APPROCHE PSYCHOPHYSIOLOGIQUE DU POTENTIEL INTELLECTUEL

Professeur Jean Claude GRUBAR

Professeur de Psychologie Expérimentale

Il peut paraître surprenant, que l'on puisse associer sommeil   - état où rien ne se passe - à   quelque chose d'important, que j'appelle l'efficience mentale.

Déjà, dès la fin du 19ème siècle, l'éminent neurologue Jackson, épileptologue a été le premier à proposer une hypothèse pour essayer de rendre compte d'un phénomène banal que tout un chacun a pu expérimenter : Lorsqu'on apprend quelque chose avant de s'endormir,   le matin au réveil, on a l'impression de dominer ou maîtriser un tant soit peu les informations accumulées.

Avec l'avènement, dès les années 30, des techniques électrophysiologiques, on a pu commencer à investiguer le cerveau pendant le sommeil, et accumuler un certain nombre de connaissances.

Avant de parler de la relation entre sommeil et cognition il est important que je vous présente le sommeil,   comment on le connaît , et son importance.

De tout temps, le sommeil est un état qui a intrigué le monde : car c'est un état de quasi mort et de rêve. La connaissance du sommeil était réduite. Jusqu'aux années 1930, il était défini, comme un état ou rien ne se passait. Il a fallu attendre les années 1935 pour essayer de savoir et comprendre comment fonctionne effectivement le cerveau chez un dormeur.

C'est seulement en 1968 qu'a été proposée   une classification des stades de sommeil: celle de RECHSTSCHASSEN et KALES

Pour investiguer le sommeil on va se servir de 3 types d'indices électrophysiologiques

1)   L' électro-oculogramme   (EOG), témoin des mouvements oculaires,

2) L'électro-encéphalogramme (EEG) témoin de l'activité électrique du cerveau,

3) L' électro-myogramme (EMG), témoin du tonus musculaire

Ces trois types d'indices vont se traduire par des traces :

· Indice 1 EOG, la trace supérieure,

· Indice 2 EEG,   les 3 traces centrales,    (annexes)          

· Indice 3 EMG, la trace inférieure.

C'est par l'analyse conjointe des 3 types d'indices que l'on va caractériser les différents stades de sommeil.

Stade 1 :   EOG : présence de mouvements oculaires, EEG   présence d'ondes ALPHA de huit à douze cycles par seconde, EMG   positif.

Après quelques minutes, on va observer des changements

Stade 2 :    1er changement à l'EOG   : les yeux ne bougent plus,

    2ème changement à l'EEG :   présence de petits fuseaux constitués d'ondes sigma (14 à 15 cycles par seconde) et de complexes K,    témoins de l'arrivée d'informations internes ou externes.

Bien que le dormeur dorme, il continue à être alimenté d'informations de l'environnement.

Stade 3 : présence à l' EEG d'onde delta ( 1 à 2 C P S ) (- de 50 % )

et EMG activé.

Stade 4 : plus de 50 % d'ondes delta à l' EEG.

Du stade 2 au 3 et 4 la profondeur du sommeil s'accroît. Il s'agit du sommeil profond à ondes lentes.

Les indices vont tout à coup changer : au stade 4 va succéder un stade 5. L'EOG est activé : présence de mouvements oculaires. A l'EEG, on va constater des ondes rapides (ondes béta analogues à celle de la veille attentive ) et d'ondes téta provenant de l'hippocampe , concerné par la mémoire. Le tonus musculaire est totalement aboli.  

Les Américains (Dement et collaborateurs) ont donné à ce stade, l'appellation de R E M SLEP et c'est un Français (Jouvet) qui l'a dénommé sommeil paradoxal

en 1959,   car ce sommeil présente de nombreux paradoxes :

1) Le dormeur dort et ses yeux bougent.  

2) EEG désynchronisé   - malgré un sommeil profond, on constate une grande activation du cerveau : le dormeur dort mais le cerveau ne se repose pas.

3) malgré une activation du système nerveux central, l'EMG est aboli.

Michel jouvet a distingué au moins 2 grands états de sommeil:

· Sommeil à ondes lentes,

· Sommeil paradoxal.

La succession - 1, 2, 3,   paradoxal -   constitue un cycle de sommeil qui dure de 1h30 à 2 heures en moyenne, et un sommeil normal d'adulte est constitué de 4 à 6 cycles , d'où une moyenne de 8 heures de sommeil.

Ce sommeil paradoxal a intrigué tous les chercheurs. A quoi peut-il servir? C'est pendant ce stade qu'ont lieu les rêves. Chez l'adulte ce sommeil paradoxal occupe 20% de la durée totale du sommeil c'est-à- dire que l'on passe 1h30 à 2 h à rêver.

Le stade 2 occupe 50% , c'est le pivot du sommeil.

Les stades 3 - 4   occupent 25%

Le stade 1   occupe de 5%.

Les cycles de début de nuit sont pauvres en sommeil paradoxal, mais riches en 3 et 4 . Au fur et à mesure que la nuit avance les cycles s'enrichissent en sommeil paradoxal mais perdent les stades 3 et 4.   En fin de nuit les cycles sont constitués de stade 2 et de sommeil paradoxal.

