Lorsque vous allez voir un film ou un concert avec votre ami, il semble souvent que vous partagiez une expérience similaire. Vous dites que votre cerveau est sur la même longueur d’onde. Maintenant, la science neurologique donne à cette phrase un nouveau support. En utilisant de nouveaux casques portables qui surveillent l'activité cérébrale, les chercheurs ont découvert que les ondes cérébrales des personnes engagées dans la même classe se synchronisent vraiment.
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Grâce aux études réalisées en laboratoire, nous avons pu nous en rendre compte. Un nombre croissant de recherches sur l'analyse cérébrale commencent à révéler comment le cerveau humain affiche la synchronicité - probablement un facteur clé qui rend possible nombre de nos comportements coopératifs, de la performance au sport d'équipe.
«Si vous faites plus attention, vous êtes plus synchronisé», explique Suzanne Dikker, neuroscientifique cognitive à la fois à l'Université de New York et à l'Université d'Utrecht aux Pays-Bas, et co-auteur de la nouvelle étude. «Maintenant, nous sommes allés là-bas et avons confirmé que cela est vrai dans un contexte réel», dit-elle.
Cet exploit remarquable a été rendu possible grâce aux casques électroencéphalographiques portables (EEG), que les chercheurs utilisaient pour surveiller l'activité cérébrale des étudiants tout au long d'un semestre de cours de biologie dans une école secondaire de New York. Chaque semaine, 12 lycéens et leur enseignant assistaient aux cours portant le casque d'écoute, pour un total de 11 cours au total. Plus les étudiants étaient engagés avec leur professeur et leurs camarades de classe, plus leurs schémas des ondes cérébrales étaient synchronisés les uns avec les autres.
«Le pôle central semble attirer l'attention», explique Dikker. «Mais peu importe ce qui détermine votre degré d'attention, vous pouvez provenir de sources diverses, allant de la personnalité à l'état d'esprit. Donc, l’image qui semble se dégager est que ce n’est pas seulement que nous accordons une attention au monde qui nous entoure; c'est aussi ce que sont nos personnalités sociales et avec qui nous sommes. »Les résultats ont été publiés cette semaine dans la revue Current Biology.
Pour renforcer les données des ondes cérébrales, Dikker et ses collègues ont demandé aux étudiants de remplir des questionnaires avant et après le cours sur un certain nombre de facteurs qui, selon elle, pourraient être liés à différentes activités cérébrales. Par exemple: à quel point ils étaient concentrés sur une journée donnée, à quel point ils appréciaient leur enseignant, à quel point ils aimaient chaque élève autour d'eux et leur degré de satisfaction à l'égard des différentes activités de groupe qu'ils réalisaient en classe.
Après avoir analysé les données relatives à l’activité cérébrale d’un semestre et les avoir comparées aux données autodéclarées des étudiants, une tendance est apparue. À une époque où les ondes cérébrales des étudiants étaient plus synchrones les unes avec les autres, ils étaient également plus engagés avec la classe. En outre, plus ils étaient synchrones, plus ils auraient pu donner de bonnes notes au cours et à son enseignant.
Les expériences en classe n’étaient toutefois pas le seul facteur permettant de prédire le degré de synchronisation du cerveau des élèves. Que les individus se considèrent comme des personnes de groupe semble aussi avoir joué un rôle. Les élèves se sont classés sur l'échelle d'affinité de groupe en indiquant s'ils étaient d'accord avec des affirmations telles que «les groupes sociaux déterminent vraiment qui nous sommes en tant qu'individus».
«Je suis personnellement intrigué par la découverte que la personnalité produit également un effet de synchronisme avec les gens qui vous entourent», déclare Dikker. "Si vous êtes une personne qui aime faire partie d'un groupe en général, alors vous allez être plus en phase avec les gens qui vous entourent." Cela était vrai même lorsque ces personnes n'interagissaient pas du tout avec le groupe mais regardaient simplement la conférence de l'enseignant ou regardaient une vidéo, ajoute-t-elle.
