Identifiez le circuit de récompense
À votre avis, la dopamine est-elle uniquement activée lorsque l’on reçoit des récompenses ? Non ?! Mais alors pourquoi associe-t-on la dopamine au circuit de récompense ?
La voie la plus connue du système dopaminergique est celle que l’on appelle communément le circuit de récompense. Elle joue un rôle clé dans l'engagement et les apprentissages, par un mécanisme d’apprentissage par renforcement.
Son nom scientifique est “voie mésocorticolimbique”. Elle est initiée dans le mésencéphale (situé dans le tronc cérébral), puis elle se projette dans le cerveau par 2 voies :
La voie mésocorticale qui se projette du mésencéphale vers le cortex ;
La voie mésolimbique qui se projette du mésencéphale vers le système limbique.
Cette voie dopaminergique participe à plusieurs mécanismes d’apprentissage :
Les mécanismes d’apprentissage par renforcement ;
La motivation pour relever des défis ;
La plasticité neuronale pour consolider les connaissances.
Découvrez comment la dopamine participe aux mécanismes d’apprentissage par renforcement
Les mécanismes d’apprentissage par renforcement sont des mécanismes d’apprentissage par essais-erreurs.
Ces mécanismes mettent en œuvre 3 étapes de manière itérative :
1. La prédiction : il s’agit de prédire le résultat qui serait obtenu grâce à une réponse ou un comportement spécifique dans une situation d’apprentissage.
Par exemple, dans une formation de cuisine, un apprenant peut prédire à l’avance (à tort ou à raison) s’il va plus ou moins bien réussir à faire des lasagnes onctueuses. Plus la prédiction est forte, plus la dopamine émet un signal fort dans le circuit de la récompense.
2. La détection des erreurs de prédiction : les erreurs de prédiction sont les différences entre la prédiction qui a été faite et les résultats observés réellement.
Par exemple, un apprenant peut détecter une erreur de prédiction s’il constate qu’il n’a pas réussi la recette aussi bien qu’il l’avait prédit. Plus l’erreur de prédiction est importante, plus la dopamine va être modulée dans le circuit de la récompense.
3. La correction des erreurs de prédiction : il s’agit de transformer durablement les connaissances préalables qui étaient erronées, en mettant à jour et en renforçant les connaissances stockées en mémoire.
Par exemple, après avoir détecté une erreur de prédiction, un apprenant peut décider de revoir le cours et de refaire la recette jusqu’à ce qu’elle soit réussie. Une autre solution consiste à proposer aux apprenants d'explorer et de tester de nouvelles pistes pour corriger les erreurs de prédictions. C'est ce qui est proposé dans la pédagogie du questionnement pour orienter l'exploration et le test d'hypothèses. Plus la correction des erreurs est efficace, plus la dopamine diminue son activité associée à la prédiction de départ.
Découvrez comment la dopamine participe à la motivation
Comment la dopamine participe-t-elle à l’envie d’apprendre, à la curiosité et à la motivation ?
Les neurones dopaminergiques s'activent pour faire des prédictions. Par exemple, les activités dopaminergiques peuvent prédire si l’on va recevoir une récompense dans une situation particulière. Plus généralement, les activités dopaminergiques prédisent ce qu’il va se passer dans n’importe quelle situation, notamment dans les situations d’apprentissage.
Les neurones dopaminergiques transmettent des signaux par impulsion. Ces signaux varient en fonction du type de récompense :
Plus la récompense attendue est grande, plus le signal dopaminergique est grand ;
Plus on est certain de recevoir une récompense, plus le signal dopaminergique est important.
Par la suite, ces signaux évoluent dans le cortex préfrontal en fonction de 3 mécanismes qui impactent la motivation à réaliser des activités :
L’incertitude : la dopamine réagit aux situations d’incertitude où il y a de la nouveauté ou des remises en question de nos connaissances préalables. Ces stimulations dopaminergiques nous motivent à tester de nouvelles solutions ;
L’exploration : la dopamine permet d’anticiper des récompenses plus ou moins importantes qui pourraient être obtenues avec de nouvelles solutions. L’exploration de nouvelles solutions consiste à anticiper que résoudre un problème grâce à ces nouvelles solutions permettra de recevoir une plus grande récompense ;
Les hypothèses qui orientent l’exploration : la dopamine est sensible aux différences entre les résultats qui pourraient être obtenus avec différentes solutions. En comparant différentes solutions sur la base d’un critère, la dopamine tente de choisir la solution la plus avantageuse, et de tester si c’est effectivement la meilleure option.
Consolidez les connaissances en mémoire grâce à la dopamine
La consolidation des connaissances en mémoire repose sur un mécanisme de plasticité neuronale à long terme.
La plasticité neuronale à long terme est une propriété fondamentale du cerveau, et elle est considérée comme l’un des principaux mécanismes d’apprentissage et de mémoire au niveau des neurones.
Ce mécanisme opère dans toutes les régions du cerveau et en particulier dans le centre de la mémoire, l’hippocampe. Il consiste à renforcer ou épurer les connexions entre les neurones. Cela repose sur une cascade de neurotransmetteurs qui vont reconfigurer les connexions entre les neurones. Parmi ces neurotransmetteurs, le glutamate et la dopamine jouent un rôle considérable.
Les feedbacks et les récompenses participent à la plasticité neuronale. Ils représentent des expériences qui modulent les signaux émis par les neurones :
Les feedbacks et les récompenses positives consolident les connexions neuronales ;
Tandis que les feedbacks et les récompenses négatives épurent et élaguent les connexions qui n’ont pas besoin d’être renforcées.
En somme, les connexions entre les neurones changent et se reconfigurent à chaque instant en fonction de nos expériences dans l’environnement. Lorsque les connexions neuronales sont renforcées, cela permet de former des ensembles de neurones et, à plus grande échelle, des circuits dans le cerveau qui représentent les souvenirs et les connaissances.
En résumé
L’une des principales voies du système dopaminergique est le circuit de récompense qui participe à plusieurs mécanismes d’apprentissage dans le cerveau.
Les mécanismes d’apprentissage par renforcement sont des boucles d’apprentissage par essais-erreurs, qui consistent à faire une prédiction, détecter une erreur de prédiction et corriger l’erreur de prédiction.
Ces signaux évoluent dans le cortex préfrontal en fonction de 3 mécanismes qui impactent la motivation : l’incertitude, l’exploration de solutions et les hypothèses pour tester les solutions.
Les mécanismes de plasticité neuronale consistent à renforcer ou à élaguer les connexions entre les neurones en fonction des expériences vécues, notamment en fonction des feedbacks et des récompenses expérimentés.
Bravo ! Vous êtes prêt à créer une formation avec un contenu mémorable et des activités engageantes grâce à la neuropédagogie.
Vous savez d'ores et déjà comment aider vos apprenants à encoder leurs nouvelles connaissances en mémoire de manière profonde. Vous êtes à même de leur donner l’envie d’apprendre en les impliquant dès le départ dans votre formation. Vous savez quels types d’activités proposer à des moments clés de votre formation, et comment fournir des feedbacks constructifs et des récompenses pertinentes.
En appliquant ces méthodes, vous créerez des formations centrées sur les capacités des apprenants. Le fruit de votre travail se traduira par des formations inoubliables et l’engagement sans faille de vos apprenants. Et je parie que, parmi toutes vos récompenses à venir, cela fera partie des plus belles.
