Pourquoi certaines personnes sont plus intelligentes que d'autres? Depuis des temps immémoriaux, les scientifiques tentent de comprendre ce qui doit être fait pour bien comprendre la tête. Mais maintenant, c'est au moins clair: la liste des composants de l'intelligence est plus longue que prévu.
En octobre 2018, Wenzel Grüs a montré quelque chose d'incroyable à des millions de téléspectateurs: un étudiant de la petite ville allemande de Lastrut a frappé un ballon de football avec la tête plus de cinquante fois de suite sans le laisser tomber ni le ramasser avec ses mains. Mais le fait que le public de l'émission télévisée russe "Amazing People" l'ait récompensé par des applaudissements enthousiastes ne s'explique pas seulement par la dextérité athlétique du jeune homme. Le fait est que, tout en jouant avec le ballon, il a augmenté entre les temps le nombre 67 à la cinquième puissance, après avoir reçu un résultat à dix chiffres en seulement 60 secondes.
Wenzel, qui a 17 ans aujourd'hui, a un don mathématique unique: il multiplie, divise et extrait les racines de nombres à douze chiffres sans stylo, papier ou autre moyen. Lors du dernier championnat du monde de comptage oral, il a pris la troisième place. Comme il le dit lui-même, il lui faut de 50 à 60 minutes pour résoudre des problèmes mathématiques particulièrement difficiles: par exemple, lorsqu'il a besoin de factoriser un nombre à vingt chiffres en facteurs premiers. Comment fait-il? Probablement, sa mémoire à court terme joue ici le rôle principal.
Il est clair que le cerveau de Wenzel est quelque peu supérieur à l'organe pensant de ses pairs normalement doués. Du moins en ce qui concerne les chiffres. Mais pourquoi, en général, certaines personnes ont-elles de plus grandes capacités mentales que d'autres? Cette question était encore dans l'esprit du chercheur britannique Francis Galton il y a 150 ans. Dans le même temps, il a attiré l'attention sur le fait que les différences d'intelligence sont souvent associées à l'origine d'une personne. Dans son ouvrage Hereditary Genius, il conclut que l'intelligence humaine peut être héritée.
Comme il s'est avéré plus tard, cette thèse était correcte - du moins en partie. Les psychologues américains Thomas Bouchard et Matthew McGue ont analysé plus de 100 études publiées sur la similitude de l'intelligence entre les membres d'une même famille. Dans certaines œuvres, des jumeaux identiques ont été décrits, séparés immédiatement après la naissance. Malgré cela, sur les tests d'intelligence, ils ont montré presque les mêmes résultats. Les jumeaux qui ont grandi ensemble étaient encore plus similaires en termes de capacités mentales. Probablement, l'environnement a également eu une influence importante sur eux.
Aujourd'hui, les scientifiques pensent que 50 à 60% de l'intelligence est héritée. En d'autres termes, la différence de QI entre deux personnes est une bonne moitié en raison de la structure de leur ADN reçue de leurs parents.
À la recherche de gènes pour l'intelligence
Cependant, la recherche des matériaux héréditaires spécifiquement responsables de cela a jusqu'ici conduit à peu de choses. Certes, ils ont parfois trouvé des éléments qui, à première vue, étaient liés à l'intelligence. Mais à y regarder de plus près, cette relation s'est avérée fausse. Une situation paradoxale se présente: d'une part, d'innombrables études ont prouvé une composante héréditaire élevée de l'intelligence. D'un autre côté, personne ne pouvait dire quels gènes en étaient spécifiquement responsables.
Récemment, la situation a quelque peu changé, principalement en raison des progrès technologiques. Le plan de construction de chaque individu est contenu dans son ADN - une sorte d'encyclopédie géante, composée d'environ 3 milliards de lettres. Malheureusement, il est écrit dans une langue que nous connaissons à peine. Bien que nous puissions lire les lettres, la signification des textes de cette encyclopédie nous reste cachée. Même si les scientifiques réussissent à séquencer tout l'ADN d'une personne, ils ne savent pas quelles parties de celui-ci sont responsables de ses capacités mentales.
Intelligence et QI
Le mot intellect vient du nom latin intellectus, qui peut être traduit par «perception», «compréhension», «compréhension», «raison» ou «esprit». Les psychologues comprennent l'intelligence comme une capacité mentale générale qui englobe diverses compétences: par exemple, la capacité de résoudre des problèmes, de comprendre des idées complexes, de penser de manière abstraite et d'apprendre de l'expérience.
L'intelligence n'est généralement pas limitée à un seul sujet, comme les mathématiques. Quelqu'un qui est bon dans un domaine excelle souvent dans d'autres. Les talents clairement limités à un seul sujet sont rares. Par conséquent, de nombreux scientifiques partent du fait qu'il existe un facteur général d'intelligence, le soi-disant facteur G.
