Le sommeil lent, une des pierres angulaires de l’apprentissage 🎓😮

Favoriser la sieste, augmenter la durĂ©e et la qualitĂ© du sommeil lent, assurer un endormissement sans Ă©cran, accepter un horaire de sommeil dĂ©calĂ© pour les adolescents 
 autant de « petites » actions nĂ©anmoins trĂšs efficaces que nous, parents, pouvons mettre en place pour faciliter l’apprentissage de nos enfants.

Preuves de rîle actif que joue le sommeil lent dans l’apprentissage

Parmi les facteurs qui vont dĂ©terminer la vitesse et la facilitĂ© avec laquelle nos enfants vont apprendre, nous savons que le sommeil joue un rĂŽle essentiel. En revanche, nous croyons souvent Ă  tort qu’il ne sert surtout qu’à Ă©viter que l’enfant soit fatiguĂ© au moment oĂč il doit apprendre. Comme si le sommeil n’avait qu’un rĂŽle protecteur et n’était lĂ  que pour Ă©viter une dĂ©tĂ©rioration des capacitĂ©s de l’enfant, en somme un systĂšme de rĂ©paration de la journĂ©e qui s’est Ă©coulĂ©e. Le sommeil est infiniment plus important que cela et joue un rĂŽle actif dans l’apprentissage. D’autant plus le sommeil “lent”.

Des nuits de sommeil successives vont consolider l’apprentissage d’une connaissance pourtant non rĂ©visĂ©e avant le moment de l’évaluation.

L’apprentissage s’amĂ©liore avec le temps, mĂȘme si le moment de l’évaluation de cet apprentissage est tardif et mĂȘme sans que l’élĂšve ai eu l’occasion de rafraichir sa mĂ©moire en rĂ©visant ce qui a Ă©tĂ© appris. Les sommeils successifs ont donc un rĂŽle actif dans la consolidation de ce qui a Ă©tĂ© appris des jours auparavant.

sommeil lent

En effet, plusieurs expĂ©riences ont montrĂ© que si on teste des adultes 1, 2, 3, 4 voire mĂȘme 7 jours aprĂšs qu’on leur a appris quelque chose, ces personnes vont restituer cet apprentissage de mieux en mieux, et ce, mĂȘme s’ils sont testĂ©s longtemps aprĂšs et sans qu’il y ait eu une « rĂ©vision » intermĂ©diaire … ce qui indique que les nuits de sommeil qui se succĂšdent apporte une amĂ©lioration continue qui consolide la connaissance (Walker M.P. Stickgold R., 2004).

Augmentation d’activitĂ© et expression gĂ©nĂ©tique diffĂ©renciĂ©e pendant le sommeil lent

On observe une augmentation d’activitĂ© dans certaines zones du cerveau pendant le sommeil (Walker M.P. Stickgold R., 2004) qui concorde avec l’hypothĂšse d’un transfert et d’une automatisation des apprentissages Il y a mĂȘme des gĂšnes dont l’expression est augmentĂ©e pendant le sommeil s’il y a eu un apprentissage la veille et qui sont connus pour gĂ©rer la plasticitĂ© cĂ©rĂ©brale (Ribeiro, S., Goyal V., Pavlides C., 1999).

RĂ©activation de l’hippocampe pendant le sommeil

L’hippocampe joue un rĂŽle essentiel dans la mĂ©morisation (Crane J, Milner B, 2002). Pas l’animal marin ;-), non, plutĂŽt cette petite rĂ©gion du cerveau en rouge sur le schĂ©ma plus bas dans l’article.

réactiviation hippocampe pedant la nuit

 

Les chercheurs ont dĂ©couvert que pendant le sommeil lent, cette structure du cerveau Ă©tait rĂ©activĂ©e localement en fonction des zones qui avaient Ă©tĂ© activĂ©es pendant l’expĂ©rience d’apprentissage qui avait eu lieu la veille (Wilson M.A., McNaughton B.L., 1994) et de plus, selon une sĂ©quence temporelle qui correspond Ă  celle de l’apprentissage qui a eu lieu la veille (Skaggs W.E. and Mc Naughton B.L., 1996). En gros, tout se passe comme si le sommeil permettait au cerveau de rejouer la scĂšne d’apprentissage en accĂ©lĂ©rĂ©. Cette rĂ©activation des Ă©lĂ©ments de la journĂ©e et l’intĂ©gration dans la mĂ©moire Ă©tant justement ce qu’on appelle la consolidation des connaissances.

