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Le raisonnement est une capacité propre à la cognition humaine. Cependant, malgré les progrès des techniques de neuro-imagerie, nous ne parvenons pas à cartographier clairement les régions neuronales impliquées dans le raisonnement humain.

Comprendre les fondements du raisonnement

Dans une nouvelle étude, des chercheurs coréens ont proposé une nouvelle approche pour comprendre les fondements du raisonnement inductif et déductif et identifier les principales zones cérébrales responsables de cette cognition, ouvrant ainsi la voie à la découverte des mécanismes de divers autres processus cognitifs.

L’un des facteurs qui font de nous des êtres humains à part entière est notre capacité à raisonner, c’est-à-dire à analyser cognitivement des situations, à prévoir les résultats possibles et à prendre des décisions en conséquence. De manière générale, le raisonnement humain peut être classé en deux catégories : « inductif », qui consiste à faire des prédictions sur la base des connaissances existantes, et « déductif », qui consiste à tirer des conclusions définitives à partir de prémisses données. Cependant, malgré les technologies de pointe dont nous disposons, les neuroscientifiques doivent encore déterminer l’origine de cette capacité.

Les scientifiques utilisent généralement une approche globale appelée « méta-analyse », une méthode statistique qui combine les résultats d’études antérieures pour en tirer des conclusions. Toutefois, les méta-analyses dans ce domaine n’ont pas suffisamment pris en compte la géométrie complexe de la surface corticale (la surface des deux hémisphères du cerveau).

Une nouvelle forme de méta-analyse

Une récente étude pourrait ouvrir la voie à de nouvelles perspectives en la matière. Le professeur Hyeon-Ae Jeon du Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST), en Corée, et son étudiant Minho Shin ont mis au point une nouvelle méthode de méta-analyse appelée « méta-analyse bayésienne de la surface corticale » (BMACS) qui permet de déduire les schémas spatiaux de l’activité cérébrale pendant le raisonnement (inductif et déductif) à partir des données sur les pics d’activation cérébrale en appliquant les processus log-gaussiens de Cox à la surface corticale.

« Nous avons opté pour l’approche la plus appropriée et la plus rigoureuse, étant donné la rareté des études utilisant l’analyse de la surface corticale », explique le professeur Jeon. « Notre méthode tient non seulement compte de la géométrie de la surface corticale pliée, mais réduit également le temps de calcul de manière significative par rapport aux méthodes de méta-analyses précédentes. »

Le duo a appliqué le BMACS à des données collectées dans 74 études et a constaté que le modèle d’activations pour le raisonnement inductif et déductif était situé dans un ensemble de régions cérébrales communément appelé « système de demande multiple (MD) », qui est connu pour être impliqué dans différents types de défis cognitifs tels que la sélection de stimuli pertinents pour une opération cognitive en cours, la réorganisation rapide en cas de changement de contexte et la séparation des étapes successives d’une tâche, qui sont intrinsèques au mécanisme sous-jacent de la pensée flexible et de la résolution de problèmes des humains.

Des résultats plus complexes qu’on le croyait

« Notre étude suggère que le processus de raisonnement se déroule de manière dynamique, qu’il est étroitement lié à de nombreux processus cognitifs et qu’il est intrinsèque à la cognition humaine de haut niveau », déclare le professeur Jeon, enthousiasmé par leurs résultats. « Nous espérons que le BMACS sera appliqué pour de futures études basées sur la surface corticale et qu’il contribuera à dévoiler les mécanismes neuronaux de divers processus cognitifs. »

Cette recherche a été publiée dans Cerebral Cortex.

Source : Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology
Crédit photo : Pexels

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