A quoi peut bien servir ce sommeil paradoxal ?

Différents travaux ont étayé l'hypothèse d'une relation existant entre sommeil paradoxal et efficience mentale et cognition.

Le sommeil paradoxal est récent dans la phylogenèse (développement des espèces) . Il n'existe pas chez les reptiles. Il n'apparaît qu'avec les oiseaux. Au fur et à mesure qu'on s'élève dans l'échelle animale, on constate que la quantité de sommeil paradoxal a tendance à s'accroître:

Chien   6%,    Rat   5   % Chat 15%, singe 15 % et enfin chez l'être humain   20%.

Il existe donc un parallèle entre sommeil paradoxal et corticalisation, et aussi, entre sommeil paradoxal et nécessité d'apprentissage.

Il a été également constaté que chez l'être humain le nouveau-né passe 18 à 19 h à dormir . C'est un sommeil polyphasique. Ce qui est intéressant c'est que la moitié de son sommeil se passe en sommeil paradoxal . Très rapidement, cette quantité chute. A l'âge de 1 an, il n'y a plus que 25% du temps de sommeil en sommeil paradoxal, 20% à l'âge de 15 ans et chez l'adulte, et 16% chez les personnes âgées.

On a commencé à expérimenter l'hypothèse cognitive, et, tout d'abord des travaux mettant en relation sommeil et mémoire.

Quand on prive un dormeur de sommeil paradoxal, la première fonction perturbée est la mémoire.

De façon réciproque, quand un animal apprend un nouveau   comportement, on se rend compte que le sommeil paradoxal a augmenté.

La quantité de sommeil paradoxal serait un indice pertinent de la plasticité cérébrale, c'est-à-dire de l'aptitude dont dispose un individu de recueillir et stocker des informations en provenance de l'environnement, et   c'est à partir de là que j'ai mené un certain nombre de travaux sur 3 groupes de sujets :

· Normaux,

· Déficients mentaux,

· Enfants précoces,

pour voir s'il y avait des modifications dans le sommeil en fonction de l'efficience mentale.

Les Déficients Mentaux

On sait que les déficients mentaux ont des problèmes de mémoire. L'hypothèse est peut-être que les problèmes de mémoire viennent d'un problème lié au sommeil paradoxal.

Les déficients mentaux ne dorment ni plus ni moins que les normaux ;

la durée de sommeil est identique. Par contre il y a des changements importants : le nombre de phases de sommeil paradoxal des déficients mentaux est 2 fois moindre que celui des normaux.

La latence d'apparition de la 1ère phase de sommeil paradoxal des déficients mentaux est significativement allongée et le taux de sommeil paradoxal n'est plus que de 12 à 15 %, d'où le handicap d'une plasticité cérébrale réduite.

Le rapport des fréquences oculomotrices, calculé à partir des mouvements oculaires qui apparaissent en sommeil paradoxal , est un excellent indice des capacités dont dispose un individu à organiser les informations qu'il reçoit et ce rapport augmente avec l'âge. En maturant, l'individu est donc capable de mieux organiser les informations qu'il reçoit.   La plasticité cérébrale qui se réduit avec l'âge va être compensée par la façon dont on organise les informations.

Le 2ème handicap pour les déficients mentaux est une incapacité à organiser les informations qu'ils reçoivent.

Ils stockent moins et le peu qu'ils stockent est mal organisé. Ces résultats observés sur les déficients mentaux ont été observés quel que soit l'étiologie.

 

Les Enfants à haut potentiel

Le nombre de cycles de sommeil chez les enfants à haut potentiel intellectuel est de 6,40 (les normaux 4,21).

La durée d'un cycle de sommeil est plus court (70 mn ).

La latence d'apparition de la 1ère phase de sommeil paradoxal (en moyenne 88 mn chez les normaux) est de 74 mn chez les enfants à haut potentiel ce qui fait qu'ils ont beaucoup plus de cycles.

La plasticité cérébrale des enfants à haut potentiel est beaucoup plus élevée, et   ils sont capables de recueillir et de stocker plus d'informations que les normaux. De ce point de vue, on peut les considérer comme des immatures du cerveau car ils conservent les mêmes caractéristiques de sommeil que les enfants très jeunes (1 an).

Par contre le rapport des capacités organisationnelles est très élevé 0,82 à 1,44, et là, ils présentent des caractéristiques de sur-maturité.

· Nouveau-nés pour la plasticité.  

· Adultes pour l'organisation des informations.

Ils sont donc doublement avantagés.

Ces résultats ont bien été confirmés par d'autres investigations.

Pour profiter de ce potentiel,   encore faut-il que l'environnement éducatif   puisse alimenter un potentiel qui est prêt à fonctionner de façon remarquable. Cela devient un problème de pédagogie.

Il faut les considérer comme des inadaptés. Il faut que les pouvoirs publics prennent conscience qu'ils sont inadaptés. Je me suis battu , par ailleurs pour la prise en charge des déficients mentaux. L'inadaptation peut être le fait soit d'une intelligence réduite, soit d'une intelligence trop développée. La prise en charge des enfants à haut potentiel intellectuel nécessite la prise en compte de leurs spécificités : Une importante plasticité cérébrale associée à d'importantes capacités d'organisation.