La « consolidation », c’est quoi – en bref ?

Une des hypothĂšses, est qu’au dĂ©but de l’apprentissage le cortex prĂ©frontal est sollicitĂ© pour enregistrer des informations explicites, spĂ©cifiques, Ă©pisodiques ce qui demande un effort conscient de la part de celui qui apprend.

Ensuite, au cours du sommeil lent, l’hippocampe (en rouge sur le schĂ©ma), qui serait une espĂšce de base de donnĂ©es Ă  court terme qui enregistrerai de façon rapide ces informations Ă©pisodiques, se rĂ©activerait Ă  plusieurs reprises en rejouant en accĂ©lĂ©rĂ© la sĂ©quence d’apprentissage de ces informations de la veille.

Les informations mĂ©morisĂ©es dans l’hippocampe seraient alors Ă  nouveau transfĂ©rĂ©es vers le cortex, base de donnĂ©es long-terme, oĂč elles deviendraient des informations gĂ©nĂ©ralisables Ă  d’autres domaines, sĂ©mantiques et surtout consolidĂ©es (Diekelmann S., Born J., 2010).

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Source : Françoise Bertrand, Caroline Harand, Franck Doidy, Géraldine Rauchs, Inserm

 

Quel est le stade du sommeil qui est concerné ?

Comme vous le savez sans doute, le sommeil présente différentes phases qui ont chacune leur utilité

Le sommeil paradoxal, appelĂ© aussi pĂ©riode REM (Rapid Eye Movement) en raison de frĂ©quents mouvements oculaires rapides correspond Ă  une pĂ©riode durant laquelle l’activitĂ© cĂ©rĂ©brale est proche de celle de la phase d’Ă©veil. C’est une phase dite « à ondes rapides » qui renforce les apprentissages perceptifs et sensori-moteurs qu’on appelle aussi mĂ©moire procĂ©durale (les automatismes dans certains gestes par exemple).

Le sommeil Ă  ondes lentes est celui qui nous intĂ©resse plus particuliĂšrement ici car c’est lui qui permet la consolidation et la gĂ©nĂ©ralisation des connaissances dĂ©claratives cĂ d la mĂ©moire du vocabulaire d’une langue Ă©trangĂšre par exemple ou le souvenir d’Ă©vĂšnements particuliers.

sommeil lent

https://www.inserm.fr/information-en-sante/dossiers-information/sommeil

Les chercheurs ont montrĂ© que l’intensitĂ© des ondes lentes de cette phase est un paramĂštre essentiel de la mĂ©morisation (Marshall L., Helgadottir H., Molle M., Born J., 2006).

Ces recherches sont trĂšs prometteuses et pourraient aboutir dans le futur Ă  des mĂ©thodes qui nous permettraient d’amĂ©liorer le sommeil de façon artificielle (et donc de mieux consolider les apprentissages), notamment grĂące Ă  des stimulations auditives qui augmenteraient l’amplitude de ces ondes dites lentes (Ngo H.V., Martinetz T., Born J., Mölle M., 2013). Attention, il ne s’agit pas ici d’apprendre pendant le sommeil quelque chose qui n’a pas Ă©tĂ© appris auparavant grĂące Ă  des stimulations sonores
rien ne sert donc d’écouter en dormant une bande sonore d’italien en espĂ©rant maitriser cette langue au rĂ©veil 😉 DOMMAGE !

sommeil lent

Et chez les enfants ?

