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En 1987, le politologue James Flynn, de l’Université D’Otago, en Nouvelle-Zélande, a documenté un phénomène curieux: les vastes gains de l’intelligence dans plusieurs populations humaines au fil du temps. Dans 14 pays où l’on disposait d’un score de QI de plusieurs dizaines d’années pour une grande partie de la population, tous avaient des fluctuations à la hausse – certaines d’entre elles étaient très élevées. Les enfants japonais, par exemple, ont gagné en moyenne 20 points sur un test connu sous le nom d’échelle d’intelligence de Wechsler pour les enfants entre 1951 et 1975. En France, l’homme moyen de 18 ans a obtenu 25 points de mieux lors d’un test de raisonnement en 1974 que son homologue de 1949 (1).

Les racines biologiques de l’intelligence

Flynn a d’abord suspecté que la tendance reflétait des tests erronés. Pourtant, au cours des années qui ont suivi, davantage de données et d’analyses ont confirmé l’idée que l’intelligence humaine augmentait avec le temps. Les explications proposées pour expliquer ce phénomène, maintenant connu sous le nom d’effet de Flynn, comprennent l’augmentation de l’éducation, une meilleure nutrition, une plus grande utilisation de la technologie et une réduction de l’exposition au plomb, pour n’en nommer que quatre. En commençant par les personnes nées dans les années 1970, la tendance s’est inversée dans certains pays d’Europe occidentale, approfondissant le mystère de ce qui se cachait derrière ces fluctuations générationnelles. Mais aucun consensus ne s’est dégagé sur la cause sous-jacente de ces tendances.

Un défi fondamental pour comprendre l’effet de Flynn est de définir l’intelligence. À l’aube du XXe siècle, le psychologue anglais Charles Spearman a observé pour la première fois que la performance moyenne des gens sur une variété de tâches mentales apparemment sans rapport – comme juger si un poids est plus lourd que l’autre, par exemple, ou appuyer sur un bouton rapidement après qu’une lumière soit allumée – prédit notre performance moyenne sur un ensemble complètement différent de tâches. Spearman a proposé qu’une seule mesure de l’intelligence générale, du facteur g, était responsable pour cette communauté.

Les scientifiques ont proposé des mécanismes biologiques pour les variations entre les niveaux du facteur g des individus allant de la taille et de la densité du cerveau à la synchronisation de l’activité neurale et à la connectivité globale au sein du cortex. Mais l’origine physiologique précise de g est loin d’être établie, et une explication simple des différences d’intelligence entre les individus continue d’échapper aux chercheurs. Une récente étude portant sur 1 475 adolescents à travers l’Europe a révélé que l’intelligence, mesurée par un test cognitif, était associée à une panoplie de caractéristiques biologiques, dont des marqueurs génétiques déjà connus, des modifications épigénétiques d’un gène impliqué dans la signalisation de la dopamine, la densité de la matière grise dans le striatum (un acteur majeur dans le contrôle moteur et la réponse à la récompense) et l’activation du striatum en réponse à un signal de récompense (2).

La compréhension de l’intelligence humaine a été rendue encore plus difficile par les efforts de certains à l’intérieur et à l’extérieur du domaine pour introduire des concepts pseudo-scientifiques dans le mélange. L’étude de l’intelligence a parfois été entachée d’eugénisme, de racisme “scientifique” et de sexisme, par exemple. Pas plus tard qu’en 2014, L’ancien rédacteur scientifique du New York Times Nicholas Wade a attiré la colère de certaines personnes, pour ce que les critiques ont qualifié d’interprétation erronée des études génétiques qui suggéraient que la race pourrait être corrélée avec des différences de l’intelligence et d’autres traits. La légitimité de telles analyses mise à part, pour les chercheurs de l’intelligence d’aujourd’hui, la catégorisation n’est pas le but final.

”La raison pour laquelle je m’intéresse aux tests d’intelligence des fluides – qui portent sur la capacité de résoudre des problèmes plutôt que sur les connaissances acquises-“n’est pas vraiment parce que je veux savoir ce qui fait qu’une personne fait mieux qu’une autre”, explique John Duncan, neuroscientifique de l’Université de Cambridge. “C’est important pour tout le monde parce que ces fonctions sont présentes dans l’esprit de tout le monde, et il serait très agréable de savoir comment elles fonctionnent.”

À la recherche du facteur g

Le facteur g et les tests de QI (ou quotient intellectuel) qui visent à mesurer l’intelligence, se sont avérés remarquablement durables depuis l’époque de Spearman. De nombreuses études ont confirmé sa conclusion d’une corrélation mesurable entre les performances d’un individu sur des tests cognitifs disparates, et le facteur g intéresse les chercheurs parce que ses effets vont bien au-delà du rendement universitaire et professionnel. Dans une autre étude, un QI plus élevé était lié à des résultats tels qu’un revenu et un niveau de scolarité plus élevés, ainsi qu’à des risques moins élevés de maladies chroniques, d’invalidité et de décès prématurés.

Selon les premières études sur les personnes atteintes de lésions cérébrales, les lobes frontaux sont essentiels à la résolution de problèmes. À la fin des années 1980, Richard Haier, de l’Université de Californie à Irvine, et ses collègues ont « imagé » le cerveau des gens en résolvant des énigmes abstraites de raisonnement, qui ont montré des zones spécifiques dans le lobe frontal, pariétal et occipital du cerveau, ainsi que la communication entre eux.

