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Posté par Isabelle le Lundi 18/12/2017 à 12:00
Qu'y-a-t-il dans un cerveau? Pourquoi les interconnexions pourraient être la clé de l'intelligence

Les dernières recherches semblent montrer que l'intelligence humaine est liée à la façon dont notre cerveau est câblé.

Qu'est-ce qui rend certaines personnes plus intelligentes que d'autres? L'un des principaux objectifs des neurosciences (Les neurosciences correspondent à l'ensemble de toutes les disciplines biologiques et médicales qui étudient tous les aspects, tant normaux que pathologiques, des...) cognitives est de comprendre comment la constitution de notre cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses...) conditionne notre intelligence, c'est-à-dire la capacité mentale générale qui nous permet de raisonner, de penser de manière abstraite et d'apprendre de nos expériences. Une recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par...) récente montre que la clé pourrait résider dans les liaisons entre les différentes régions du cerveau.

L'intelligence humaine est étroitement liée aux résultats scolaires, au statut socioéconomique et à la santé. Jusqu'ici, on a eu tendance à attribuer les différences de QI entre individus à des variations structurelles dans certaines régions du cerveau. Mais une étude menée par des chercheurs basés à Francfort suggère que ce sont peut-être en fait les interactions fonctionnelles à l'intérieur et entre ces régions, c'est-à-dire la manière dont elles sont câblées, qui expliqueraient les différences individuelles en matière de capacité cognitive.

Comment une organisation modulaire influence la façon dont nous traitons les informations

De précédentes études d'imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui représentent des êtres ou des choses. La fabrication se faisait jadis soit à la main, soit par impression...) cérébrale ont lié l'intelligence générale à la structure et au fonctionnement des cortex (En biologie, le cortex (mot latin signifiant écorce) désigne la couche superficielle ou périphérique d'un tissu organique.) frontal (Un frontal est un équipement informatique.) et pariétal. Mais on a accordé moins d'importance au regroupement de connexions fonctionnelles en sous-réseaux, appelés modules ou communautés, qui présentent des connexions internes denses mais ne sont que faiblement reliés au reste du réseau cérébral.

Pour comprendre les mécanismes neurobiologiques à la base des capacités cognitives, il est important de comprendre comment des différences dans cette organisation modulaire affectent le traitement des informations. Les réseaux cérébraux sont caractérisés par leur modularité, mais on ne sait pas si ou comment cette organisation modulaire est associée à l'intelligence générale.

La subvention (Une subvention est une aide financière, c’est-à-dire une somme d’argent, qui est allouée par une institution publique ou privée à une personne...) accordée par l'UE au projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande...) L POP a permis de mener cette recherche. Ses résultats, qui ont fait l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à...) d'une publication récente dans 'Nature', montrent que l'hypothèse des chercheurs selon laquelle le profil de connectivité des régions frontale et pariétale du cerveau pourrait façonner certains aspects du traitement des informations, permettant de les communiquer de façon rapide et efficace.

Pour explorer cette question, ils ont procédé à une analyse graphique de données d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (En mathématiques, le terme fonctionnelle se réfère à certaines fonctions. Initialement, le terme désignait les fonctions qui en prennent...) (IRMf) à l'état de repos, et caractérisé l'organisation modulaire du réseau cérébral d'un large échantillon représentatif d'adultes en bonne santé. L'intelligence des participants a été mesurée en utilisant la Wechsler Adult Intelligence Scale, un test conçu pour évaluer des capacités cognitives spécifiques et générales.

Les résultats montrent que l'intelligence générale est associée à une connectivité à l'intérieur et entre les modules situés dans des groupes de nœuds des régions frontale et pariétale, ainsi que dans d'autres régions corticales et sous-corticales. Il avait déjà été suggéré que ces régions constituaient des substrats neuronaux localisés associés à l'intelligence. D'un autre côté, les propriétés topologiques de l'organisation modulaire globale du réseau ne sont pas liées à l'intelligence. Les chercheurs suggèrent donc que l'intégration des régions cérébrales liées à l'intelligence apporte au traitement des informations des avantages qui bénéficient aux capacités cognitives.

L'équipe a également observé des associations négatives entre régions, ce qui suggère que certaines régions peuvent se comporter de façon à protéger les processus cognitifs contre les interférences. Cette observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens...) concorde (Le Concorde est un avion de transport supersonique construit par l’association de Sud-Aviation (devenue par la suite l’Aérospatiale après sa fusion avec Nord-Aviation et la SEREB) et de la British Aircraft Corporation...) avec de précédents résultats suggérant que des niveaux élevés et faibles d'intégration et de ségrégation peuvent tous deux être bénéfiques aux performances cognitives.

Le financement du projet L POP (Language-Processing by Overlapping Predictions: A Predictive Coding Approach) contribue à établir le lien entre les calculs neuronaux fondamentaux et le traitement du langage.

Référence publication: Intelligence is associated with the modular structure of intrinsic brain networks

Pour plus d'informations voir: page du projet sur CORDIS

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Source: CORDIS-Europa