Les effets dĂ©crits ci-dessous sont encore bien plus importants chez les enfants (Wilhelm I., Rose M., Imhof K.I., Rasch B., BĂŒchel C., Born J., 2013) !

sommeil lent

 

En effet, dans l’expĂ©rience ci-dessus, des enfants de 8 Ă  11 ans apprennent de façon implicite une sĂ©quence motrice. Pourquoi implicite ? car on ne leur dit pas qu’ils doivent retenir une sĂ©quence particuliĂšre, juste qu’ils doivent appuyer sur une touche quand la lumiĂšre correspondante s’allume. On sĂ©pare les enfants en deux groupes. Pour le premier groupe d’enfants, on fait suivre cet apprentissage d’une sĂ©quence de veille, ils n’ont pas l’occasion de se reposer. Pour l’autre groupe d’enfants, on fait suivre cette sĂ©quence d’apprentissage d’une sĂ©quence de sommeil. On leur demande ensuite s’ils se rappellent la sĂ©quence apprise antĂ©rieurement, ils ne savaient pas, jusqu’à ce moment prĂ©cis, qu’ils seraient testĂ©s. On compare leurs rĂ©sultats Ă  ceux d’adultes qui font le mĂȘme test et les rĂ©sultats sont surprenants :

  • D’abord, chez les enfants qui ont pu dormir aprĂšs la sĂ©quence d’apprentissage, il y a une amĂ©lioration considĂ©rable, bien plus importante que chez l’adulte, de la tĂąche sur laquelle ils sont Ă©valuĂ©s.
  • Ensuite, les chercheurs se sont rendu compte que le sommeil des enfants Ă©tait plus profond et que les fameuses « ondes lentes » Ă©taient d’une magnitude supĂ©rieure Ă  celles des adultes.
  • Enfin, l’activitĂ© de l’hippocampe, lorsque ces enfants doivent se rappeler la sĂ©quence motrice, est plus importante que celle de l’adulte.

Tout cela pour dire, qu’à durĂ©e Ă©gale de sommeil lent, la consolidation des connaissances qui s’opĂšre chez l’enfant est beaucoup plus importante que chez les adultes !

sommeil lent

 

Une autre expĂ©rience, rĂ©alisĂ©e en maternelle cette fois, montre qu’une sieste peut considĂ©rablement augmenter les apprentissages.  Si on teste des enfants avec un jeu de mĂ©moire classique dans lequel il est question de retenir la position d’images sur un Ă©cran, on observe une amĂ©lioration considĂ©rable de la mĂ©moire chez les enfants qui ont fait une sieste. Ils ont moins d’oublis et ce, mĂȘme si ces enfants sont testĂ©s 24h plus tard, cĂ d quand tous les enfants ont eu l’occasion d’avoir une nuit de sommeil. Ceci prouve qu’il ne s’agit pas (uniquement en tout cas) d’éviter par la sieste la fatigue de l’enfant mais que rĂ©ellement une sĂ©quence de sommeil (la sieste donc) va permettre de consolider l’apprentissage qui vient d’avoir lieu (Kurdziel L., DUclos K, Spencer R.M.C., 2013) !

Les auteurs de cet article montrent aussi que les enfants qui ont moins bien rĂ©ussi au test ont un besoin de sommeil plus important que ceux qui ont rĂ©ussi. Comme s’ils avaient encore besoin de consolider des apprentissages contrairement Ă  l’autre groupe d’enfants. Les auteurs en concluent qu’il ne faut pas nĂ©cessairement obliger un enfant Ă  faire la sieste s’il refuse mais en revanche ĂȘtre attentif Ă  le laisser faire s’il en Ă©prouve le besoin car celui-ci coĂŻncide Ă  un besoin du cerveau de consolider un apprentissage.

