Engager les étudiants dans une recherche authentique grâce aux neurosciences

Nos élèves sont très désireux de s'impliquer dans des projets significatifs et complexes. Ils veulent établir des liens plus profonds avec ce qu'ils ont appris et sont curieux d'en savoir plus sur le monde réel de la recherche scientifique. Même s'ils n'ont qu'une vague idée de ce qu'est la recherche, ils sont particulièrement intéressés par la participation à un projet de recherche authentique. Parallèlement, un certain nombre de chercheurs de Dawson sont passionnés par l'exploration de l'inconnu et par l'intégration des élèves dans le processus.

Comment créer au niveau du CEGEP un environnement propice à une collaboration productive entre chercheurs experts et novices ? Qu'est-ce que nous - étudiants et professeurs - en retirons ? Pour répondre à ces questions, nous nous appuierons sur l'expérience que nous avons acquise en dirigeant le groupe Dawson Research in Neuroscience au cours des cinq dernières années.

Le groupe

Créé en 2015, le Dawson Research in Neuroscience Group s'est énormément développé grâce aux contributions initiales de Rajesh Malik (psychologie) et de Maria Dikeakos (physique), ainsi qu'à d'innombrables professeurs bénévoles du collège et d'institutions de recherche externes. Le groupe rassemble des professeurs de Dawson, des étudiants de Dawson et des chercheurs de laboratoires de neurosciences et de psychologie de la région métropolitaine de Montréal et, plus récemment, des États-Unis. Nous travaillons sur des projets dans le domaine passionnant des neurosciences - l'étude du système nerveux - où le comportement et la physiologie se croisent et où l'évolution rapide de la technologie ouvre des possibilités de recherche infinies. Ce domaine très varié peut répondre à de nombreux intérêts et attirer des étudiants issus de différentes disciplines, reliant les sciences, l'ingénierie, les sciences sociales et même l'art. Notre mission est à la fois académique et éducative : partager notre passion pour le monde stimulant, exigeant et gratifiant de la recherche et montrer aux étudiants ce qui est nécessaire pour produire des résultats publiables. Nous offrons aux étudiants la possibilité d'effectuer un stage d'été et de participer à un programme extrascolaire pendant l'année universitaire, tout en poursuivant nos propres projets de recherche.

Notre mission est à la fois académique et éducative : partager notre passion pour le monde stimulant, exigeant et gratifiant de la recherche et montrer aux étudiants ce qui est nécessaire pour produire des résultats publiables.

Le stage et le programme de l'année académique

Le programme de stages d'été attire des étudiants motivés de nombreux programmes et parties de l'université : Sciences pures et appliquées et sciences de la santé, Sciences humaines, Techniques de travail social, Imagerie diagnostique, Ingénierie, Arts et Formation continue. Sur plus de 100 candidatures, 25 à 30 étudiants sont sélectionnés comme stagiaires. Les stagiaires s'engagent à travailler bénévolement entre 15 et 30 heures par semaine pendant dix semaines au cours de l'été. Ces étudiants sont très dévoués et motivés par leur intérêt pour la recherche.

Les stagiaires sont répartis en équipes de deux ou trois personnes et travaillent sur différents projets à Dawson et dans des laboratoires à Montréal. Les sujets abordés vont de l'imagerie cérébrale humaine et de l'étude des métabolites cérébraux aux mesures comportementales et à la recherche sur les animaux. Les étudiants ont travaillé sur des projets visant à étudier les différences de structure et/ou de fonction du cerveau en utilisant diverses méthodes de neuro-imagerie, notamment l'imagerie par résonance magnétique (IRM), la tomographie par émission de positrons (TEP) et l'électroencéphalogramme (EEG). Diverses populations de patients ont été impliquées, allant des personnes souffrant de privation sensorielle (aveugles, sourdes) aux personnes souffrant de troubles liés à l'utilisation de substances et à l'autisme. Les étudiants apprennent à effectuer de nombreuses tâches liées à la recherche : planifier et réaliser des expériences, traiter des données, effectuer des recherches bibliographiques, coder des données, participer à des méta-analyses et construire des composants d'appareils. Toutes les équipes se réunissent régulièrement en grand groupe pour partager leurs progrès et leurs difficultés. Les étudiants profitent de ces occasions pour recueillir les commentaires de leurs professeurs et de leurs pairs et pour s'entraîner à faire des présentations.

