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Comment fonctionnent les cerveaux des gens intelligents?

Les personnes ayant un niveau d’intelligence supérieur à la moyenne ont des cerveaux qui sont « câblés » d’une manière différente, disent les chercheurs. Une nouvelle étude suggère que l’intelligence est liée à une connectivité accrue entre certaines régions et une interaction réduite entre les autres.

illustration de la jeune femme intelligente

Des chercheurs de l’Université Goethe de Francfort en Allemagne ont réfléchi longuement à la façon dont fonctionnent les intelligences des personnes intelligentes.

Dans des études précédentes, Kirsten Hilger, Christian Fiebach et Ulrike Basten – tous du département de psychologie de l’Université Goethe de Francfort – ont révélé qu’il existe des différences clés dans les modèles d’activation cérébrale qui distinguent les personnes intelligentes.

En 2015, cette équipe a publié un article montrant que les régions frontale et pariétale du cerveau sont plus fortement activées chez les personnes ayant un QI élevé.

Une étude plus récente, dont les résultats ont été rapportés plus tôt cette année, a ajouté que l’insula antérieure du cerveau et le cortex cingulaire antérieur sont plus activement connectés avec d’autres régions dans le cas d’individus intelligents.

En même temps, les chercheurs ont noté que le QI élevé est également associé à une connectivité réduite dans la jonction temporo-pariétale, où – comme son nom l’indique – les lobes temporaux et pariétaux se connectent.

« L’intégration topologique différente de ces régions dans le réseau cérébral pourrait permettre à des personnes plus intelligentes de faire la différence entre des informations importantes et non pertinentes – ce qui serait avantageux pour de nombreux défis cognitifs », suggère Basten.

Intrigué par ces découvertes, Hilger et ses collègues sont allés plus loin en explorant comment les modèles d’activation et d’intégration dans le cerveau sont corrélés avec un niveau d’intelligence supérieur.

Dans leur nouvelle étude – dont les résultats ont été récemment publiés dans la revue, les chercheurs ont noté que les personnes plus intelligentes ont augmenté la connectivité entre certaines zones du cerveau, tandis que l’interaction est atténuée entre les autres régions.

Des modèles de connectivité distincts du module cérébral

L’équipe a analysé les scintigraphies cérébrales de 309 participants (110 hommes et 199 femmes), tous âgés de 18 à 60 ans. Leurs scores sur le quotient intellectuel à pleine échelle ont été évalués avec l’échelle d’intelligence abrégée de Wechsler.

Hilger et ses collègues ont basé leur étude sur la notion que le cerveau humain est «divisé» en modules, où les régions communiquent entre elles de façon «préférentielle», de sorte que certaines zones interagissent plus intensément que d’autres. Basten explique cela par une analogie avec les réseaux sociaux.

« Ceci est similaire à un réseau social qui se compose de multiples sous-réseaux (par exemple, des familles ou des cercles d’amis) », dit-elle. « Au sein de ces sous-réseaux ou modules, les membres d’une même famille sont plus fortement interconnectés qu’ils ne le sont avec les membres d’autres familles ou cercles d’amis. »

« Notre cerveau est fonctionnellement organisé de manière très similaire », explique Basten. « Il existe des sous-réseaux de régions du cerveau – des modules – qui sont plus étroitement interconnectés entre eux alors qu’ils ont des connexions plus faibles aux régions du cerveau d’autres modules. »

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont constaté que les personnes avec des QI plus élevés ont une connectivité plus forte entre certaines régions du cerveau. Plus précisément, les auteurs ont noté que les groupes de nœuds de réseau dans le cortex frontal et pariétal, et dans les régions corticales et sous-corticales, étaient plus étroitement interconnectés et plus intensément actifs.

Dans le même temps, l’équipe a observé que certaines régions du cerveau – telles que la jonction temporo-pariétale supérieure du gyrus frontal – sont «séparées», ce qui signifie qu’elles communiquent beaucoup moins avec les autres zones du cerveau.

Où est la causalité?

Cela peut suggérer que l’intra- et l’interconnectivité du module cérébral chez des personnes plus intelligentes sont amorcées pour rejeter des informations non pertinentes ou gênantes.

«Nous supposons que les propriétés de réseau que nous avons trouvées chez des personnes plus intelligentes nous aident à nous concentrer mentalement et à ignorer ou supprimer les intrants non pertinents et potentiellement gênants», explique M. Basten.

Cependant, les chercheurs notent qu’il est difficile de dire où la causalité réside dans ces résultats.

Il se peut, dit-elle, que les personnes ayant un QI plus élevé soient naturellement câblées différemment, mais il se peut aussi que ces schémas de connectivité soient causés par un travail intellectuel habituellement exigeant. C’est une énigme qui doit être résolue par de futures recherches.

«Il est possible qu’en raison de leurs prédispositions biologiques, certaines personnes développent des réseaux cérébraux favorisant des comportements intelligents ou des tâches cognitives plus complexes, mais il est tout aussi probable que l’utilisation fréquente du cerveau pour des tâches cognitives difficiles influence positivement le développement de réseaux cérébraux. « 

Ulrike Basten

« Compte tenu de ce que nous savons actuellement de l’intelligence », conclut-elle, « une interaction des deux processus semble la plus probable ».

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