Les lobes frontaux sont associés à la planification et à l’attention, les lobes pariétaux interprètent l’information sensorielle et le lobe occipital traite l’information visuelle – toutes des capacités utiles pour résoudre des puzzles. Mais plus d’activité ne signifie pas de plus grandes prouesses cognitives, note Haier. “Les personnes qui ont obtenu les meilleurs résultats aux tests ont montré la plus faible activité cérébrale, ce qui laisse entendre que ce n’est pas la force du travail de votre cerveau qui vous a rendu intelligent, mais l’efficacité de celui-ci.”

En 2007, sur la base de cette étude et d’autres, Haier et Rex Jung de l’Université du Nouveau-Mexique ont proposé la théorie de l’intégration pariéto-frontale, soutenant que les zones cérébrales identifiées dans les études de Haier et d’autres sont essentielles à l’intelligence (3). Mais Haier et d’autres chercheurs ont depuis découvert que les modèles d’activation varient, même entre des personnes d’intelligence similaire, lorsqu’ils exécutent les mêmes tâches mentales. Cela suggère, dit-il, qu’il y a différentes voies que le cerveau peut utiliser pour atteindre le même point final.

La réflexion sur la pensée

Ce n’est pas seulement la biologie de l’intelligence qui demeure une boîte noire; les chercheurs tentent encore de se faire une idée du concept lui-même. En effet, l’idée que le facteur g représente une propriété singulière du cerveau a été contestée. Alors que l’utilité du facteur g et son pouvoir prédictif en tant qu’indice sont largement acceptés, les partisans des modèles alternatifs le considèrent comme une moyenne ou une sommation des capacités cognitives, et non comme une cause.

L’an dernier, le neurologue Rogier Kievit et ses collègues de l’Université de Cambridge ont publié une étude qui suggère que le QI est un indice de la force collective des habiletés cognitives plus spécialisées qui se renforcent mutuellement. Ces résultats ont été basés sur des tests de vocabulaire et de raisonnement visuel pour des centaines de résidents du Royaume-Uni à la fin de l’adolescence et au début de la vingtaine, et sur les mêmes sujets environ un an et demi plus tard.

Avec des données sur les mêmes personnes à deux moments, selon M. Kievit, les chercheurs pourraient déterminer si la performance sur une compétence cognitive, comme le vocabulaire ou le raisonnement, pourrait prédire le taux d’amélioration dans un autre domaine. En utilisant des algorithmes pour prédire les changements qui auraient dû se produire sous divers modèles d’intelligence, les chercheurs ont conclu que le meilleur ajustement était le mutualisme, l’idée que différentes capacités cognitives se soutiennent mutuellement dans des boucles de rétroaction positives (4).

En 2016, Andrew Conway de l’Université Claremont en Californie et Kristóf Kovács, aujourd’hui de l’Université Eötvös Loránd en Hongrie, ont présenté un argument différent pour l’implication de multiples processus cognitifs dans l’intelligence. Dans leur modèle, les réseaux neuronaux spécifiques à une application—ceux qui sont nécessaires pour faire des mathématiques simples ou naviguer dans un environnement, par exemple – et les processus exécutifs généraux de haut niveau, tels que la décomposition d’un problème en une série de petits blocs gérables, jouent chacun un rôle en aidant une personne à accomplir des tâches cognitives.

Notre intelligence peut-elle se comprendre elle-même ?

C’est le fait qu’une variété de tâches peut dans les mêmes processus exécutifs expliqué pourquoi les performances des individus sur des tâches disparates est corrélée, et c’est la force moyenne de ces processus d’ordre supérieur, et non pas une capacité singulière, qui est mesurée par g, expliquent les chercheurs. Les neuroscientifiques pourraient faire plus de progrès dans la compréhension de l’intelligence en recherchant les caractéristiques du cerveau qui effectuent des processus particuliers, plutôt que pour le siège d’un seul facteur g, explique Kovács.

Alors que les chercheurs sont aux prises avec le phénomène insoluble de l’intelligence, une question philosophique se pose: notre espèce est-elle assez intelligente pour comprendre la base de sa propre intelligence? Alors que ceux qui travaillent dans le domaine conviennent généralement que la science a un long chemin à parcourir pour donner un sens à notre façon de penser, la plupart expriment un optimisme prudent selon lequel les décennies à venir apporteront des explications que nous n’avons pas actuellement.

“Nous voyons maintenant le développement, non seulement de la cartographie des connexions cérébrales chez les êtres humains, nous commençons également à voir la cartographie des synapses”, explique M. Haier. “Cela exigera notre compréhension des mécanismes biologiques de base de choses comme l’intelligence à un nouveau niveau.”

    1. J. Flynn, “Massive IQ gains in 14 nations: What IQ tests really measure,” Psychol Bull, 101:171-91, 1987.
    2. J.A. Kaminski et al., “Epigenetic variance in dopamine D2 receptor: A marker of IQ malleability?” Transl Psychiat, 8:169, 2018.
    3. R.E. Jung, R.J. Haier, “The parieto-frontal integration theory (P-FIT) of intelligence: Converging neuroimaging evidence,” Behav Brain Sci, 30:135–87, 2007.
    4. M. Lundqvist et al., “Gamma and beta bursts during working memory readout suggest roles in its volitional control,” Nat Comm, 9:394, 2018.

Source : The Scientist