Le stage d'été se termine pendant la deuxième semaine d'août, lorsque les étudiants présentent officiellement leurs résultats à un public hétérogène composé de pairs, de membres de la communauté de Dawson, de chercheurs collaborateurs, de sympathisants, d'amis et de membres de la famille. Les présentations sont suivies en septembre d'une séance d'affichage. La recherche n'étant jamais terminée, il est fréquent que les conseillers et les étudiants continuent à travailler ensemble au-delà de l'été. En outre, les stagiaires sont encouragés à s'impliquer davantage dans le processus de recherche scientifique en publiant dans le Dawson Research Journal of Experimental Science (DrJes), en participant à la Fête de la science et en soumettant des propositions aux colloques de l'ACFAS ou à d'autres conférences scientifiques dans la province.

Depuis 2018, un stagiaire méritant reçoit chaque année le prix Danielle Tisserand Internship (DTI), dédié en l'honneur d'une amie proche du programme de stage et d'une neuroscientifique accomplie. Le Dr Tisserand est décédée en février 2019 après une lutte épique contre les complications liées à la sclérose en plaques. Le prix est décerné à l'étudiant qui incarne le mieux les valeurs de l'internat, à savoir la participation active, la prise d'initiative et l'excellente collaboration avec ses collègues et ses pairs, tant au sein de son équipe que dans le grand groupe.

Pendant l'année universitaire, les étudiants et les professeurs sont moins disponibles pour participer à un programme intensif, mais l'intérêt pour la recherche reste fort. Un programme extrascolaire a été conçu en conséquence. Une quinzaine d'étudiants collaborent à un projet commun, se rencontrent une fois par semaine en personne et maintiennent un contact électronique entre les réunions. Il est courant que les étudiants participent à la fois au programme de l'année scolaire et à celui de l'été.

Attrait et avantages pour les étudiants

Le commentaire spontané le plus fréquent à la fin du stage est le suivant : "J'ai tellement appris pendant ces dix semaines !". Il y a en effet beaucoup d'apprentissage, mais qu'apprennent les étudiants ? Ils apprennent les réalités de la recherche, à faire face à des territoires inconnus, à développer leur résilience face à de multiples obstacles et à développer des compétences de collaboration et d'auto-efficacité. Ils apprennent également à communiquer efficacement, que ce soit avec les autres membres de l'équipe qui travaillent sur les mêmes tâches quotidiennes, avec d'autres stagiaires qui partagent les mêmes intérêts mais ont une expertise différente, ou avec le grand public. Un stagiaire a fait remarquer : "Cela peut paraître drôle, mais nous avons appris à faire des présentations PowerPoint efficaces". Ce qu'elle voulait dire par là, c'est que la transmission des connaissances n'est pas aussi simple qu'il n'y paraît. Il faut réfléchir longuement à la meilleure façon d'organiser et de présenter le matériel. Pour bien faire, il faut beaucoup de pratique, mais les compétences acquises peuvent être appliquées partout par la suite.

Et bien sûr, tous les élèves ont appris des choses sur les neurosciences. Travailleront-ils dans ce domaine à l'avenir ? Compte tenu de l'étendue du domaine, les étudiants ont de bonnes chances de travailler dans un domaine connexe. Mais même s'ils ne le font pas, les connaissances qu'ils ont acquises leur seront utiles pour comprendre les nouvelles découvertes qui touchent tout le monde.

Le succès de nos programmes, combiné au besoin évident de plus d'opportunités pour nos étudiants, nous a également incités à développer un nouveau cours d'option scientifique : Introduction à la recherche en imagerie cérébrale, qui sera proposé pour la première fois à l'automne 2019. Nous espérons ajouter un cours complémentaire ouvert à tous les étudiants dans un avenir proche.

Le résultat de nos programmes est une expérience d'apprentissage puissante, comme le démontrent amplement les commentaires des étudiants :

Mettre à profit ses connaissances et son apprentissage, goûter au monde universitaire, essayer d'apprendre une immense palette de nouvelles choses, rester humble face à ce qui se fait et s'étonner de ce que VOUS pouvez faire, ce stage a été une expérience unique et enrichissante. (William Asselin, 2017)

C'était, pour la plupart d'entre nous, notre premier pas dans la recherche... un premier aperçu de ce que l'on ressent lorsqu'on participe à quelque chose de plus grand que soi... J'adore la programmation maintenant, je veux en faire ma carrière et je ne suis pas sûr que je ressentirais la même chose si je n'avais pas participé à ce stage.

