Trajet de l’information et organisation de la réalité cérébrale
L’un des grands apports des neurosciences en ce qui concerne la perception et la transmission de l’information des sens au cerveau est de montrer que si l’information est bien recueillie par une seule modalité sensorielle (visuelle, auditive, etc.), elle est simultanément distribuée via le relais thalamique dans les aires cérébrales du néo-cortex correspondant aux autres modalités : il y a donc fondamentalement dans la dynamique cérébrale non pas simplement spécialisation dans la perception sensorielle d’une information mais également échange, interconnexion, conversion et combinaison d’informations d’une modalité sensorielle à l’autre.

Les quatre cerveaux
D’autre part, les recherches sur l’évolution et la maturation du cerveau ont permis de conclure à l’existence non pas d’un mais de quatre cerveaux en un. On connaissait déjà la théorie des trois cerveaux de MacLean, correspondant à trois types d’organisation et de traitement de l’information. Le cerveau reptilien offre une réponse immédiate aux stimuli et ne sait donc pas faire face aux situations nouvelles : il est responsable de la survie et de la défense du territoire, des habitudes et des automatismes. Le cerveau mammifère ou système limbique sait généraliser les informations apprises, et à ce titre il est vital pour la mémoire à court et à long terme, donc à la structuration de l’identité personnelle. Il est également, par son statut de relais multisensoriel, responsable du comportement émotionnel, du sens du groupe et de l’altruisme. Le néo-cortex traite les données reçues par les organes sensoriels, à savoir les images mentales et mémoires diverses. Il est, à ce titre, responsable du langage symbolique et des activités complexes (lecture, écriture, arithmétique) ainsi que de la production et de la préservation des idées.
À ce dernier, siège du raisonnement calculateur et froid, il convient donc d’ajouter un quatrième cerveau, à savoir les lobes frontaux (dernière poussée cérébrale dans l’évolution de l’homme, il continue à se développer après l’adolescence) qui sont le siège de l’empathie et de la réflexion. Ce dernier cerveau est indispensable à la planification et à la projection dans l’avenir et est la seule partie du cortex cérébrale capable d’altruisme mais aussi de conscience : échappant à la boucle stimulus-réponse, il est le siège du « penser ».
Il faut conclure de cette quadripartition du cerveau que toute intervention pédagogique devra non pas s’adresser seulement à la partie cognitive du cerveau (néo-cortex et lobes frontaux) et l’isoler ainsi de sa base affective (cerveaux reptilien et mammifère, si intriqués l’un dans l’autre que certains biologistes considèrent qu’ils ne font plus qu’un) sous prétexte que cette dernière ne peut s’exprimer verbalement. Bien au contraire il s’agira de les réconcilier, notamment en ménageant un contexte d’apprentissage non menaçant, enrichissant et chaleureux, dans lequel l’apprenant se sente interpellé dans sa totalité, sous peine de voir la base affective réagir négativement à l’enseignement fourni et contrarier ainsi gravement le processus d’apprentissage.

Spécialisation hémisphérique et développement du cerveau
L’on connaît également la spécialisation des hémisphères du cerveau dans la gestion des actes cérébraux : l’hémisphère gauche serait responsable du langage (calcul/écriture/parole ; catégorisation/ discrimination/sélection / compréhension sémantique), l’hémisphère droit gèrerait, lui, les relations spatiales et les émotions (perception périphérique/orientation spatiale ; perception et expression des émotions. Si cette autonomie fonctionnelle des deux hémisphères est confirmée, il ne faut pas pour autant négliger l’intégration des deux hémisphères dans diverses activités cérébrales, notamment dans les tâches d’analyses et de synthèse. Dès lors il s’agira là encore dans le processus d’apprentissage de faire coopérer étroitement les deux hémisphères dans une relation de complémentarité : est confortée par là une méthodologie qui va du général au particulier, du contexte au détail, du global à l’analytique.
Du point de vue de son développement biologique propre, le cerveau n’évolue pas de façon uniforme chez l’individu, mais par périodes d’accélération et de ralentissement, les périodes de pointe se situant aux âges de 3, 7, 11, et 15 ans. Il convient donc en « périodes creuses » d’éviter les apprentissages intensifs et d’assurer au contraire la consolidation des acquis : il s’agira de proposer plutôt des activités concrètes et d’encourager l’apprentissage empirique.

