation auxquels elles font face. Cet apprentissage est possible grâce à l’intégration d’un algorithme d’analyse de données : informations personnelles, capteurs, lasers, commandes vocales, images récupérées par caméra…
Rompre l’isolement social
Assurer une surveillance médicale
Aider au quotidien
L’intelligence artificielle est conçue pour simplifier la vie des utilisateurs. La domotique par exemple est capable de faire des tâches ménagères ou de tenir le rôle d’assistant personnel : agenda personnel, heure pour dormir et pour se lever, ouverture et fermeture des portes, rappel de prise de médicaments, traitement d’appel téléphonique, de mail ou de données numériques… L’intelligence artificielle assure également la sécurité des seniors en donnant une alerte en cas de situations inhabituelles comme une entrée par effraction dans la maison.
Les Chatbots : facilitateur pour les personnes âgées
Pour maintenir une vie presque sociale et surtout pour une bonne santé physique et mentale, les bots sont des outils très pratiques pour aider les personnes âgées car ils peuvent devenir de véritables compagnons. En effet, les chatbots assurent une communication quotidienne avec les personnes âgées.
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| Compañero emocionalmente inteligente |
À San Fransisco, un dispositif appelé “Elliq“ fait partie des vedettes concernant les chatbots. Elliq dispose d’une intelligence e-learning (apprentissage électronique) pour analyser les préférences de l’utilisateur afin de lui suggérer des activités après. Elliq communique à travers le langage mais également avec des formes de communication non-verbales. Par exemple si un membre de la famille envoie une photo sur les réseaux sociaux, Elliq les affiche sur l’écran et tourne la tête vers la personne afin “de vivre ce moment” comme si c’était le petit-fils en personne qui montre les photos à ses grands-parents. Ce dispositif lutte contre l’isolement social en partageant des expériences diverses. Il ne s’agit pas de former une relation concrète avec la machine mais de rendre accessibles aux personnes âgées des données importantes qui les rapprochent de leurs familles. Le but est de s’assurer que la personne âgée se sente moins seule en utilisant Elliq.
La domotique
Pour les seniors, la domotique apporte des solutions concrètes. Elle permet de vieillir chez soi en toute sécurité. Contrôle de l'éclairage à distance, détecteur de fumée, vidéosurveillance... Sa technologie et ses équipements permettent en effet de faciliter le quotidien des plus de 60 ans.
Du latin “domus” qui signifie “maison”, la domotique désigne l’ensemble des systèmes informatiques, de télécommunication et électroniques, destiné à rendre une maison “intelligente”.
La domotique a pour but de faciliter le quotidien, mais également d'assurer la sécurité d’un logement et de réduire sa consommation d’énergie.
Elle requiert l'installation de plusieurs équipements ou d'appareils connectés. Ils sont mis en service par des sociétés qui se doivent de protéger les données personnelles de leurs utilisateurs. Cette technologie permet à l'habitat de se gérer en totale autonomie, en fonction des habitudes de vie de ses occupants ou d'un scénario domotique programmé à l'avance. Des objets connectés permettent également de commander l'habitat à distance et instantanément.
Ainsi, la domotique au service des seniors est en plein développement. En apportant du confort et de la sécurité, elle les aide à bien vieillir et à rester chez eux le plus longtemps possible.
La domotique est de plus en plus recommandée par les professionnels pour prévenir les accidents de la vie courante. Elle est utile pour donner l'alerte aussi bien en cas de chute que de fuite de gaz ou d'intrusions. C'est une solution rassurante pour la personne âgée, mais aussi pour sa famille.
Télé-assistance
Des objets connectés comme des bracelets ou des montres ont fait leur apparition pour garantir la sécurité des seniors. Ils sont équipés d'un bouton SOS et d'un détecteur de chute. Ainsi, un appel d'urgence peut être envoyé à un membre de la famille ou à un service de télé-assistance qui peut intervenir au domicile ou solliciter les secours.
Vidéosurveillance
L'idéal est d'être équipé d'une caméra avec détecteur de mouvement. Avec ce système complet, il est possible de visualiser ce qui se passe à l'intérieur ou à l'extérieur du logement. Si la personne âgée n'est pas en mesure de réagir face à une situation stressante, mieux vaut qu'un de ses proches en assure la gestion. Cet équipement donne l'alerte en cas d'intrusion, mais aussi de chute. Les capteurs de mouvements peuvent être reliés à un chemin lumineux qui facilite les déplacements nocturnes.
Détecteurs de gaz, de fumée et de fuite d'eau
Un détecteur de gaz connecté permet d'agir rapidement en cas de fuite. Certains modèles intègrent également un détecteur de fumée et donnent l'alerte grâce à une sirène, un éclairage rouge ou en appelant un proche. Un détecteur de fuite d'eau localise les anomalies et déclenche une alarme en cas d'inondation.
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Plus de personnes âgées que de personnes plus jeunes dans le monde
Quelle place allons-nous donner aux seniors dans cette société vieillissante ? Allons-nous cantonner cette partie importante de la population à vivre dans son passé et ses souvenirs, ou bien la considérer pour ce qu’elle est, capable d’évoluer et d’apprendre ? Les données de la recherche en sciences cognitives peuvent servir d’outils concrets pour rendre la formation accessible tout au long de la vie.
Adopter de saines habitudes de vie
Le sommeil est en effet un allié précieux pour apprendre. Lorsqu’on dort, il se produit une réactivation spontanée et inconsciente des neurones liés aux apprentissages de la journée. Et des neurones qui s’activent ensemble… ce sont des neurones qui se connectent, et un apprentissage qui se fait.
Du vélo aux tables de multiplication, des souvenirs de vacances à la capacité d’évaluer un danger, le cerveau garde une trace de nos apprentissages durant des décennies, voire toute notre vie. Ainsi, nous sommes capables de mieux nous adapter à tout ce qui nous entoure et se produit dans la vie.
Apprendre, c’est un peu comme tracer un sentier dans une forêt.
À force de marcher toujours au même endroit, le tracé du sentier se définit.
Ainsi, pour faire remonter à la surface un souvenir,
nous devons emprunter le bon sentier dans la forêt de neurones.
Voir aussi…
