Comment fonctionnent les cerveaux des personnes intelligentes?

Selon des chercheurs, les personnes ayant un niveau d’intelligence supérieur à la moyenne ont un cerveau «câblé» d’une manière différente. Une nouvelle étude suggère que l'intelligence est liée à une connectivité accrue entre certaines régions et à une interaction réduite entre les autres.
De nouvelles recherches montrent que les individus intelligents ont des modèles de connectivité cérébrale différents.

Des chercheurs de l'université Goethe de Francfort, en Allemagne, ont beaucoup réfléchi à la manière dont fonctionnent les cerveaux des personnes intelligentes.

Dans des études antérieures, Kirsten Hilger, Christian Fiebach et Ulrike Basten - toutes issues du département de psychologie de l'université Goethe de Francfort - ont révélé des différences majeures dans les schémas d'activation cérébrale qui distinguent les personnes intelligentes.

En 2015, cette équipe a publié un article montrant que les régions frontales et pariétales 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 liés à d'autres régions dans le cas d'individus intelligents.

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

"L'incorporation topologique différente de ces régions dans le réseau cérébral pourrait aider les personnes plus intelligentes à faire la différence entre des informations importantes et non pertinentes, ce qui serait avantageux pour de nombreux problèmes cognitifs", suggère Basten.

Intrigués 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 en corrélation avec un niveau plus élevé d’intelligence.

Dans leur nouvelle étude - dont les résultats ont été récemment publiés dans la revue Rapports scientifiques - les chercheurs ont noté que les personnes plus intelligentes ont une connectivité accrue entre certaines zones du cerveau, tandis que l'interaction est atténuée entre les autres régions.

Modèles de connectivité du module cérébral distinct

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

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

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"Ceci est similaire à un réseau social qui se compose de plusieurs 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 étroitement liés qu'ils ne le sont avec des personnes d'autres familles ou des cercles d'amis."

"Notre cerveau est organisé de manière très similaire", explique Basten. "Il existe des sous-réseaux de régions cérébrales - des modules - qui sont plus étroitement interconnectés entre eux alors qu'ils ont des connexions plus faibles avec les régions du cerveau des autres modules."

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont constaté que les personnes ayant un QI plus élevé avaient une connectivité plus forte entre certaines régions du cerveau. Plus précisément, les auteurs ont noté que les groupes de n?uds de réseau dans le cortex frontal et pariétal et dans les zones corticales et sous-corticales étaient plus fortement interconnectés et plus intensément actifs.

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

Où est la causalité?

Cela peut suggérer que l'intra- connectivité et l'interconnectivité du module cérébral chez des personnes plus intelligentes sont incitées à éliminer des informations non pertinentes ou distrayantes.

"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 à supprimer les contributions non pertinentes et potentiellement distrayantes", explique Basten.

Cependant, les chercheurs notent qu’il est difficile de dire où se trouvent ces causes.

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 provoqués par un travail intellectuel exigeant. C'est une énigme qui doit être résolue par de futures recherches.

"En raison de leurs prédispositions biologiques, il est possible que certaines personnes développent des réseaux cérébraux qui favorisent des comportements intelligents ou des tâches cognitives plus difficiles. Cependant, l'utilisation fréquente du cerveau pour des tâches cognitives peut influencer positivement le développement de réseaux cérébraux. "

Ulrike Basten

"Compte tenu de ce que nous savons actuellement du renseignement", conclut-elle, "une interaction des deux processus semble la plus probable".