Apprendre ne se limite pas à planifier la mobilisation de stratégies cognitives et métacognitives, différents paramètres physiologiques y participent également.
(Photographie : Christina Seely)
Importance de l’exercice physique pour la cognition
L’utilisation du cerveau nécessite suffisamment d’énergie pour penser, apprendre et se souvenir. Cette disponibilité de l’énergie est dépendante à la fois de l’apport qualitatif et quantitatif des nutriments qui lui sont fournis, et du fait d’être dans une bonne condition physique pour l’utiliser.
Sans suffisamment d’énergie, l’apprentissage et la mémorisation seront plus difficiles et moins performants. Par conséquent, un apprentissage efficace est fonction d’un mode de vie plus sain.
Tomporowski (2003) a montré que les exercices aérobiques sous-maximaux effectués pendant des périodes allant jusqu’à 60 minutes facilitent ultérieurement certains aspects du traitement de l’information. Cependant, les exercices prolongés qui entrainent une déshydratation et une fatigue manifestes compromettent à la fois le traitement de l’information et les fonctions de la mémoire.
Selon Hillman et ses collègues (2008), l’exercice pourrait non seulement contribuer à améliorer la santé physique, mais aussi les résultats scolaires des élèves.
En conclusion, l’exercice ne doit pas conduire à l’épuisement ou à la déshydratation. Il s’avère que le fait d’avoir beaucoup d’eau dans son organisme l’emporte sur les effets bénéfiques de l’exercice. Même une légère déshydratation peut entrainer des problèmes de mémoire et de réflexion.
D’après les résultats de Park et ses collaborateurs (2021), la déshydratation légère induite par l’exposition à la chaleur et la restriction d’eau contribue à la diminution de la mémoire épisodique chez les jeunes adultes en bonne santé.
L’exercice physique est également lié à de meilleurs résultats scolaires. Les étudiants qui ont un niveau d’activité physique modéré ont tendance à avoir des notes moyennes plus élevées que les étudiants qui ont un niveau d’activité physique très élevé ou faible.
C’est ce qu’ont montré Muntaner-Mas et ses collègues (2021). Ils ont examiné les relations longitudinales entre le volume total objectivement mesuré et les intensités spécifiques de l’activité physique avec les performances scolaires. Ils se sont adressés à un large échantillon de jeunes âgés de 6 à 18 ans (N = 1 046) pendant 2 ans. L’activité physique a été mesurée par accélérométrie. Les jeunes du quartile 2 pour la quantité d’activité physique au départ ont obtenu de meilleurs résultats que ceux des quartiles 1 ou 4 pour. D’après leurs résultats, il existe une relation en forme de U inversé entre les variations de l’activité physique légère et la moyenne générale.
Un autre aspect utile de l’exercice physique est qu’il permet de s’aérer et d’offrir un repos mental. Il correspond à de vraies pauses. De fait, il importe de faire de vraies pauses lors de l’étude et de réserver du temps pour faire de l’exercice. Rester assis devant un ordinateur, se pencher sur son téléphone, lire une bande dessinée n’est pas bon pour la posture et la santé physique, et ne permet pas au cerveau de se reposer. Il peut être utile de programmer le fait de se lever et bouger une fois par heure.
De plus, faire de l’exercice régulièrement peut améliorer la santé physique et mentale. Quel que soit le niveau d’exercice choisi, il doit être adapté à nos capacités et à notre mode de vie. Il ne faut ni s’épuiser ni trop peu faire d’exercice physique.
Importance d’une alimentation saine pour la cognition
Une étude de Spencer et ses collaborateurs (2017) portant sur les recherches relatives à l’influence de la nutrition sur le cerveau a abouti à des conclusions essentielles.
L’apport calorique et la composition du régime alimentaire ont des effets importants et durables sur la cognition et les émotions, en particulier pendant les périodes critiques du développement. Il existe un lien entre l’apport en graisses alimentaires et le déséquilibre alimentaire en acides gras polyinsaturés oméga-3 et l’inflammation dans les cerveaux en développement, adultes et âgés. L’alimentation au début de la vie et l’exposition au stress peuvent conduire à un dysfonctionnement cognitif tout au long de la vie.
De même, la consommation aiguë d’un régime riche en graisses prépare l’hippocampe à produire une réponse neuroinflammatoire potentialisée à un défi immunitaire léger, entrainant des déficits de mémoire. Un faible apport alimentaire en acides gras polyinsaturés oméga-3 peut également contribuer à la perte de mémoire.
Toutefois, il est encourageant de constater que la consommation de fruits et de légumes riches en polyphénols peut prévenir et même inverser les déficits cognitifs liés à l’âge en réduisant le stress oxydatif et l’inflammation.
En conclusion, manger beaucoup de graisses saturées a un impact négatif immédiat sur la capacité de mémorisation. Cela signifie que ce n’est pas une bonne idée de manger des aliments riches en graisses pendant le temps d’étude ou la veille d’un examen important.
Par contre, la consommation d’aliments sains (par exemple, des fruits et des légumes) peut prévenir et même inverser les dommages causés par la consommation d’aliments gras.
