Les adultes attendent souvent des enfants qu’ils soient capables d’apprendre dans des conditions bruyantes : chaises traînées par terre, bruit de tondeuse à gazon à l’extérieur, voisins de table qui bavardent, etc. Nous avons récemment mesuré le niveau sonore de 157 salles de classe. Résultat : même quand aucun élève ne s’y trouvait, le niveau sonore de 137 d’entre elles était trop élevé pour permettre une bonne écoute [1] ! Le parcours qu’effectuent les sons des oreilles jusqu’au cerveau peut sembler court. Pourtant, les bruits ambiants peuvent perturber l’apprentissage de plusieurs manières sur ce parcours. Ce qui peut être parfois frustrant, c’est qu’il arrive que le bruit ne gêne pas les adultes autant que les enfants. Cela s’explique en partie par le fait que le système auditif de l’enfant est encore en pleine croissance et n’a pas fini de se développer (Figure 1). Par ailleurs, les adultes ont acquis des techniques pour gérer le bruit. Dans le présent article, nous aborderons tout d’abord la façon dont les bruits qui ne nous paraissent pas importants nous empêchent néanmoins de bien comprendre ce que nous écoutons et voyons, et te présenterons des astuces pour arriver à écouter et à apprendre dans un environnement bruyant.

Les types de bruits

Il existe différents types de bruits qui ont des impacts différents sur le système auditif. Dans cet article, nous aborderons trois types de bruits. Premièrement, les bruits fluctuants. Il peut s’agir par exemple d’une conversation entre deux de tes camarades ou d’un morceau de jazz que tu écoutes pendant que tu fais tes devoirs : certains sons, une trompette ou une voix aiguë vont être plus perçants tandis que d’autres, comme un tuba ou une voix grave, seront plus sourds. Les sons peuvent par ailleurs être plus ou moins forts. L’intensité sonore est mesurée en décibels (dB). Les bruits les plus légers, comme le bruissement des feuilles, font environ 20 dB, tandis que les plus assourdissants, comme les moteurs d’avions, dépassent les 100 dB. Deuxième catégorie : les bruits stables et continus, conservant à peu près la même intensité du début jusqu’à la fin. Dans cette catégorie, on trouve le ronronnement de l’ordinateur, le vrombissement de la tondeuse à gazon ou le brouhaha qui règne dans une cafétéria pleine de monde. Le troisième type correspond aux bruits soudains et imprévisibles, comme un claquement de porte. Ils ne sont pas toujours très forts, mais quand même un peu plus que les bruits ambiants. La vibration d’un téléphone portable dans une pièce silencieuse entre donc également dans cette catégorie.

Savoir distinguer les sons et les bruits

Dans un endroit très bruyant, les différents types de bruits que nous venons de présenter arrivent tous ensemble dans nos oreilles. Il faut savoir que les « oreilles » sont bien plus que ces capteurs d’ondes sonores placés de part et d’autre de la tête et dont le nom scientifique est pavillons auriculaires. Chaque oreille comporte en effet, en plus du pavillon, un conduit auditif menant au tympan, le tympan lui-même, plusieurs os de très petite taille situés de l’autre côté du tympan, et enfin une structure en spirale appelée cochlée. C’est au niveau de la cochlée que les ondes sonores se transforment en signaux électriques que les neurones du système auditif vont pouvoir véhiculer. C’est également ici que les sons se mélangent. On peut comparer la cochlée à un étang : les sons qui y parviennent sont comme des cailloux qui provoquent des ondulations à la surface de l’étang quand on les y jette. Si chaque élève qui se trouve dans la cafétéria lance un caillou dans cet étang, sa surface va se couvrir d’ondulations qui finiront par se croiser. À partir de ce moment, il va devenir difficile de savoir exactement quelle ondulation a été produite par quel élève. C’est la première raison pour laquelle il est difficile d’apprendre dans un environnement bruyant, car quand deux sons différents se produisent en même temps, ils se mélangent, générant un ensemble anarchique et difficile à interpréter. Les trois catégories de bruits présentées plus haut peuvent se mélanger avec les sons significatifs, mais ce sont les bruits stables et continus qui se mélangent le plus aux autres. Contrairement aux bruits soudains et imprévisibles, les bruits stables ne cessent jamais. Alors que lorsqu’un bruit s’arrête, ne serait-ce que pour un instant, le son important bénéficie de toute la faculté de réception de la cochlée. Une première astuce consiste donc à profiter de ces moments de calme pour se focaliser sur ce son important. Comme les cochlées se développent entièrement avant la naissance, les sons s’y mélangent de la même façon chez l’adulte et chez l’enfant. Mais les adultes ont plus de facilité à utiliser des astuces comme la focalisation pour entendre les sons qui les intéressent. Cette aptitude s’explique par le fait que la capacité du cerveau à traiter les sons se perfectionne avec l’âge.