L’augmentation de la profondeur du sommeil facilite Ă©galement l’apprentissage chez les enfants atteints de troubles de l’attention ce qui pourrait indiquer que ces troubles dont les causes sont multiples prendraient racine notamment dans un sommeil trop court ou de mauvaise qualitĂ© (PrehnKristensen A., Munz M., Göder R., Wilhem I., Korr K., Vahl W., Wiesner C., Baving L., 2014). Les recherches futures se concentrent d’ailleurs sur le lien, sans doute causal, entre d’une part le sommeil et d’autre part les troubles de l’attention qu’on observe Ă©galement dans l’autisme.

sommeil lent

Alors, que pouvons-nous faire pour les aider ?

Maintenant que vous ĂȘtes convaincus qu’une pĂ©riode de sommeil, mĂȘme courte, amĂ©liore l’apprentissage de votre enfant car son cerveau « rejoue » Ă  vitesse accĂ©lĂ©rĂ©e les dĂ©charges neuronales expĂ©rimentĂ©es la veille, vous vous demandez quoi faire concrĂštement.

Quelle est finalement l’importance de ces dĂ©couvertes dans le domaine des apprentissages scolaires et quel sont les actions concrĂštes que nous pouvons avoir, nous en tant que parents, pour amĂ©liorer le sommeil de nos enfants et leurs permettent d’apprendre mieux et plus facilement ?

AmĂ©liorer la durĂ©e et la qualitĂ© du sommeil semble ĂȘtre la premiĂšre chose Ă  considĂ©rer. SpĂ©cialement si votre enfant souffre de trouble de l’attention. Cependant amĂ©liorer la durĂ©e et la qualitĂ©, cela veut dire quoi au juste ?

Améliorer la durée du sommeil lent

Quand se coucher ?

La sociĂ©tĂ© amĂ©ricaine de mĂ©decine de sommeil a publiĂ© un article qui regroupe les rĂ©sultats de plus de 800 recherches menĂ©es partout dans le monde sur la durĂ©e idĂ©ale de sommeil par jour recommandĂ©e selon l’ñge de l’enfant (Shalini Paruthi, MD et all., 2016) et il en ressort ce qui suit :

  • Enfants de 3 Ă  5 ans : 10 Ă  13 heures de sommeil (siestes incluses)
  • Enfants de 6 Ă  12 ans : 9 Ă  12 heures de sommeil
  • Adolescents de 13 Ă  18 ans : 8 Ă  10 heures de sommeil

Vous avez Ă©galement sans doute dĂ©jĂ  vu le tableau suivant (source : internet, Diane Lalancette) qui tente de guider les parents sur l’heure de coucher des enfants selon leur heure de rĂ©veil spontanĂ© ?

plan parents

 

 

Il a le mĂ©rite de rappeler Ă  certains parents (y compris moi j’avoue) que si un enfant de 6 ans se lĂšve spontanĂ©ment Ă  07.00 du matin, il est censĂ© se coucher vers 20.00 la veille … (pas toujours Ă©vident, je sais) ce qui respecte donc 11h de sommeil Ă  cet Ăąge.

Cependant, je pense personnellement que ce tableau est un peu hermĂ©tique et que chaque enfant Ă©tant diffĂ©rent, il aura des besoins en termes de durĂ©e du sommeil qui lui sont propres. En effet, si on en croit l’article dont nous venons de parler et qui rĂ©sume des annĂ©es de recherches dans ce domaine, un enfant de 6 ans peut avoir des besoins de sommeil qui varie entre 9 et 12 heures de sommeil par jour 
 A quoi peut donc bien correspondre ces heures dĂ©taillĂ©es au quart d’heure prĂšs ?

