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Le cerveau : Comment il marche, comment il encode et comment il décode

Cervelet, hippocampe et structures limbiques, noyaux thalamiques, diverses aires corticales sont autant de réseaux de neurones en interaction bien souvent reliées de manière complexe qui contribuent au processus d’encodage de stockage , de traitement et de récupération.
Apprentissage et mémoire sont intimement liés à des modifications plus ou moins long terme de l’efficacité et de la densité des connexions synaptiques au niveau des réseaux nerveux impliqués dans les conduites qui font l’objet de l’apprentissage.

L'encodage

Pendant cette phase, une information sensorielle est transformée en une représentation mentale susceptible d'être codée et associée à d'autres représentations. Le mode de codage du cerveau reste une énigme. On conçoit aisement que du fait de la répartition synaptique autour du neurone, et de l'intégratio spatio-temporelle des signaux électriques réalisé par un neurone couvert de boutons synaptiques, les réseaux topologiques stockant une information sont infinis.
Les caractéristiques de rétention diffèrent selon le type de mémoire et les circuits utilisés. Le processus de rétention est un processus dynamique. Les traces sont continuellement modifiées par l'apparitions de nouvelles traces.

La mémoire de travail

Elle est composée de multiples zones en interaction. Sion rôle est capital dans les processus cognitif comme la compréhension, l'apprentissage, le raisonnement, la résolution de problèmes. Cette mémoire permet de retenir l'information pendant un temps suffisamment long pour que la tâche se termine.

La mémoire à long terme

Cette mémoire fonctionne en parallèle avec la mémoire court terme et non en série comme les scientifiques l'ont longtemps pensé. Il s'agit d'un système d'échanges ioniques plus lent mais pérenne alors que la mémoire de travail est volatile. La mémoire est illimitée et les traces sont permanentes. Mais il faut compter sur la capacité de restitution. Quand il y a "oubli" il s'agit plutôt d'un echec de la procédure de recouvrement. Mais cette incapacité de restitution peut être la conséquence de l'interférence avec d'autres traces mnésiques.
On a montré l’importance de facteurs non spécifiques comme l’attention, la motivation, les intention et attentes du sujet lors de l’encodage de l’information.

Le chainon chimique

Dans l'échange entre neurone et synapse le potentiel d'action présynaptique cause la libération d'un médiateur qui induit des variations de la conductance de la membranne postsynaptique jusqu'à déclencher en un point précis du neurone suivant, au niveau de l'axone un nouveau potentiel d'action. Ces actions sont modulées par l'influence des neurotransmetteurs (noradrénaline, sérotonine, acides aminés excitateurs ou inhibiteurs).

La différenciation des zones

Chaque zone du cerveau possède un câblage initial vers les zones sensorielles, des neurones ou un mode de transmission spécialisé qui la rend particulièrement apte à certaines combinaisons et sensible à certaines informations seulement.

L'analogie probabiliste

De nombreux travaux scientifiques, en particulier sur l'audition ou la vue, émettent l'hypothèse que l'encodage de la mémoire permet au cerveau de rechercher les patterns encodés "qui sont de plus proches de" par une démarche de type probabiliste. C'est ainsi que le sens de la phrase, ou la mélodie se dessine et s'anticipe autant que le sens d'un mot d'après les phonèmes entendus. D'ou l'importance d'un stockage convenablement différencié afin de séparer ce qui est différent. PAr exemple, un dyslexique ou une personne sourde ne sait plus ou pas distinguer certains phonèmes dont les patterns de codage sont devenus trop proches. C'est pour cela qu'un apprentissage structuré, différentié de l'ensemble des connaissances permet de mieux les conserver et de les retrouver plus rapidement.