Pour comprendre le sens de ce qui se passe autour de nous, il nous faut reséparer les sons mélangés en sons distincts. Une astuce toute simple pour y parvenir est d’augmenter l’intensité des sons qui nous intéressent. Reprenons l’image de l’étang couvert d’ondulations à cause des cailloux que les élèves y ont lancés, et imaginons qu’un enseignant y jette maintenant une grosse pierre. Les ondulations qu’elle produit vont se mélanger à celles causées par les cailloux jetés par les élèves, mais comme elles seront beaucoup plus grosses que ces dernières, elles s’en distingueront facilement. Nous avons demandé à des enfants ne présentant pas de problèmes d’audition et à des enfants malentendants d’écouter des phrases importantes dans un contexte bruyant. Dans chaque groupe, seuls peu d’enfants sont parvenus à les entendre lorsque ces phrases étaient prononcées avec une intensité inférieure ou égale à celle des bruits ambiants. En revanche, quand les phrases étaient prononcées avec ne serait-ce que quelques décibels de plus que le volume sonore du brouhaha, la plupart des enfants sans problèmes d’audition ont pu les distinguer de celui-ci, et par conséquent les comprendre. Enfin, pour bien entendre, certains enfants ont eu besoin que les phrases soient énoncées beaucoup plus fort que le bruit de fond (Figure 2) pour les comprendre.

Augmenter l’intensité des sons importants est une astuce pratique, car il existe mille manières d’y parvenir. En classe, tu peux par exemple demander aux professeurs de hausser la voix, te rapprocher d’eux, ou encore, essayer de réduire le niveau des bruits de fond, par exemple en fermant la fenêtre quand il y a du bruit dehors. Notre cerveau a, par ailleurs, lui-même une astuce pour faire en sorte que les bruits sans intérêt lui paraissent plus discrets qu’ils ne sont. Cette solution est l’accoutumance : c’est notre capacité innée à ne plus réagir à ce qui se présente de façon répétée. L’accoutumance peut être auditive, visuelle, olfactive (sens de l’odorat) ou tactile (sens du toucher). Si tu as déjà préparé, disons des popcorns, tu sais qu’au début, ils produisent une odeur délicieuse, mais qu’au bout d’un moment, tu finis par ne plus la sentir. En revanche, si tu sors quelques minutes de la cuisine, tu sentiras de nouveau l’odeur du popcorn à ton retour. C’est un exemple d’accoutumance olfactive : l’odeur des popcorns n’a pas disparu, mais ton cerveau a cessé de la percevoir. Le même phénomène peut se produire avec les bruits, et notamment les bruits stables et continus : bien que ceux-ci ne faiblissent pas réellement, ils génèrent avec le temps une réaction cérébrale moindre, ce qui fait que par comparaison, les sons importants donnent l’impression d’être plus forts. Malheureusement, même à l’âge de 9 à 11 ans, il faut beaucoup plus de temps aux enfants qu’aux adultes pour s’habituer aux bruits de fond [2]. La capacité d’accoutumance des adultes aux bruits stables et continus pourrait expliquer pourquoi ils comprennent mieux les mots importants que les enfants, y compris dans une ambiance bruyante [3].