Mémoire et images mentales
En ce qui concerne la faculté cérébrale la plus sollicitée dans le processus d’apprentissage, à savoir la mémoire, les neurosciences montrent combien les étapes de la mémoire (encodage/ stockage/ rappel et reconnaissance de l’information) sont liées au processus même de l’apprentissage (prise d’information/ traitement/ production). La consolidation de la mémoire commence en effet dès la prise d’information : plus celle-ci est claire, attentive et motivée, plus le traitement de l’information par le sujet est poussé, et plus la rétention de cette information est durable. Cette consolidation devra également considérer la mémoire à court comme à long terme : la mémoire à court terme est améliorée par une utilisation fréquente ainsi que par les répétitions mentales mais est rapidement entravée par les confusions phonétiques et sémantiques ; la mémoire à long terme est améliorée par des pauses, des réactivations aux moments favorables, les redondances, la multiplicité des points de vue, elle est en revanche entravée par les simples reproductions à l’identique et l’environnement menaçant. La libération du souvenir est facilitée par le rappel du lieu (verbal ou visuel) où l’information a été prise et stockée, par l’identité du contexte et des conditions dans lesquelles l’information a été prise avec ceux dans lesquels elle est rappelée, par le recours à toute la sensorialité (retrouver par la mémoire des gestes une partition musicale apprise visuellement).
Dans ce processus de rappel et de libération du souvenir, les images mentales c’est-à-dire la trace que laisse dans le cerveau l’information prise par une des modalités sensorielles (visuelle, auditive et kinesthésique) jouent un rôle éminent. En effet par leur caractère interactif (qui permet l’association de plusieurs mots, et même des modalités sensorielles entre elles), leur dimension figurée (qui s’attache à l’aspect concret des mots et offre des métaphores pour chaque concept ou objet nouveau), les images mentales peuvent modifier la perception présente et ainsi faciliter le rappel. Elles offrent ainsi une aide précieuse à la mémorisation et permettent tout type d’exercice mental par le biais de la rétrospection et de la projection. Leur aspect spatial facilite la résolution de problèmes logiques et géométriques et favorise la créativité.
Après ce bref panorama de l’organisation du cerveau et de son fonctionnement, il reste à élaborer une pédagogie qui respecte l’organe de l’apprentissage

L’approche neuropédagogique
Cette dernière approche s’efforce de différencier des types d’apprentissages en tenant compte d’une part de la réalité cérébrale de l’apprenant et de ses niveaux d’organisation mentale, d’autre part du trajet de l’information (prise/traitement/production). Trois types d’actions pédagogiques sont donc requis : la compréhension de la réalité cérébrale de l’apprenant, l’action sur le traitement de l’information, mais surtout la latitude laissée à l’apprenant pour son propre apprentissage.

Comprendre le cerveau de l’apprenant
Comprendre la réalité cérébrale de l’apprenant signifie admettre que le cerveau est un système dynamique. Par exemple l’activité et l’efficacité des deux hémisphères varieront selon un rythme régulier qu’il s’agit de prendre en compte de même que les poussées et paliers du développement du cerveau. D’autre part, il faut faire une place à la fonction fondamentalement associative du cerveau et donc en appeler à la complexité, à la multisensorialité, à l’adaptabilité de celui-ci plutôt que s’en tenir à un apprentissage spécialisé, linéaire et séquentiel. Enfin il s’agit d’interpeller totalement l’apprenant dans ses divers niveaux d’organisation et réconcilier la motivation affective pour l’apprentissage avec le contenu strictement cognitif de ce dernier.

L’action sur le traitement de l’information
Agir sur le traitement de l’information par l’apprenant signifie rendre ce dernier conscient des ses propres ressources, des stratégies qu’il emploie et surtout évite, bref des conditions de fonctionnement qu’il impose de lui-même à son cerveau. Ceci afin de faciliter la prise en charge de son apprentissage par l’apprenant en partant de sa modalité sensorielle privilégiée pour développer par la suite une compréhension multidimensionnelle, associant toutes les modalités. L’action sur le traitement de l’information visera également à faciliter la mémorisation en établissant des liens entre l’information nouvelle et les connaissances préalablement acquises et ce dans le cadre d’une tâche à accomplir ; en utilisant la technique des schémas heuristiques qui en menant de front l’analyse et la synthèse faciliteront le rappel par les mises en relation préalable d’informations nouvelles et anciennes ; en réactivant l’information à des moments favorables (dix minutes après la prise de l’information, puis un jour après, puis une semaine, un mois, six mois) afin de l’envoyer dans la mémoire à long terme. Enfin il s’agira de développer la mise en relation d’informations dans tous les domaines de la réalité spatiale et temporelle par les images mentales et les formulations verbales, l’usage de la métaphore pour donner du concret au concept, la représentation graphique, l’usage des sens tactile et kinesthésique, l’apprentissage empirique.

Laisser faire l’apprenant
Enfin il faut accorder une grande latitude à l’apprenant pour la prise en charge de son propre apprentissage, ce qui signifie pour le formateur accepter de n’être qu’une personne ressource pour faire confiance au potentiel du cerveau de l’apprenant, en respectant la durée de maturation et de structuration de celui-ci, en laissant le choix des stratégies d’apprentissage privilégiées, et en délaissant la linéarité simple de la formation conventionnelle.

Laurent Hermeline