A mesure que les recherches scientifiques avancent grâce aux neuro-sciences et notamment à l’IRM, de nouvelles compréhensions émergent quant au fonctionnement du cerveau.

Pour rappel, voici quelques données générales relatives au cerveau :

• Le cerveau pèse 1,3 kg en moyenne, soit 1,5% du poids du corps.
• Il consomme plus de 20% de notre énergie totale afin d’alimenter plus de 89 milliards de cellules neuronales.
• Chaque cellule peut établir plus de 1000 connexions.
• Le fonctionnement de notre cerveau engendre plus d’un million de milliards de connexions à chaque instant.
• Chaque région du cortex, que l’on peut identifier en une cinquantaine de région d’après l’atlas de Brodmann, est spécialisée dans une fonction cérébrale particulière.
• On peut aujourd’hui mettre en évidence par IRM fonctionnelle de repos que notre fonctionnement cérébral utilise 14 grands réseaux (le nombre varie selon les classifications) spécialisés dans différentes fonctions cérébrales, qu’elles soient sensori-motrices (visuelle, motrice, auditive…), éxécutives (attention, flexibilité, planification, contrôle…) ou de mémorisation.
• Ces réseaux fonctionnels peuvent être réduits à 3 super-réseaux particulièrement actifs au repos : le réseau par défaut, le réseau exécutif et le réseau de la saillance.
• Le cerveau se modifie en permanence grâce au mécanisme de la plasticité cérébrale sous l’effet des stimulations de notre environnement familial, social et éducatif, de nos nourritures intellectuelles et alimentaires. Les régions sous-stimulées peuvent se réduire au profit d’autres régions plus stimulées.
• Le cerveau est un organe en perpétuelle modification : non seulement sa morphologie et sa structure évoluent mais, plus encore, son fonctionnement peut être dynamiquement reconfiguré à chaque instant.
• Cette dynamique de déprogrammation des connexions et des réseaux cérébraux (exécutif ou par défaut) est réalisé par le réseau de la saillance qui joue le rôle de chef d’orchestre et aiguille le traitement des processus cognitifs vers l’un ou l’autre système.

En quoi le cerveau des “surdoués” est-il différent ?