De plus, il faut tout de mĂȘme signaler que les informations Ă  partir desquelles ce tableau a Ă©tĂ© Ă©tabli sont difficiles Ă  trouver (vous pouvez me laisser un commentaire pour m’éclairer si vous avez plus d’informations). Dans tous les cas, rien ne se trouve (Ă  ma connaissance) dans la base de donnĂ©es des articles de recherche (PubMed pour ne pas le citer). Alors que le tableau lui, est partout sur internet 
 A considĂ©rer avec prĂ©caution donc


Le mieux est sans doute de connaßtre les rythmes biologiques de votre enfant, ses heures de coucher et de réveil spontanés et de respecter ce rythme.

J’en fais mention dans l’article qui suit :

Examens, s’organiser et respecter son planning

 

La sieste

Nous avons tous un rythme biologique prĂ©dĂ©terminĂ© qui nous est propre et qui dicte les moments de la journĂ©e oĂč nous seront le moins ou le plus efficace. Sachant que les deux grands pics de somnolence se situant entre 22.00 et 07.00 du matin et entre 13.00 et 15.00 de l’aprĂšs-midi, il est utile d’adapter sa journĂ©e, d’étude par exemple, pour bĂ©nĂ©ficier de ces moments de somnolence et consolider ses apprentissages. C’est ici qu’entre en scĂšne la sieste par exemple. Pourquoi se forcer Ă  travailler de façon inefficace pendant ces heures « creuses » alors qu’une sieste, mĂȘme courte, peut amĂ©liorer la sĂ©quence d’apprentissage qui vient d’ĂȘtre faite ?

De plus, il semblerait qu’un bĂ©nĂ©fice maximal soit obtenu quand le sommeil survient dans les heures qui suivent l’apprentissage. Ceci est surtout vrai chez les petits enfants, la sieste est donc essentielle pour eux bien qu’elle soit bĂ©nĂ©fique Ă  tous les Ăąges.

sieste

 

Les adolescents

En ce qui concerne les adolescents, contrairement Ă  la croyance populaire, ils ne sont pas fainĂ©ants de nature. S’ils se couchent et se rĂ©veillent plus tard, ce n’est pas dĂ» Ă  une mauvaise volontĂ© de leur part mais plutĂŽt Ă  leur cycle de sommeil qui est dĂ©calĂ© par rapport Ă  celui des enfants et des adultes. La cause en est biologique et non comportementale. PlutĂŽt que de se confronter Ă  votre adolescent, il est donc peut-ĂȘtre plus opportun de s’adapter Ă  son rythme particulier. J’en parle Ă©galement dans cet article sur le respect d’un planning en pĂ©riode d’examen.

soutien scolaire apprendre sommeil

Améliorer la qualité du sommeil lent

Au-delĂ  de la durĂ©e de sommeil, la qualitĂ© du sommeil est un enjeu tout aussi important. Comme discutĂ© plus haut, le sommeil Ă  ondes lentes est primordial pour la consolidation de l’apprentissage. L’amplitude de ces ondes va dĂ©terminer la profondeur du sommeil et l’ancrage des connaissances qui ne peut ĂȘtre atteinte qu’avec une qualitĂ© de sommeil suffisante. Pour ne citer qu’un exemple de perturbateur de sommeil : les Ă©crans. La littĂ©rature scientifique abonde en articles de recherche qui montre les effets nĂ©fastes de l’utilisation des Ă©crans non seulement (et bien sĂ»r) sur la durĂ©e du sommeil mais aussi sur la qualitĂ© du sommeil (LeBourgeois MK1, Buxton OM, 2017). Ce n’est plus un secret pour personne qu’il ne faut pas s’endormir en regardant son Gsm, ni aprĂšs avoir jouĂ© aux jeux vidĂ©o. PlutĂŽt que d’imposer Ă  son adolescent une heure de coucher, n’est-il pas prĂ©fĂ©rable de lui interdire les Ă©crans pendant un laps de temps suffisamment long avant qu’il ne s’endorme ?

sommeil et Ă©crans

 

AmĂ©liorer la rĂ©partition des temps d’apprentissage

Si on veut bĂ©nĂ©ficier au mieux de cet alternance « veille – sommeil », il vaut mieux Ă©tudier tous les jours et dormir correctement chaque soir que d’étudier tout Ă  la fin de l’annĂ©e (en pĂ©riode d’examen par exemple) en dormant moins que ce dont nous avons besoin 
RĂ©partir les temps d’apprentissages semble donc ĂȘtre le meilleur choix pour consolider les connaissances progressivement et surtout efficacement.