Un conseil utile est de garder des collations saines composées de fruits et de légumes, à portée de main, pendant que l’étude. Les aliments riches en graisses saturées ont un impact négatif sur votre capacité de réflexion et de mémorisation. En revanche, la consommation de fruits et de légumes peut améliorer la capacité d’apprentissage.
De même, il importe de rester hydraté lors du temps d’étude comme la déshydratation peut avoir un impact négatif sur notre capacité de réflexion et de mémorisation. Garder une bouteille d’eau sur le bureau pendant peut nous aider à boire de l’eau plus fréquemment.
Profiter de l’impact du sommeil sur la consolidation
Dans une expérience, Scullin et ses collaborateurs (2011) ont donné un cours sur la loi de l’offre et de la demande à des étudiants de premier cycle de l’enseignement supérieur, qui n’avaient jamais été exposés à de l’économie. Les étudiants ont été répartis au hasard en deux groupes :
- Le premier groupe a suivi le cours le matin et est revenu le soir pour passer un test.
- Le second groupe a suivi le cours le soir et est revenu le matin pour passer un test.
De cette manière, le temps écoulé entre le cours et le test est resté constant, mais seul le deuxième groupe a dormi entre le cours et le test.
Le test était divisé en deux parties :
- La moitié des questions était très semblables aux types de questions sur l’offre et la demande qui avaient été utilisées comme exemples pendant le cours.
- L’autre moitié des questions était appelée intégration et demandait aux étudiants d’intégrer les informations relatives à l’offre et à la demande pour résoudre de nouveaux problèmes complexes.
Les résultats ont montré que les étudiants du groupe « sommeil » ont obtenu des résultats supérieurs d’environ 8 % aux problèmes similaires à ceux du cours magistral. Mais pour les nouveaux problèmes, les étudiants qui avaient dormi avant de passer le test ont obtenu des résultats 32 % plus élevés que ceux qui n’avaient pas dormi.
Les étudiants ont retenu davantage d’informations après avoir dormi, mais c’est leur capacité à comprendre et à appliquer ces informations qui a le plus bénéficié de la nuit de sommeil.
Une idée fausse répandue sur le sommeil est qu’il s’agit simplement d’une période de repos pendant laquelle il ne se passe rien. Le cerveau serait tranquille et rechargerait ses batteries.
Au contraire, lors du sommeil, le cerveau endormi est actif. Il passe par différents types de sommeil tout au long de la nuit, parfois avec une activité très rapide et parfois avec ce que l’on appelle le sommeil lent. C’est pendant le sommeil lent que le cerveau semble rejouer les informations apprises pendant l’éveil, ce qui conduit à la consolidation des souvenirs, c’est-à-dire à leur stockage à long terme.
Lorsque le temps de sommeil diminue, l’impact sur la qualité de la consolidation est manifeste.
Les conseils suivants peuvent être donnés :
- Étudier juste avant une bonne nuit de sommeil est un investissement utile, car cela aidera à apprendre plus durablement et plus en profondeur.
- Dormir régulièrement tous les soirs est de même un bon investissement dans une perspective d’apprentissage à long terme et de réussite scolaire.
- Bien dormir correspond à de 9 à 11 h de sommeil par nuit pour les 6-13 ans, de 8 à 10 pour les 14-17 ans et de 7 à 9 à partir de 18 ans.
Réduire l’utilisation des smartphones dans une perspective d’apprentissage
Demirci et ses collaborateurs (2015) ont suivi des étudiants (N = 319) en les partageant en trois groupes (non-utilisateurs de smartphones, faibles utilisateurs et forts utilisateurs). Les résultats ont révélé que les scores de l’échelle d’addiction au smartphone des femmes étaient significativement plus élevés que ceux des hommes. Leurs résultats indiquent que la dépression, l’anxiété et la mauvaise qualité du sommeil peuvent être associées à une utilisation excessive du smartphone. Cette surutilisation peut conduire à la dépression ou à l’anxiété, qui peuvent à leur tour entrainer des problèmes de sommeil.
Dowdel et Clayton (2019) ont examiné l’influence des téléphones portables sur la qualité du sommeil des étudiants et la prévalence de l’envoi de messages pendant le temps de sommeil auprès d’étudiants (N = 372).
Ils ont mis en évidence que l’envoi de messages par smartphones durant le sommeil s’accompagne de différents effets :
- Des interruptions du sommeil du fait de placer le smartphone près du lit avec eux.
- Du fait de ne pas se souvenir de l’envoi de messages ou de ce qui a été envoyé le lendemain.
L’envoi de message durant le temps de sommeil est en lien avec de mauvaises habitudes de sommeil. Les médias sociaux tendent à perpétuer une relation malsaine avec l’utilisation du smartphone.