Quiconque va étudier l'intelligence a besoin d'une méthode pour la mesurer objectivement. Le premier test d'intelligence a été développé par les psychologues français Alfred Binet et Théodore Simon. Ils l'ont utilisé pour la première fois en 1904 pour évaluer les capacités intellectuelles des écoliers. Sur la base des tâches développées à cet effet, ils ont créé la soi-disant «échelle Binet-Simon du développement mental». Avec son aide, ils ont déterminé l'âge du développement intellectuel de l'enfant. Cela correspond à un nombre sur une échelle de problèmes que l'enfant peut résoudre complètement.
En 1912, le psychologue allemand William Stern a proposé une nouvelle méthode dans laquelle l'âge du développement intellectuel était divisé par l'âge chronologique, et la valeur résultante était appelée le quotient intellectuel (QI). Et bien que le nom ait survécu jusqu'à ce jour, aujourd'hui le QI ne décrit plus les rapports d'âge. Au lieu de cela, le QI donne une idée de la corrélation entre le niveau d'intelligence d'un individu et le niveau d'intelligence de la personne moyenne.
Les gens diffèrent les uns des autres et, par conséquent, leurs ensembles d'ADN diffèrent. Cependant, les personnes ayant un QI élevé doivent correspondre au moins aux parties de l'ADN associées à l'intelligence. Les scientifiques partent aujourd'hui de cette thèse fondamentale. En comparant l'ADN de centaines de milliers de sujets de test en millions de parties, les scientifiques peuvent déterminer les régions héréditaires qui contribuent à la formation de capacités intellectuelles supérieures.
Un certain nombre d'études similaires ont été publiées ces dernières années. Grâce à ces analyses, le tableau devient de plus en plus clair: les capacités mentales spéciales ne dépendent pas seulement de données héréditaires, mais de milliers de gènes différents. Et chacun d'eux n'apporte qu'une infime contribution au phénomène de l'intelligence, parfois seulement quelques centièmes de pour cent. «On pense maintenant que les deux tiers de tous les gènes variables humains sont directement ou indirectement associés au développement du cerveau et donc potentiellement à l'intelligence», explique Lars Penke, professeur de psychologie biologique de la personnalité à l'Université Georg August de Göttingen.
Sept mystère scellé
Mais il y a encore un gros problème: il y a aujourd'hui 2 mille lieux (locus) dans la structure de l'ADN qui sont associés à l'intelligence. Mais dans de nombreux cas, il n'est pas encore clair de quoi exactement ces loci sont responsables. Pour résoudre ce mystère, les chercheurs du renseignement observent quelles cellules sont plus susceptibles que d'autres de répondre à de nouvelles informations. Cela peut signifier que ces cellules sont en quelque sorte liées aux capacités de réflexion.
Dans le même temps, les scientifiques sont constamment confrontés à un certain groupe de neurones - les cellules dites pyramidales. Ils se développent dans le cortex cérébral, c'est-à-dire dans cette enveloppe externe du cerveau et du cervelet, que les experts appellent le cortex. Il contient principalement des cellules nerveuses qui lui donnent sa couleur grise caractéristique, c'est pourquoi on l'appelle «matière grise».
Peut-être que les cellules pyramidales jouent un rôle clé dans la formation de l'intelligence. Ceci est indiqué, en tout cas, par les résultats des recherches menées par la neurobiologiste Natalia Goryunova, professeur à l'Université libre d'Amsterdam.
Récemment, Goryunova a publié les résultats d'une étude qui a attiré l'attention de tous: elle a comparé des cellules pyramidales chez des sujets aux capacités intellectuelles différentes. Les échantillons de tissus ont été prélevés principalement à partir de matériel obtenu lors d'opérations sur des patients épileptiques. Dans les cas graves, les neurochirurgiens tentent d'éliminer le foyer des crises dangereuses. Ce faisant, ils éliminent toujours des parties de matériel cérébral sain. C'est ce matériau que Goryunova a étudié.
Elle a d'abord testé la réaction des cellules pyramidales qu'il contient aux impulsions électriques. Elle a ensuite découpé chaque échantillon en tranches les plus minces, les a photographiées au microscope et les a assemblées à nouveau sur l'ordinateur en une image tridimensionnelle. Ainsi, elle, par exemple, a établi la longueur des dendrites - les excroissances ramifiées de cellules avec lesquelles elles captent des signaux électriques. «Dans le même temps, nous avons établi un lien avec le QI des patients», explique Goryunova. "Plus les dendrites étaient longues et ramifiées, plus l'individu était intelligent."
