What's next - A window on the brain - Chris berka at tedxsandiego 2013

Je suis entrepreneur et neuroscientifique. Ma fascination pour le cerveau a commencé quand j'étais étudiante à Ohio State University, lorsque, pour la première fois j'ai eu accès à une technologie qui nous a permis de scruter l'intérieur du cerveau. À l'époque, j'étais excitée d'avoir accès à cette technologie de pointe, qui ouvrait de nouvelles perspectives d'étude du cerveau. Et je me souviens encore des frissons que j'ai ressentis la première fois que j'ai pu voir ma propre activité cérébrale, et comment elle changeait en fonction de mon état esprit. Donc, même si cet équipement était très encombrant au départ, et remplissait tout un laboratoire, j'ai commencé à entrevoir ce que le futur nous promettait une fois ouverte cette nouvelle fenêtre d'étude sur le cerveau. Et ainsi, il y a quinze ans, mes co-fondateurs et moi-même avons lancé une entreprise pour développer des technologies intelligentes et portables pour permettre à cette vision d'éclore. Nous voulions faire passer les neurosciences du laboratoire au monde réel. Et nous l'avons fait. Actuellement nous collaborons, dans de nombreux domaines de recherche, pour la mise en œuvre de ces technologies, pour développer et améliorer les performances, la santé et le bien-être. L'un des domaines sur lequel nous nous sommes concentrés récemment, est l'utilisation des connaissances en neurosciences pour repenser les processus d'apprentissage et l'acquisition d'expertise. Maintenant, nous savons que les outils traditionnels que les éducateurs, les entraîneurs et les formateurs utilisent pour évaluer la performance sont très bons pour nous donner des résultats. Nous avons tous passé beaucoup de tests. Mais ce que nos technologies font, c'est en quelque sorte ouvrir une fenêtre sur le cerveau et nous informer sur les raisons pour lesquelles nous obtenons ces résultats. Donc, l'une des choses que nous avons faites, est de « cartographier » les cerveaux d'experts, dans un large éventail de disciplines. Nous avons pu la cartographier le cerveau des archers olympiques, d'un tireur d'élite, de scientifiques et d'ingénieurs, de joueurs professionnels de golf, et de toutes sortes de dirigeants à la fois civils et militaires. Et l'objectif est alors d'utiliser cette carte du cerveau de l'expert comme une référence, un objectif à atteindre pour les novices, pour les aider à rapprocher leurs cerveaux de celui d'un expert. Que se passe-t-il donc dans notre cerveau lorsque nous apprenons ? Les cellules du cerveau, les neurones, sont en communication constante via des millions de signaux chimiques et électriques. Quand un novice commence l'apprentissage d'une nouvelle tâche, de nombreuses régions du cerveau s'activent et travaillent ensemble pour réaliser la construction d'une nouvelle voie neuronale pour l'apprentissage de cette tâche. À force de pratique, cette voie neuronale se renforce en éliminant ou en élaguant toutes les connexions non pertinentes, puis en rationalisant et en renforçant cette voie, et ainsi, lorsque vous maîtrisez une compétence, elle peut être exécutée automatiquement. C'est la base scientifique de la théorie d'Erikson, mise en évidence dans le livre de Malcolm Gladwell, Outliers : avec 10 000 heures de pratique, on maîtrise toute nouvelle compétence. La répétition soutient, renforce et rationalise cette voie neuronale. Cependant, nos recherches sur le terrain suggèrent que les fameuses 10000 heures de la « théorie de l'expertise » pourraient être un mythe. Nous avons constaté qu'en entrainant les novices à reconnaître d'abord leur propre état ​​mental, puis à modeler leur état mental vers celui d'un expert, nous pourrions grandement réduire le temps global nécessaire à la formation puis à la maîtrise d'une nouvelle technique. Pour y arriver, premièrement nous voulions que les stagiaires soient dans un état optimal pour l'apprentissage. Et l'une des choses que nous avons vu très tôt dans notre recherche, était que des niveaux élevés d'anxiété inhibent les nouveaux apprentissages. Ainsi, lorsque nos capteurs détectaient des niveaux élevés d'anxiété, nous formions les stagiaires à contrôler leur respiration et leur rythme cardiaque pour réduire leur niveau d'anxiété. Ensuite, nous avons développé un logiciel qui fournissait un retour d'information : nous avons comparé le cerveau du novice à celui de l'expert, et en utilisant une variété d'outils de rétroaction visuel, auditif et tactile, les avons aidé à modeler leur cerveau vers celui d'un expert. Voici par exemple un archer qui reçoit une rétroaction tactile par le biais d'un petit buzzer sur son col qui lui dit quand et comment il a atteint l'état du cerveau de l'expert, et nous avons été capables de le faire évoluer d'un niveau intermédiaire à un niveau d'expert. Maintenant, dans notre étude de trois cents personnes, nous avons constaté que 85% des personnes pouvaient parvenir à contrôler l'état de leur cerveau et évoluer vers un état d'expertise même après une seule journée de formation aidés par cette rétroaction. Et, nous avons vu une accélération de 2,3 fois, dans la formation au tir de précision pour ceux formés à atteindre l'état du cerveau expert. En outre, nous avons trouvé qu'en entrainant les novices à contrôler leur état ​​mental, ils pourraient entrer et sortir de cet état à souhait. Et nous avons constaté que cette approche de formation peut être appliquée dans bon nombre de compétences et d'exercices. Donc les implications pour l'apprentissage et la façon d'apprendre sont profondes. Une chose dont nous avons tous convenu tandis que nous travaillions avec les entraîneurs et les éducateurs, civils et militaires , est que l'approche traditionnelle à la formation en salle de classe est en grande partie inefficace pour beaucoup de gens. Parce que les étudiants apprennent à des rythmes différents, et qu'ils apprennent différemment avec différents instructeurs et styles de présentation. Maintenant, en utilisant ces outils de neurosciences, nous pouvons évaluer objectivement comment les élèves apprennent dans des environnements différents. Et un point particulièrement intéressant est de savoir comment les interactions sociales facilitent-elles les apprentissages ? Et l'une des études que nous avons menée, impliquant des lycéens collaborant pour résoudre des problèmes scientifiques, nous avons été en mesure d'identifier, en observant surveillant leurs cerveaux, très tôt dans le processus, si ils allaient atteindre la solution dans cette séance de résolution de problèmes. Nous avons également travaillé avec des étudiants diplômés et des étudiants, pour évaluer ce qui se passe dans les interactions sociales lorsque vous apprenez à résoudre des problèmes très complexes et abordez de nouvelles tâches avec une réflexion critique et une pensée créative originale. Voici, par exemple, un groupe d'étudiants en Master résolvant ensemble une tâche de prise de décision éthique. Et nous avons pu, en observant l'état de leurs cerveaux, nous avons pu établir comment les interactions entre pairs conduisent souvent à un apprentissage accéléré des compétences complexes et de la résolution de problèmes, par rapport à l'environnement traditionnel de la classe. Nous avons également montré dans cette étude, que nous pouvons identifier, par cartographie de l'état du cerveau de l'équipe, l'émergence de leaders et comment ces leaders influencent la marche du groupe. Ainsi, les implications sont profondes, dans tous les domaines. Nous imaginons un avenir, où ces technologies pourraient être utilisées pour accélérer notre développement en nous aidant à mieux nous comprendre nous-mêmes et les uns des autres. Merci. (Applaudissements)