Une étude sur les activités EEG dans le processus créatif selon les mentalités artistiques et d’ingénierie

Contexte et motivation de la recherche

La créativité est généralement considérée comme la capacité à imaginer des choses nouvelles et précieuses. Les chercheurs ont identifié deux types de pensée créative : la pensée de croissance et la pensée fixe. La pensée créative de croissance peut améliorer les compétences au fil du temps et par la pratique, tandis que la pensée créative fixe suppose que les compétences créatives sont immuables. L’éducation joue un rôle crucial dans le développement de la créativité, et des études ont montré que les étudiants en arts et en ingénierie diffèrent significativement dans leurs performances lors de tâches créatives.

Références de recherche

Cette étude intitulée « An EEG study on artistic and engineering mindsets in students in creative processes » a été rédigée par Yuan Yin, Ji Han et Peter R. N. Childs, respectivement de la Dyson School of Design Engineering à Imperial College London et du Department of Innovation, Technology, and Entrepreneurship à l’Université d’Exeter. L’article a été publié dans le numéro 13364 du volume 14 de la revue « Scientific Reports » en 2024.

Processus de recherche

Sujets de l’étude et méthodes

La recherche a recruté 15 étudiants en arts visuels (programme de Master en beaux-arts, MFA) et 15 étudiants en ingénierie de conception (programme de Master en Ingénierie, MEng), âgés de 22 à 25 ans. Pendant l’expérience, les étudiants devaient porter un dispositif EEG à 16 canaux pour terminer des tâches d’utilisation alternative. Ces tâches les obligeaient à imaginer une utilisation inhabituelle pour un objet quotidien et à enregistrer leurs activités cérébrales.

Équipement expérimental et traitement des données

L’étude a utilisé le système Neurofax EEG-9200 pour enregistrer les signaux EEG, analysés ensuite avec MATLAB R2022b et le plugin EEGLAB de MathWorks. Tous les signaux ont été traités avec plusieurs filtres et des outils de marquage automatique de bruit ont été utilisés pour éliminer les données problématiques. L’analyse incluait des potentiels évoqués (ERP), des densités spectrales de puissance (PSD) et des séries d’états cérébraux.

Résultats des ERP

Les ERP reflètent la réponse du cerveau à des événements ou stimulations cognitives spécifiques. Dans l’étude, les étudiants MFA avaient une valeur ERP maximale à 1710 millisecondes, tandis que les étudiants MEng avaient une valeur maximale à 1451 millisecondes, indiquant une réponse créative plus rapide chez les étudiants en ingénierie.

Résultats des densités spectrales de puissance

L’analyse PSD montrait, pour les étudiants en arts, une activité intense dans la région frontale (FP1) aux fréquences de 6Hz, 10Hz et 22Hz. Pour les étudiants en ingénierie, les régions FP1 et FP2 étaient plus actives dans les trois bandes de fréquences, indiquant que les étudiants en ingénierie mobilisent plus de régions cérébrales (y compris les lobes pariétal, temporal et occipital) dans le processus créatif.

Séries d’états cérébraux

L’analyse des séries d’états cérébraux montrait des variations dynamiques de l’activité cérébrale. Les étudiants en arts avaient un F3 constamment actif, atteignant un pic autour de 1800 millisecondes. En revanche, les étudiants en ingénierie avaient plus de régions actives, avec une activité maximale dans la région C3 à 1500 millisecondes.

Résultats de la recherche

Principales découvertes

1. Vitesse de Réponse : Les étudiants en ingénierie généraient des idées créatives plus rapidement que les étudiants en arts.
2. Régions Cérébrales Actives : Bien que les deux groupes aient montré une activité en ondes Theta, Alpha et Beta, les régions actives variaient. Les étudiants en arts montraient une activité principalement dans les lobes frontal et occipital, tandis que les étudiants en ingénierie avaient une activité dans tout le cerveau (incluant les lobes frontal, pariétal, temporal et occipital).
3. Niveau d’Activité Cérébrale : Tout au long du processus créatif, les étudiants en arts affichaient un niveau d’activité cérébrale plus élevé que les étudiants en ingénierie.

Ces découvertes comblent des lacunes dans les recherches existantes et fournissent des preuves scientifiques supplémentaires sur l’activité cérébrale en fonction des différents types de pensée créative.

Conclusion et valeur applicative

Cette étude révèle des différences cognitives dans les processus créatifs selon les mentalités et offre de nouvelles perspectives aux éducateurs sur la manière de stimuler plus efficacement la créativité chez les étudiants. Plus précisément :

1. Révélation pour les éducateurs : Comprendre les impacts des différentes mentalités créatives peut aider les éducateurs à mettre en place des stratégies d’enseignement plus adaptées. Par exemple, les étudiants en ingénierie se concentrent davantage sur l’originalité des idées, ce qui signifie que les éducateurs peuvent les inciter à accorder plus d’importance à la valeur créative.
2. Collaboration Interdisciplinaire : L’étude montre l’avantage des étudiants en arts dans la transmission visuelle et la tendance des étudiants en ingénierie à l’originalité. Grâce à un apprentissage mutuel, les étudiants peuvent combler leurs lacunes respectives et atteindre des résultats créatifs plus élevés.

Points Forts de l’Étude

1. Pensée Rapide et Lente : La réaction rapide des étudiants en ingénierie dans le processus créatif appuie l’idée selon laquelle l’éducation en ingénierie met davantage l’accent sur la créativité et la praticité du produit, alors que l’éducation artistique valorise plutôt la création personnelle.
2. Activité des Régions Cérébrales : L’analyse détaillée des régions cérébrales actives dans différentes bandes de fréquences offre une compréhension plus approfondie des mécanismes neuronaux.
3. Combinaison Théorie et Pratique : Cette étude comble les lacunes des recherches sur les analyses ERP, PSD et des séries d’états cérébraux, et applique les théories à la pratique éducative concrète, offrant une orientation significative.

Limites et directions futures

Bien que l’étude ait fourni de nombreuses découvertes précieuses, elle présente quelques limites, telles qu’un échantillon de petite taille et une possible partialité due au choix des spécialités des étudiants. Les recherches futures pourraient envisager d’étendre la taille de l’échantillon et d’inclure des participants de diverses cultures, âges et arrière-plans. En outre, l’association des scores réels de créativité des participants et de leurs performances comportementales pourrait valider davantage les observations sur les différents types de pensée créative.

Conclusion

Cette étude, utilisant la technologie EEG, a exploré en détail les différences d’activité cérébrale lors du processus créatif entre les étudiants en arts et en ingénierie, révélant de nombreuses conclusions précieuses. Les recherches futures peuvent approfondir ces découvertes pour dévoiler davantage les mécanismes neuronaux sous-jacents à la créativité et fournir des références plus nombreuses pour les pratiques éducatives.