Brailovskaia et ses collègues (2023) ont comparé l’impact d’une abstinence totale de l’utilisation du smartphone et d’une réduction d’une heure de son utilisation quotidienne sur le bien-être et le mode de vie sain. Les participants (N = 619) étaient des utilisateurs de smartphones en Allemagne :
- Le premier groupe expérimental (N = 200) a renoncé à l’utilisation du smartphone pendant 7 jours
- Le deuxième groupe expérimental (N = 226) a réduit son utilisation quotidienne d’une heure pendant 7 jours
- Le groupe témoin (N = 193) a utilisé le smartphone comme d’habitude.
Les variables relatives à l’utilisation du smartphone, à la satisfaction de la vie, aux symptômes dépressifs, aux symptômes d’anxiété, à l’activité physique et au tabagisme ont été évaluées au moyen d’enquêtes en ligne. L’opération a eu lieu à quatre moments de mesure (base, post-intervention, 1 et 4 mois après la post-intervention).
Les deux interventions ont permis de réduire l’intensité de l’utilisation du smartphone, les tendances à l’utilisation problématique, les symptômes dépressifs et les symptômes d’anxiété.
Dans les deux groupes, la satisfaction à l’égard de la vie et l’activité physique ont augmenté.
La plupart des effets ont été plus marqués et sont restés plus stables pendant 4 mois dans le groupe de réduction que dans le groupe d’abstinence.
En outre, dans le groupe de réduction uniquement, le nombre de cigarettes fumées quotidiennement a diminué. Ainsi, moins de temps passé sur le smartphone conduit à plus de bien-être et à un mode de vie plus sain. Il n’est pas nécessaire de s’abstenir complètement d’utiliser le smartphone.
Des changements conscients et contrôlés du temps quotidien consacré à l’utilisation du smartphone peuvent contribuer au bien-être subjectif. Cela peut mener à moins de symptômes dépressifs et anxieux, à moins de tendances à une utilisation problématique et compulsive, et à plus de satisfaction dans la vie. Ils peuvent s’accompagner d’un mode de vie plus sain (plus d’activité physique, moins de tabagisme) à plus long terme.
He et ses collègues (2020) ont visé à évaluer les effets d’une restriction de l’utilisation du téléphone portable avant le coucher sur le sommeil, l’éveil avant le sommeil, l’humeur et la mémoire de travail.
Deux groupes ont été constitués de manière aléatoire :
- 19 participants ont reçu pour instruction d’éviter d’utiliser leur téléphone portable 30 minutes avant le coucher
- 19 participants n’ont reçu aucune instruction de ce type dans le groupe de contrôle.
La restriction de l’utilisation du téléphone portable avant le coucher pendant quatre semaines a entrainé divers effets. Elle a permis de réduire le temps de latence du sommeil, d’augmenter la durée du sommeil, d’améliorer la qualité du sommeil, et de réduire l’éveil avant le sommeil. Elle a amélioré l’affect positif et la mémoire de travail.
La limitation de l’utilisation du téléphone portable avant le coucher a réduit le temps de latence du sommeil et l’éveil avant le sommeil et a augmenté la durée du sommeil et la mémoire de travail. Ce simple changement pour une utilisation modérée a été recommandé aux personnes souffrant de troubles du sommeil.
Les auteurs supposent que l’amélioration du sommeil est due à deux facteurs :
- La réduction de la quantité de lumière avant le sommeil, car la lumière bleue émise par les écrans semble retarder la libération de mélatonine, une hormone qui nous aide à nous endormir.
- La diminution des niveaux d’éveil avant le sommeil.
La plupart des participants ont utilisé des smartphones dotés d’une fonction « heure du coucher » qui rendait l’écran gris, interdisait l’ouverture d’applications et mettait le service téléphonique hors ligne. Les participants qui ne disposaient pas de cette fonction ont simplement été invités à éteindre leur téléphone 30 minutes avant l’heure du coucher.
S’il est clair que les smartphones peuvent avoir un impact négatif sur nous, il est également évident qu’ils offrent de nombreux avantages qu’il est difficile d’ignorer. Des réductions raisonnables de l’utilisation des smartphones sont relativement faciles à mettre en œuvre et bénéfiques et rien n’indique qu’il faille essayer de supprimer le smartphone complètement de nos vies.
Bibliographie
Megan Sumeracki, Cynthia Nebel, Carolina Kuepper-Tetzel, Althea Need Kaminske, Ace That Test, A Student’s Guide to Learning Better, Routledge, 2023
Tomporowski, P. D. (2003). Effects of acute bouts of exercise on cognition. Acta Psychologica, 112(3), 297–324. https://doi.10.1016/s0001-6918(02)00134-8
Hillman, C. H., Erickson, K. I., & Kramer, A. F. (2008). Be smart, exercise your heart: Exercise effects on brain and cognition. Nature Reviews Neuroscience, 9(1), 58–65. https:// doi.org/10.1038/nrn2298
Park, K. Shin & Zaplatosch, Mitchell & Wahlheim, Chris & Etnier, Jennifer & Wideman, Laurie & Adams, William. (2021). Effect Of Mild Dehydration On Episodic Memory And Inhibitory Control In College-aged Young Adults: 947. Medicine & Science in Sports & Exercise. 53. 312-312. 10.1249/01.mss.0000762780.54834.dc.
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