Autre astuce pour mieux distinguer les sons : tenir compte de la diversité de leurs sources. Nous sommes capables de cette prouesse grâce à nos deux oreilles. Un son produit sur ta droite sera perçu un peu plus fort par ton oreille droite que par ton oreille gauche (voir maquette sonore). De même, ce son sera perçu un tout petit peu plus rapidement par ton oreille droite que par ton oreille gauche. La différence est si minime (pas plus d’une demi-milliseconde !) que nous n’en avons pas conscience, mais notre système auditif, lui, la perçoit. Après avoir quitté les deux cochlées, l’information sonore est véhiculée jusqu’au tronc cérébral par un nerf spécifique, le nerf auditif. Le tronc cérébral est en mesure de déterminer laquelle des deux cochlées a perçu le son la première et le plus fort. N.B. : Le tronc cérébral d’une personne adulte sait exactement ce qu’il faut à un son, à la fois en termes de vitesse et d’intensité, pour contourner sa tête et parvenir à l’oreille qui n’est pas du côté de l’émetteur. Mais la tête d’un enfant grandit beaucoup jusqu’à ses 6 ans, ce qui rend difficile aux plus jeunes de détecter les sons, car c’est la détection de leurs sources respectives qui permet au système auditif de pouvoir les dissocier les uns des autres.

Une autre solution pour mieux distinguer les sons consiste à prêter attention à un seul d’entre eux tout en ignorant les autres. On ne sait pas encore exactement comment le cerveau parvient à réaliser cela. Parfois, tu as l’impression que tu as toi-même décidé de porter ton attention sur un son donné, mais à d’autres moments, on dirait que c’est ton cerveau qui a décidé pour toi. Prenons un exemple : imagine que toute ta classe soit en train de travailler quand soudain, une porte claque : tous les élèves vont alors orienter leur regard vers cette porte, cessant pour quelque temps de travailler. Que s’est-il passé ? Vos systèmes auditifs ont perçu ce claquement de porte, en ont déterminé la source, et ont décidé que l’événement était suffisamment important pour qu’on y prête attention. Mais pourquoi ? Une réponse possible est que le thalamus, une structure située au fond de notre cerveau, contribuerait à prioriser les informations [4]. Le thalamus, qui recueille des informations auditives, visuelles, gustatives et tactiles, est capable de surveiller notre environnement et de détecter s’il s’y produit un changement en termes sonores, visuels ou tactiles. Ainsi un son est-il plus susceptible d’attirer notre attention s’il survient ou change subitement. Conclusion : un son qui change peut attirer notre attention y compris contre notre volonté.

Dans un environnement bruyant, il est plus difficile d’apprendre ce qu’on voit (oui, tu as bien lu)

Ce qui suit va t’étonner : non seulement le bruit nous empêche de prêter attention aux sons importants, mais aussi aux informations visuelles importantes ! Avant l’âge de 9 ans, même un bruit stable et continu comme celui d’un climatiseur peut impacter négativement la mémoire d’un enfant [5]. Ce type de bruit ne semble en revanche pas beaucoup gêner les adultes, probablement parce qu’ils s’y sont accoutumés. Toutefois, il est prouvé que les enfants comme les adultes ont du mal à mémoriser du vocabulaire lorsqu’il y a des bruits fluctuants autour d’eux – et tout particulièrement si ces bruits comprennent des mots. Autrement dit, il est probable que tu te souviennes moins bien de ce que tu as appris si pendant ce temps, la télévision était allumée. Et même un enfant de 12 ans aura des difficultés à mémoriser s’il apprend avec un bruit de fond fluctuant ne contenant pas de mots – du jazz par exemple. Ce qu’il faut retenir ici, c’est que n’importe quel bruit perturbe la mémoire chez les jeunes. En revanche, toutes sortes de bruits deviennent plus faciles à ignorer à mesure qu’on avance en âge. On peut en conclure qu’avec les années, notre cerveau sait de mieux en mieux déterminer quels sont les sons qui méritent notre attention (ou pas). Et une fois que tu contrôleras ce à quoi ton cerveau doit prêter attention, il te deviendra plus facile d’écouter et d’apprendre malgré les bruits ambiants.