• L’épaisseur du cortex : Le cortex est la partie la plus externe du cerveau où sont traitées les informations sensorielles et motrices, et où ces sensations sont combinées pour donner lieu à des raisonnements et des intentions. Une équipe de neurobiologistes du Centre américain de la santé du Maryland, conduite par le neuroscientifique Jay Giedd, a examiné, au moyen des techniques d’imagerie cérébrale, le cerveau de 307 hommes et femmes à plusieurs moments de leur vie, de l’enfance jusqu’à l’âge adulte. Les personnes d’intelligence supérieure (121 à 149, en grande partie des surdoués) présentent un profil nettement différent des profils de personnes présentant une intelligence normale (83 à 108) ou élevée (109 à 120). À l’âge de sept ans, leur cortex cérébral est beaucoup plus mince que celui des autres enfants. Puis, de 7 à 11 ans, il s’épaissit à un rythme élevé, pour ensuite s’amincir comme les autres, mais plus rapidement. Le fait que le cortex continue de s’épaissir chez l’enfant surdoué jusqu’à l’âge de 11 ans suggérerait que ce processus pourrait être décalé : les neurones continueraient de développer leurs connexions et leurs arborisations à l’âge où se mettent en place les premiers apprentissages, tels que la lecture ou les mathématiques, créant des voies de traitement de l’information qui mobilisent du matériel neuronal de façon dynamique. Ensuite, la phase d’élagage et d’élimination des synapses serait plus rapide, permettant l’acquisition de nouvelles compétences avec une efficacité accrue. Le cortex des surdoués semble plus changeant et plastique que celui des personnes d’intelligence normale.
• Un câblage hors norme : Mais il n’y a pas que l’épaisseur du cortex qui change chez les surdoués. Les voies de communication entre différentes parties du cerveau jouent aussi un rôle déterminant. Ces connexions sont formées de faisceaux de fibres ressemblant à des câbles optiques et que les récents clichés obtenus par imagerie par tenseur de diffusion ont permis de visualiser. Des chercheurs espagnols ont étudié le cerveau d’adolescents de 12 à 14 ans surdoués en mathématiques et ont constaté deux types de faisceaux de fibres plus denses et robustes : d’une part, le corps calleux qui relie les deux hémisphères cérébraux ; d’autre part, le faisceau longitudinal qui relie le cortex frontal (à l’avant du cerveau) et le cortex pariétal (à l’arrière du cerveau). Ainsi, chez ces surdoués en mathématiques, la communication entre les deux hémisphères, mais aussi entre les parties antérieures et postérieures du cerveau, serait plus concertée et efficace. Par ailleurs, le japonais Hikaru Takeushi de l’Université de Sendai a mesuré les différents faisceaux de substance blanche et a relié ces résultats au degré de créativité, qu’il évaluait grâce à une forme particulière d’intelligence nommée « pensée divergente », la capacité d’imaginer plusieurs solutions à un problème en proposant des idées nouvelles. Les résultats des recherches démontrent que le score de créativité se trouve être directement lié à ces structures du cerveau : le faisceau arqué et une portion du corps calleux.
• La puissance des réseaux : La substance blanche permet de véhiculer l’information sur de grandes distances au sein du cerveau, de sorte que des territoires distants peuvent travailler ensemble pour résoudre des problèmes. Le faisceau arqué, par exemple – dont la densité semble associée au score de quotient intellectuel – relie les régions corticales postérieures aux parties inférieures du lobe frontal. Le corps calleux, quant à lui, permet aux deux hémisphères de communiquer. Et le faisceau longitudinal, l’ensemble de fibres connectant les parties frontales et pariétales du cerveau, est particulièrement développé chez les surdoués en mathématiques. La communication renforcée entre les parties frontales et pariétales du cerveau semble constituer une composante clé du très haut potentiel intellectuel.

La théorie fronto-pariétale de l’intelligence :

Des spécialistes de l’étude des jeunes à haut potentiel, les psychologues américains Rex Jung et Richard Haier, ont recensé 37 études sur ce sujet et constaté qu’elles pointent vers l’implication de réseaux de neurones particulièrement intégrés entre les parties frontales et pariétales du cerveau chez ces sujets. Ils ont alors proposé une théorie dite de l’intégration fronto-pariétale pour rendre compte de certaines formes d’intelligence. Selon le neuroscientifique Marcus Raichle, le réseau fronto-pariétal remplirait des fonctions de « contrôle cognitif », permettant de prendre en compte les informations extérieures et de puiser dans les connaissances stockées en mémoire.

Le cerveau des surdoués au repos :

Leur cerveau fonctionne, au repos aussi, différemment. C’est le constat fait par certaines études où l’IRM fonctionnelle est utilisée non plus pour observer les zones cérébrales activées lors d’une tâche mentale, mais pour repérer celles qui ont tendance à s’activer simultanément quand la personne est au repos. Les régions qui s’activent de façon conjointe sont considérées comme connectées les unes aux autres, au moins sur un plan fonctionnel – et probablement aussi par des fibres de substance blanche. Cette approche dite de « connectivité au repos » a permis de montrer que les sujets à haut potentiel présentent une plus forte connectivité dans le lobe frontal et entre les lobes frontaux et pariétaux, y compris lorsque ces sujets ne font rien de particulier. Le fait que cette différence existe même au repos prouve que les enfants précoces diffèrent des autres par une caractéristique de leur cerveau, déjà perceptible en l’absence de toute tâche cognitive.

La question du caractère inné de ces très hauts potentiels reste intacte. Et elle sera très difficile à trancher, car les recherches en génétique, tout en faisant apparaître une composante héréditaire pour l’intelligence, ne laissent guère entrevoir un nombre limité de gènes qui sous-tendraient ces particularités. Génétique et neurosciences sont encore loin de nous avoir livré le code du génie !

Source : Cerveau & Psycho

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