Confirmation de l'efficacité neurale
L'une des grandes questions de la recherche sur l'intelligence est de savoir comment se manifestent exactement les différences d'intelligence dans le cerveau humain. Des scientifiques de l'ETH Zurich sont parvenus à examiner plus en détail les différences de fonctionnement supposées dans le cerveau des personnes intelligentes.
Le cerveau des personnes plus intelligentes est capable de résoudre des tâches de manière plus efficace. C'est pourquoi ces personnes sont plus performantes sur le plan cognitif que les autres. Ou, pour reprendre les mots d'Elsbeth Stern, professeure de recherche empirique sur l'enseignement et l'apprentissage à l'ETH Zurich : "Si une personne plus intelligente et une personne moins intelligente sont également familiarisées avec une tâche, la personne plus intelligente doit activer moins fortement son cerveau pour résoudre la tâche."Dans le monde scientifique, on appelle cela l'hypothèse de l'efficacité neuronale, bien qu'il ne s'agisse plus d'une hypothèse depuis longtemps, mais d'un fait incontesté parmi les experts et étayé par suffisamment de données.
Dans le cadre de sa thèse de doctorat au sein du groupe de travail de Stern, Daniela Nussbaumer a pu démontrer cet effet également pour des tâches qui concernent ce que l'on appelle la mémoire de travail, ainsi que pour la première fois au sein d'un groupe de personnes plus intelligentes que la moyenne. "Nous avons mesuré l'activité électrique du cerveau d'étudiants universitaires et avons pu constater des différences d'activité cérébrale entre les personnes dont l'intelligence est légèrement supérieure à la moyenne et celles dont l'intelligence est fortement supérieure à la moyenne", explique Nussbaumer. Jusqu'à présent, les études utilisaient généralement des groupes de personnes présentant des différences d'intelligence beaucoup plus importantes pour mettre en évidence l'effet de l'efficacité neuronale.
La mémoire des visages testée
Les psychologues désignent par mémoire de travail la capacité d'une personne à associer des souvenirs à de nouvelles informations ainsi qu'à s'adapter à des objectifs changeants et à occulter les informations devenues sans importance. Le cerveau frontal est largement impliqué dans les processus correspondants. Les chercheurs de l'ETH ont demandé à plus de 80 étudiants volontaires de résoudre devant l'écran des tâches de complexité variable faisant appel à ces capacités.
Il s'agissait par exemple de décider pour certaines lettres ou certains visages s'ils faisaient partie ou non d'une sélection de lettres ou de visages présentée juste avant. La difficulté particulière résidait dans le fait que les lettres et les visages étaient déjà connus des participants lors de sessions précédentes et que les tâches devaient être effectuées sous la pression du temps. Pendant que les étudiants passaient les tests, les scientifiques mesuraient leur activité cérébrale par électroencéphalographie (EEG). Pour l'évaluation des résultats, les chercheurs ont divisé les sujets en deux groupes : l'un avec une intelligence légèrement supérieure à la moyenne et l'autre avec une intelligence très supérieure à la moyenne. Pour ce faire, tous les sujets ont été soumis à un test de QI classique.
Efficacité neuronale dans les tâches de difficulté moyenne
Les résultats : Alors que les tâches très faciles et très difficiles n'ont pas révélé de différences d'activité cérébrale entre les deux groupes de sujets, les chercheurs ont pu mesurer des différences significatives pour les tâches de difficulté moyenne. Stern l'explique ainsi : les tâches faciles ont été un jeu d'enfant pour tous les participants, et les tâches très difficiles ont également sollicité les participants très intelligents sur le plan cognitif. En revanche, les tâches moyennement difficiles ont certes été résolues avec la même facilité par tous les participants, mais les participants très intelligents ont dû y consacrer moins de ressources.
Pour illustrer son propos, Stern utilise l'image d'une voiture plus efficace et d'une voiture moins efficace : "Si les deux voitures roulent lentement, la consommation d'essence est faible, même pour la voiture peu efficace. Si la voiture efficace roule à la vitesse maximale, elle a également une consommation élevée. En revanche, à une vitesse moyenne, les différences de consommation apparaissent clairement".
L'intelligence ne s'entraîne pas
Serait-il donc possible de tirer des conclusions directes sur l'intelligence à partir de mesures EEG ? Stern relativise : "Si je veux en savoir plus sur l'intelligence, je dois passer un test d'intelligence classique, un tel test fournit toujours les résultats les plus fiables", dit-elle. L'EEG et d'autres mesures cérébrales ne sont pas suffisamment précises pour permettre de diagnostiquer l'intelligence d'une personne. Néanmoins, il est intéressant d'utiliser ces méthodes dans la recherche fondamentale afin d'étudier la manière dont les différences d'intelligence se reflètent dans le cerveau.
L'étude des chercheurs en intelligence de l'ETH donne en outre des indications sur le fait que la mémoire de travail ne peut pas être entraînée. En raison de résultats d'études contradictoires, cette question a fait l'objet de controverses parmi les scientifiques au cours des dernières années. Si les sujets s'entraînent pendant longtemps à une tâche de test, ils deviennent plus habiles avec le temps. Comme Stern et ses collègues l'ont montré dans leur étude, les personnes entraînées n'ont cependant aucun avantage par rapport aux personnes non entraînées lorsqu'on leur présente une autre tâche inconnue, mais similaire.
Référence bibliographique
Nussbaumer D, Grabner RH, Stern E : Efficacité neurale dans les tâches de mémoire de travail : The impact of task demand. Intelligence 2015. 50 : 196-208, doi : page externe10.1016/j.intell.2015.04.004