Cartographie des réseaux cérébraux derrière un raisonnement complexe
Les chercheurs ont découvert pourquoi les humains excellent dans le «raisonnement relationnel», la capacité de détecter des modèles et des relations afin de donner un sens à des informations apparemment sans rapport. L'étude est publiée dans la revue Neurone.
Le raisonnement relationnel - introuvable chez d'autres animaux ou même chez les primates - est un processus cognitif de haut niveau dans lequel nous faisons des comparaisons et trouvons des équivalences, comme on le fait en algèbre, par exemple.
Pour l'étude, des scientifiques de l'Université de Californie à Berkeley ont découvert que de subtils changements dans les lobes frontaux et pariétaux du cerveau humain sont liés à une cognition supérieure.
Le réseau frontopariétal joue un rôle clé dans l'analyse, la récupération de la mémoire, la pensée abstraite et la résolution de problèmes, et a la flexibilité de s'adapter en fonction de la tâche à accomplir.
«Cette recherche nous a amenés à prendre au sérieux la possibilité que des modifications apportées à ce réseau sur une échelle de temps évolutive pourraient aider à expliquer les différences dans la façon dont les humains et les autres primates résolvent les problèmes», a déclaré la chercheuse principale et neuroscientifique Dr. Silvia Bunge.
«Ce n’est pas seulement que nous, les humains, avons le langage à notre disposition. Nous avons également la capacité de comparer et d'intégrer plusieurs éléments d'information d'une manière que d'autres primates ne font pas », a-t-elle ajouté.
Par exemple, les humains identifient la relation entre deux éléments ou activités de l'une des manières suivantes: sémantique (le marteau est utilisé pour frapper un clou); numérique (quatre est supérieur à deux); temporel (on sort du lit avant d'aller travailler); ou visuospatial (l'oiseau est au-dessus de la maison).
Nous pouvons aller plus loin et faire des comparaisons d'ordre supérieur en comparant deux ou plusieurs ensembles d'associations plus faciles (une chaîne est à un lien comme un bouquet est à une fleur).
Après avoir examiné des dizaines d'études, y compris la leur, les chercheurs ont conclu que les changements anatomiques du réseau frontopariétal latéral au cours des millénaires avaient servi à renforcer les capacités de raisonnement humain.
«Compte tenu des preuves à l'appui à travers les espèces, nous postulons que les connexions entre ces régions frontales et pariétales ont fourni le soutien nécessaire à notre capacité unique à raisonner en utilisant des relations abstraites», a déclaré le co-auteur, le Dr Michael Vendetti, chercheur postdoctoral en neurosciences à l'Université. de Californie, Berkeley.
Pour tester cette théorie, les chercheurs ont examiné des études qui suivent les changements anatomiques dans le cerveau humain en développement; comparer les schémas neuronaux chez les primates humains et non humains, et comparer la façon dont les primates humains et non humains abordent une variété de tâches de raisonnement.
Leur grande méta-analyse a identifié trois parties du cerveau qui jouent un rôle clé dans le raisonnement relationnel: le cortex préfrontal rostrolatéral, le cortex préfrontal dorsolatéral et le lobule pariétal inférieur, la région rostrolatérale étant plus activement engagée dans le raisonnement relationnel de second ordre.
Parmi les études comportementales qu'ils ont analysées, les humains se sont avérés utiliser des stratégies d'ordre supérieur pour guider leur jugement, tandis que les primates se fondaient plus fortement sur les similitudes perceptuelles et étaient plus lents à raisonner et à résoudre les problèmes.
«Ces résultats ne prouvent pas nécessairement que les primates non humains sont incapables de raisonner en utilisant une pensée d'ordre supérieur, mais s'il est possible d'entraîner des non-humains à produire des performances de type humain sur des tâches associées à une pensée relationnelle d'ordre supérieur, c'est certainement pas quelque chose qui leur vient naturellement », ont déclaré les chercheurs.
Source: Université de Californie, Berkeley