Le chercheur a expliqué cela d'une manière très simple: les dendrites longues et ramifiées peuvent établir plus de contacts avec d'autres cellules, c'est-à-dire qu'elles reçoivent plus d'informations qu'elles peuvent traiter. A cela s'ajoute un autre facteur: «En raison de leur forte ramification, ils peuvent traiter simultanément différentes informations dans différentes branches», souligne Goryunova. En raison de ce traitement parallèle, les cellules ont un grand potentiel de calcul. «Ils travaillent plus rapidement et de manière plus productive», conclut Goryunova.
Seulement une partie de la vérité
Aussi convaincante que puisse paraître cette thèse, elle ne peut être considérée comme pleinement prouvée, comme l'admet la chercheuse elle-même. Le fait est que les échantillons de tissus qu'elle a étudiés ont été prélevés principalement dans une zone très limitée des lobes temporaux. La plupart des crises d'épilepsie s'y produisent et, par conséquent, en règle générale, une intervention chirurgicale pour l'épilepsie est pratiquée dans cette zone. «Nous ne pouvons pas encore dire comment les choses se passent dans d'autres parties du cerveau», admet Goryunova. "Mais de nouvelles recherches non publiées de notre groupe montrent, par exemple, que la relation entre la longueur de la dendrite et l'intelligence est plus forte dans le cerveau gauche que dans le droit."
Il est encore impossible de tirer des conclusions générales des résultats de recherche des scientifiques d'Amsterdam. De plus, il existe des preuves qui indiquent exactement le contraire. Ils ont été obtenus par un biopsychologue de Bochum, Erhan Genç. En 2018, lui et ses collègues ont également étudié comment la structure de la matière grise diffère entre les personnes très intelligentes et les moins intelligentes. Dans le même temps, il est arrivé à la conclusion que la forte ramification des dendrites est plus nuisible que propice à la capacité de réflexion.
Certes, Gench n'a pas étudié les cellules pyramidales individuelles, mais a placé ses sujets dans un scanner cérébral. En principe, les machines d'imagerie par résonance magnétique ne sont pas adaptées à l'examen des structures de fibres les plus fines - la résolution des images, en règle générale, s'avère insuffisante. Mais les scientifiques de Bochum ont utilisé une méthode spéciale pour voir la direction de diffusion du fluide tissulaire.
Les dendrites deviennent des barrières aux fluides. En analysant la diffusion, il est possible de déterminer dans quelle direction se trouvent les dendrites, dans quelle mesure elles sont ramifiées et à quel point elles sont proches les unes des autres. Résultat: chez les personnes plus intelligentes, les dendrites des cellules nerveuses individuelles ne sont pas aussi denses et n'ont pas tendance à se désintégrer en minces «fils». Cette observation est diamétralement opposée aux conclusions de la neuroscientifique Natalia Goryunova.
Mais les cellules pyramidales n'ont-elles pas besoin d'une variété d'informations extérieures pour accomplir leurs tâches dans le cerveau? Comment cela est-il cohérent avec le faible degré de ramification identifié? Gench considère également que la connexion entre les cellules est importante, mais à son avis, cette connexion devrait avoir un but. «Si vous voulez que l'arbre porte plus de fruits, coupez les branches supplémentaires», explique-t-il. - Il en va de même pour les connexions synaptiques entre neurones: à notre naissance, nous en avons beaucoup. Mais tout au long de notre vie, nous les éclaircissons et ne laissons que ceux qui sont importants pour nous."
C'est probablement grâce à cela que nous pouvons traiter les informations plus efficacement.
Le "calculateur vivant" Wenzel Grius fait de même, éteignant tout autour de lui lors de la résolution d'un problème. Le traitement des stimuli de fond serait contre-productif pour lui à ce stade.
En effet, les personnes riches en intelligence montrent une activité cérébrale plus ciblée que les personnes moins douées lorsqu'elles doivent résoudre un problème complexe. De plus, leur organe pensant nécessite moins d'énergie. Ces deux observations ont conduit à l'hypothèse dite neurale de l'efficacité de l'intelligence, selon laquelle ce n'est pas l'intensité du cerveau qui est déterminante, mais l'efficacité.
Trop de cuisiniers gâtent la sauce
Gench pense que ses découvertes soutiennent cette théorie: «Si vous avez affaire à un grand nombre de connexions, où chacune peut contribuer à la solution d'un problème, alors cela complique le problème plutôt que de l'aider», dit-il. Selon lui, c'est la même chose que de demander des conseils même à des amis qui ne comprennent pas la télévision avant d'acheter une télévision. Par conséquent, il est logique de supprimer les facteurs interférents - selon le neuroscientifique de Bochum. Les gens intelligents le font probablement mieux que les autres.