Regarder pour mieux entendre

Dans le domaine qui nous intéresse ici, une des astuces les plus importantes est qu’il faut regarder les sons importants ! Quand on regarde quelque chose, on a plus de facilité à lui accorder notre attention. Cela aide à distinguer les sons significatifs des bruits de fond. Dans le même ordre d’idées, on peut aussi regarder les lèvres de la personne qui parle pour mieux comprendre ce qu’elle dit. S’il te faut une preuve, demande à un ami de former silencieusement les mots « arc » et « marque ». Tu remarqueras que ses lèvres se rejoignent pour former le « m » de « marque ». Les personnes qui savent lire sur les lèvres ont aussi moins de difficultés à comprendre ce que dit quelqu’un dans une atmosphère bruyante.

Conclusion

Dans une ambiance bruyante, il est plus difficile d’écouter et d’apprendre que dans le calme. Et cela concerne particulièrement les enfants, leur système auditif n’étant pas encore totalement développé. Mais des scientifiques ont découvert certaines astuces qui t’aideront à mieux entendre : (1) augmente l’intensité des sons utiles et réduis celle des bruits, (2) détermine la source des sons importants et (3) regarde vers celle-ci.

Maquette sonore

Écoute cette maquette sonore sans écouteurs. As-tu pu comprendre l’histoire que l’enseignant était en train de lire ? Maintenant, mets tes écouteurs. As-tu remarqué comment le professeur se déplace dans la classe alors que les bruits persistent ? Savoir où il se trouve te permet de suivre sa voix et de mieux comprendre l’histoire de « Jack et le haricot magique ».

Glossaire

Système Auditif: ↑ Système sensoriel du sens de l’ouïe. Il comporte des éléments semblables à ceux d’un robot et des neurones qui transportent les informations sonores de l’oreille au cerveau.

Pavillon Auriculaire: ↑ Partie du système auditif située à l’extérieur de notre tête et communément appelée « oreille ». Pour les scientifiques, le terme « oreille » désigne tout ce qui se trouve entre le pavillon auriculaire et la cochlée.

Cochlée: ↑ Structure en forme de spirale qui transforme les ondes sonores en signaux nerveux. Ceux-ci quittent la cochlée via le nerf auditif qui est l’un des 12 « nerfs crâniens » (spécifiques en cela qu’ils n’émergent pas de la moelle épinière).

Accoutumance: ↑ Affaiblissement d’une perception face à un stimulus – bruit, odeur, sensation tactile, etc. – prolongé.

Thalamus: ↑ Structure profondément enfouie dans le cerveau, qui envoie des informations auditives, visuelles, gustatives et tactiles au reste du cerveau. Il peut notamment le prévenir de changements survenant dans le milieu où se trouve la personne.

Conflit d’intérêts

Les auteurs déclarent que les travaux de recherche ont été menés en l’absence de toute relation commerciale ou financière pouvant être interprétée comme un potentiel conflit d’intérêts.

Remerciements

Cette recherche a été soutenue par les subventions NIH/NIDCD R01 DC013591 et NIH/NIGMS P20 GM109023. Les auteurs remercient Hans Packer pour l’élaboration des chiffres, et G. Chris Stecker pour avoir créé une maquette sonore à partir des fichiers audio offerts par Calandruccio et al. [7]. Ils remercient aussi tous ceux qui ont contribué à la traduction des articles de cette collection afin de les rendre accessibles et compréhensibles aux enfants des pays non anglo-saxons, ainsi qu’à la Fondation Jacobs pour avoir octroyé les fonds nécessaires pour cette traduction.

Déclaration d’utilisation des outils d’IA

Tout texte alternatif fourni avec les figures de cet article a été généré par Frontiers grâce à l’intelligence artificielle. Des efforts raisonnables ont été déployés pour garantir son exactitude, notamment par une relecture par les auteurs lorsque cela était possible. Si vous constatez des problémes, veuillez nous contacter.