 

agenda

 

VoilĂ , j’espĂšre de tout cƓur que cet article vous aura dĂ©montrĂ© l’importance du sommeil pour l’apprentissage de vos enfants et vous aura donnĂ© quelques pistes de rĂ©flexion pour agir en toute connaissance de cause …

N’hĂ©sitez pas Ă  me laissez vos commentaires, Ă  partager, Ă  liker, Ă  super liker mĂȘme voire Ă  vous abonner Ă  mon blog. Vous ĂȘtes de plus en plus nombreux, cela fait chaud au cƓur ! 🙂

Et puis surtout, n’oubliez pas de bien dormir !

Sarah

 

Sommeil lent et apprentissage – Bibliographie

Crane J, Milner B. (2002). Do I know you ? Face perception and memory in patients with selective amygdalo-hippocampectomy. Neuropsychologia, 40(5):530-8.

Diekelmann S., Born J. (2010). The memory function of sleep. Nat Rev Neuroscience, 11(2): 114-26.

Huber R., Ghilardi M.F., Massimini M., Tononi G. (2004). Local sleep and learning. Nature, 430(6-995), 78-81.

Kurdziel L., DUclos K, Spencer R.M.C. (2013). Sleeps pindles in midday naps enhance learning in preschool children. Proc.Natl.Acad.SCi., 110, 17267-17272.

Marshall L., Helgadottir H., Molle M., Born J. (2006). Boosting slow oscillations during sleep potentiates memory. Nature, 444(7119), 610-3.

Ngo H.V., Martinetz T., Born J., Mölle M. (2013). Auditory loop stimulation of the sleep slow oscillation engances memory. Neuron, 78(3), 545-553.

PrehnKristensen A., Munz M., Göder R., Wilhem I., Korr K., Vahl W., Wiesner C., Baving L. (2014). Transcranial oscillatory direct current stimulation during sleep improves declarative memory consolidation in children with attention deficit/hyperactivity disorder to a level comparable to healthy controls. Brain stimulation, 7(6):793-9.

Ribeiro, S., Goyal V., Pavlides C. (1999). Brain gene expression during REM sleep depends on prior waking experience. Learning and Memory, 6(5), 500-508.

Skaggs W.E. and Mc Naughton B.L. (1996). Replay of neuronal firing sequences in rat hippocampus during sleep folowing spatial experience. Science, 271(5257), 1870-1873.

Walker M.P. Stickgold R. (2004). Sleep-dependent learning and memory consolidation. Neuron, 44(1), 121-33.

Walker M.P., Stickgold R. (2006). Sleep, memory, and plasticity. Annu Rev Psychol, 57:139-66.

Wilhelm I., Rose M., Imhof K.I., Rasch B., BĂŒchel C., Born J. (2013). The sleeping child outplays adult’s capacity to convert implicit into explicit knowledge. Nature Neuroscience, 16(4), 391-393.

Wilson M.A., McNaughton B.L. (1994). Reactivation of hippocampal ensemble memories during sleep. Science, 265(5172), 676-679.

Sommeil lent et apprentissage

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2 thoughts on “Le sommeil lent, une des pierres angulaires de l’apprentissage 🎓😮”

    1. Sarah Carpentier says:

      Bonjour Olivier, difficile de trouver le bon rythme surtout mais oui effectivement le sommeil est essentiel pour que le cerveau puisse “rejouer la scĂšne” des apprentissages de la journĂ©e donc sans doute mieux vaut ne pas sous-estimĂ© les besoins en sommeil de vos enfants. Quels Ăąges ont-ils ?

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