Le stage m'a donné un but... Le niveau de dynamisme et d'énergie m'a vraiment stimulé. J'ai rencontré de nouvelles personnes qui partageaient les mêmes idées. J'ai entendu des points de vue différents. Et surtout, j'ai pu travailler dans un laboratoire avec des experts et des étudiants plus âgés. Le travail en laboratoire m'a montré ce qui me manquait. Cela m'a donné un sentiment de curiosité, d'excitation, de triomphe. Ces experts m'ont appris que la science est un immense travail de collaboration. Les chemins ne sont pas tout tracés. Vous pouvez vous retrouver quelque part, à faire quelque chose que vous n'auriez jamais imaginé. (Dina Gutiérrez, 2017)

Non seulement j'ai beaucoup appris sur l'imagerie cérébrale, mais j'ai également pu travailler dans l'un des laboratoires de recherche neurologique les plus réputés au monde et mon article devrait bientôt être publié dans une revue universitaire à comité de lecture. (Tudor Chira, 2017)

Le stage en lui-même a été très inspirant, non seulement parce qu'il m'a permis de voir des femmes ayant réussi dans le domaine scientifique et de les avoir comme mentors et modèles, mais aussi parce qu'il m'a donné la chance de découvrir ce qu'est la recherche, quelle que soit votre formation ou votre expérience antérieure... J'ai découvert qu'en matière de recherche, on se heurte à de nombreux murs (ce qui est décourageant !), mais qu'il faut se relever et trouver un moyen différent de les contourner, même si tout le reste a échoué. Il faut continuer à se poser des questions. Vous devez rester curieux. Il ne faut pas avoir peur d'aller vers les autres pour poser des questions et trouver des solutions, car la recherche n'est pas une activité solitaire. Même lorsque vous trouvez une solution, contrairement à ce à quoi les étudiants sont habitués dans leurs cours de sciences, il existe de multiples solutions, dont certaines ne sont pas encore connues. Trouvez-les. Trouvez-en le plus possible ! Cela m'a montré à quel point la patience et la persévérance sont essentielles dans la recherche... Non seulement je me suis constamment mis au défi avec les tâches que je devais accomplir, mais j'ai également été poussé à sortir de ma zone de confort et à travailler sur ma peur de parler en public, ce dont je suis très reconnaissant.(Erica Chelini, 2016)

Attrait et avantages pour les enseignants

Tout comme les étudiants, notre passion pour la recherche en neurosciences nous a poussés à nous impliquer à fond dans cette aventure. Bien que nous travaillions tous également avec des chercheurs extérieurs à Dawson, le fait de faire partie d'un groupe multidisciplinaire au sein du collège est un grand avantage. Cette équipe nous soutient, nous stimule et élargit l'éventail de nos collaborateurs et la portée de nos projets. Introduire les étudiants dans un monde différent est un défi, passionnant et rafraîchissant.

Notre message à retenir

Si vous envisagez de lancer un programme similaire dans votre domaine, voici quelques conseils sur la manière de faciliter une collaboration productive entre les chercheurs experts et novices au niveau du CEGEP :

• Demandez aux étudiants de travailler sur un projet par groupes de deux ou trois, sous la supervision d'un chercheur expérimenté. Cela leur permet de prendre confiance en eux et d'être plus productifs.
• Choisissez un projet dont l'objectif est clair, même s'il est susceptible de changer en cours de route. Les élèves ont besoin de savoir ce que l'on attend d'eux.
• Fixez plusieurs tâches intermédiaires qui aideront les étudiants à évaluer leurs progrès. Veillez à ce que les stagiaires fassent régulièrement des présentations orales.
• Apportez un soutien efficace aux étudiants lorsque les choses ne fonctionnent pas bien, ce qui ne manquera pas d'arriver.
• Maintenez un équilibre entre les tâches quotidiennes et la vision d'ensemble.
• Dans la mesure du possible, demandez à plusieurs équipes travaillant sur des projets différents de partager leurs expériences.

Les avantages d'un tel programme sont nombreux :

• Les étudiants sont très intéressés par la participation à la recherche pratique.
• Ces projets offrent aux élèves d'importantes possibilités de développer des compétences^{du 21e siècle}.
• L'expérience directe des applications dans un domaine qui touche à différentes disciplines aide les étudiants à clarifier leurs intérêts et facilite la décision souvent difficile et importante du choix d'une carrière.
• En commençant à développer des compétences spécifiques dès leur entrée dans l'enseignement post-secondaire, les étudiants seront mieux préparés lorsqu'ils entameront leurs études de premier et de deuxième cycle.
• Ces projets sont stimulants pour les professeurs, les post-doctorants et les étudiants diplômés. Ces derniers acquièrent une expérience précieuse dans l'encadrement des étudiants.
• Ces projets permettent des collaborations fructueuses avec des chercheurs à l'intérieur et à l'extérieur de Dawson.
• Ces projets peuvent déboucher sur des articles de recherche publiables.

Notre objectif à long terme est de construire un centre de recherche en neurosciences à Dawson. Nous accueillons tout membre du corps professoral qui souhaiterait se joindre à cette aventure, en particulier ceux qui ont des intérêts complémentaires. Nous invitons également tout le monde à assister à la session de posters des stagiaires 2019 qui se tiendra le 18 octobre.