Les chercheurs ont également constaté qu'une interaction individuelle avant le cours pouvait modifier la façon dont les gens réagissaient au cours de l'expérience partagée par le groupe. Dans l'étude, les couples d'élèves ayant déclaré se sentir plus proches les uns des autres avaient également tendance à ressentir davantage de synchronicité cérébrale pendant le cours, mais seulement lorsqu'ils avaient passé du temps en face à face juste avant le début du cours.
«Le fait qu’ils s’apprécient mutuellement ne semble avoir de l’importance que s’ils ont réellement interagi», dit-elle. "Donc, vos chances de garder cette personne à votre périphérie, et de lui prêter attention, sont plus grandes si vous avez déjà interagi les unes avec les autres avant les cours."
Les nouvelles découvertes font partie d'un domaine de recherche qui remonte à environ une décennie et qui a débuté avec des études d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) montrant que les cerveaux des personnes réagissent de manière similaire lorsqu'ils regardent un film. Le neuroscientifique de l'Université de Princeton, Uri Hasson, a participé à bon nombre de ces études et a utilisé des études IRMf pour montrer que, lorsque quelqu'un raconte une histoire, les réponses cérébrales du conteur et de l'auditeur sont couplées. Il trouva que plus les réponses cérébrales devenaient semblables, mieux les auditeurs comprenaient l'histoire.
Selon M. Hasson, l'utilisation de systèmes EEG portables pour surveiller les interactions naturelles enseignant-élève dans une classe du monde réel représente un potentiel passionnant pour ce type de travail. Ce type de données, dit-il, suggère que mesurer la façon dont l'activité cérébrale des élèves et celle des enseignants se synchronisent peut être un indicateur utile de la compréhension globale des élèves en classe. Cela pourrait un jour nous aider à développer des pratiques d’enseignement plus efficaces.
«Utiliser les connaissances rassemblées au laboratoire pour développer des applications réelles qui peuvent améliorer la communication entre les personnes en classe est une grande réussite», a déclaré Hasson par courrier électronique. Il a ajouté que ce travail "est susceptible de déboucher sur un véritable développement de nouvelles trousses à outils permettant d'évaluer et d'améliorer les relations que nous entretenons avec les étudiants en classe".
On sait depuis quelque temps que nos cerveaux ont tendance à suivre la structure temporelle du monde qui nous entoure - par exemple, les patterns et la cadence de la voix d'un locuteur - et à modifier leurs patterns pour les faire correspondre, dit Dikker. Le point: nous aider à mieux analyser les informations. Même regarder une vidéo attrayante ensemble peut aider à synchroniser le cerveau des téléspectateurs, explique Lucas Parra, chercheur en neurosciences au City College of New York.
Parra a utilisé la technologie EEG dans son laboratoire pour constater que le niveau d'engagement est en corrélation avec de nombreux facteurs différents, allant du nombre de personnes qui apprécient la vidéo à la quantité de temps dont la personne se souvient de son contenu. Des études similaires ont montré que les expériences vidéo partagées créent également une synchronisation des mouvements des yeux et de la dilatation des pupilles, et ces mouvements semblent même prédire à quel point les gens apprécient ce qu'ils regardent.
«Le principal résultat de l'EEG est que la mesure de la corrélation entre les sujets, dans le cerveau des personnes, constitue un très bon indicateur de la participation des personnes à un stimulus, généralement une vidéo», déclare Parra. "Il est donc très naturel de s'attendre à ce que vous voyiez également que, dans la vie réelle, l'interaction par paires est soulignée dans le présent document, que lorsque deux individus interagissent d'une manière ou d'une autre, leur cerveau est également synchronisé."
Il ajoute: "Ce pourrait être la première étude à regarder cela dans la vie réelle."
Les méthodes du monde réel de l'étude sont en fait aussi intrigantes que ses résultats. La technologie EEG devenant de plus en plus portable et abordable, les scientifiques auront probablement une meilleure idée de ce que notre cerveau est en train de faire pendant que nous vivons notre vie. Des écouteurs comme ceux que les élèves du lycée Dikker ont appris à utiliser pourraient nous aider à comprendre la progression des maladies neurologiques. Ils pourraient également aider à identifier les environnements dans lesquels chacun de nos cerveaux fonctionne à son meilleur - et ce type de feuille de route stimulant les performances serait bien accueilli par les étudiants et le reste d'entre nous.
