Modèles de connectivité neuronale considérés comme la clé de l'intelligence

Une nouvelle recherche en imagerie cérébrale explore les raisons neurobiologiques des différences individuelles d'intelligence.

Dans l'étude, des chercheurs de l'Université Goethe de Francfort ont combiné des scanners cérébraux de plus de 300 personnes avec des méthodes modernes d'analyse de réseau pour mieux comprendre les différences dans les capacités cognitives et les différences qui en résultent dans la réussite scolaire et les carrières professionnelles.

Tel que publié dans la revue Rapports scientifiques, les chercheurs ont découvert que les personnes intelligentes ont des régions du cerveau qui interagissent étroitement tandis que d'autres semblent avoir un découplage de certaines régions du cerveau.

doctorat l'étudiante Kirsten Hilger avec les Drs. Christian Fiebach et Ulrike Basten du Département de psychologie expliquent que ces différences vont de pair avec des différences dans les modèles d'intégration entre les modules fonctionnels du cerveau.

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La recherche s'appuie sur une étude antérieure qui a identifié des régions du cerveau, parmi lesquelles le cortex préfrontal, qui, lorsqu'elles sont activées, sont associées de manière fiable aux différences individuelles d'intelligence. Jusqu'à récemment, cependant, il n'était pas possible d'examiner comment ces «régions d'intelligence» dans le cerveau humain sont fonctionnellement interconnectées.

Plus tôt cette année, l'équipe de recherche a rapporté que chez les personnes plus intelligentes, deux régions du cerveau impliquées dans le traitement cognitif des informations pertinentes pour la tâche (c'est-à-dire l'insula antérieure et le cortex cingulaire antérieur) sont connectées plus efficacement au reste du cerveau.

Une autre région du cerveau, la zone de jonction entre le cortex temporal et pariétal qui a été liée à la protection des pensées contre des informations non pertinentes, est moins fortement connectée au reste du réseau cérébral.

«L’incorporation topologique différente de ces régions dans le réseau cérébral pourrait permettre aux personnes plus intelligentes de faire la différence entre les informations importantes et non pertinentes, ce qui serait avantageux pour de nombreux défis cognitifs», a déclaré Basten, chercheur principal de l’étude.

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Dans la nouvelle recherche, les chercheurs ont exploré l'hypothèse que le cerveau est fonctionnellement organisé en modules.

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

«Notre cerveau est fonctionnellement organisé d'une manière très similaire: il existe des sous-réseaux de régions cérébrales - des modules - qui sont plus fortement interconnectés entre eux alors qu'ils ont des connexions plus faibles avec les régions cérébrales d'autres modules.»

Les chercheurs ont examiné si le rôle de régions cérébrales spécifiques pour la communication à l'intérieur et entre les modules cérébraux varie en fonction des différences individuelles d'intelligence. Autrement dit, si une région spécifique du cerveau soutient l'échange d'informations au sein de leur propre «famille» plus que l'échange d'informations avec d'autres «familles», et comment cela est lié aux différences individuelles d'intelligence.

L'étude montre que chez les personnes plus intelligentes, certaines régions du cerveau sont clairement plus fortement impliquées dans l'échange d'informations entre les différents sous-réseaux du cerveau afin que les informations importantes soient communiquées rapidement et efficacement.

D'autre part, l'équipe de recherche a également identifié des régions du cerveau qui sont plus fortement découplées du reste du réseau chez des personnes plus intelligentes. Cela peut se traduire par une meilleure protection contre les entrées distrayantes et non pertinentes.

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«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 entrées non pertinentes et potentiellement distrayantes», a déclaré Basten.

La raison de ces liens reste une question ouverte à l'heure actuelle. «Il est possible qu'en raison de leurs prédispositions biologiques, certains individus développent des réseaux cérébraux qui favorisent des comportements intelligents ou des tâches cognitives plus difficiles.

«Cependant, il est tout aussi probable que l'utilisation fréquente du cerveau pour des tâches cognitivement stimulantes puisse influencer positivement le développement des réseaux cérébraux. Compte tenu de ce que nous savons actuellement sur le renseignement, une interaction des deux processus semble plus probable. »

Source: Université de Francfort