Mais comment cela se compare-t-il aux résultats du groupe d'Amsterdam dirigé par Natalia Goryunova? Erkhan Gench souligne que la question peut être dans différentes techniques de mesure. Contrairement au chercheur néerlandais, il n'a pas examiné les cellules individuelles au microscope, mais a mesuré le mouvement des molécules d'eau dans les tissus. Il souligne également que le degré de ramification des cellules pyramidales dans différents secteurs du cerveau peut être différent. "Nous avons affaire à une mosaïque qui manque encore de nombreuses pièces."
Des résultats de recherche plus similaires se trouvent ailleurs: l'épaisseur de la couche de matière grise est cruciale pour la capacité intellectuelle - probablement parce que la majeure partie du cortex cérébral contient plus de neurones, ce qui signifie qu'il a plus de «potentiel de calcul». Aujourd'hui, ce lien est considéré comme prouvé, et Natalia Goryunova l'a une fois de plus confirmé dans son travail. «La taille compte» - cela a été établi il y a 180 ans par l'anatomiste allemand Friedrich Tiedemann. «Il existe indéniablement un lien entre la taille du cerveau et l'énergie intellectuelle», écrivait-il en 1837. Pour mesurer le volume du cerveau, il a rempli les crânes de personnes décédées avec du mil sec, mais cette connexion est également confirmée par des méthodes de mesure modernes utilisant des scanners cérébraux. Selon diverses estimations,6 à 9% des différences de QI sont associées à des différences de taille du cerveau. Et pourtant, l'épaisseur du cortex cérébral semble être critique.
Cependant, il y a aussi beaucoup de mystère ici. Cela s'applique également aux hommes et aux femmes, car chez les deux sexes, des cerveaux plus petits correspondent à des capacités mentales plus petites. D'un autre côté, les femmes ont en moyenne 150 grammes de moins que les hommes, mais elles fonctionnent de la même manière que les hommes aux tests de QI.
«Dans le même temps, les structures cérébrales des hommes et des femmes sont différentes», explique Lars Penke de l'Université de Göttingen. "Les hommes ont plus de matière grise, ce qui signifie que leur cortex cérébral est plus épais, tandis que les femmes ont plus de matière blanche." Mais c'est aussi extrêmement important pour notre capacité à résoudre les problèmes. Dans le même temps, à première vue, il ne joue pas un rôle aussi notable que la matière grise. La substance blanche est principalement composée de longues fibres nerveuses. Ils peuvent transmettre des impulsions électriques sur de longues distances, parfois dix centimètres ou plus. Cela est possible car ils sont parfaitement isolés de leur environnement par une couche de substance saturée en graisses - la myéline. C'est la gaine de myéline et donne aux fibres une couleur blanche. Il évite les pertes de tension dues aux courts-circuits et accélère également le transfert d'informations.
Rupture des fils dans le cerveau
Si les cellules pyramidales peuvent être considérées comme des processeurs cérébraux, alors la substance blanche est comme un bus informatique: grâce à elle, les centres cérébraux situés à de grandes distances les uns des autres peuvent communiquer entre eux et coopérer pour résoudre des problèmes. Malgré cela, la matière blanche a longtemps été sous-estimée par les chercheurs du renseignement.
Le fait que cette attitude ait maintenant changé est également le mérite de Lars Penke. Il y a plusieurs années, il a découvert que la matière blanche était dans un état pire chez les personnes à intelligence réduite. Dans leur cerveau, les lignes de communication individuelles fonctionnent parfois de manière chaotique, et pas proprement et parallèlement les unes aux autres, la gaine de myéline n'est pas formée de manière optimale, et de temps en temps, il y a même des "ruptures de fil". «S'il y a plus d'accidents de ce genre, cela conduit à un ralentissement du traitement de l'information et finalement au fait que l'individu soumis à des tests d'intelligence montre des résultats pires que les autres», explique le psychologue de la personnalité Penke. On estime qu'environ 10% des différences de QI sont dues à l'état de la substance blanche.
Mais revenons aux différences entre les sexes: selon Penke, selon certaines études, les femmes réussissent aussi bien dans les tâches intellectuelles que les hommes, mais elles utilisent parfois d'autres zones du cerveau. Les raisons ne peuvent être devinées. En partie, ces écarts peuvent être expliqués par la différence dans la structure de la substance blanche - un canal de communication entre différents centres du cerveau. «Quoi qu'il en soit, sur la base de ces données, nous pouvons clairement voir qu'il y a plus d'une et seule opportunité d'utiliser l'intellect», souligne le chercheur de Bochum. "Différentes combinaisons de facteurs peuvent conduire au même niveau d'intelligence."
Ainsi, une «tête intelligente» est constituée de nombreux composants, et leur rapport peut varier. Les cellules pyramidales sont également importantes en tant que processeurs efficaces et la substance blanche en tant que système de communication rapide et de mémoire de travail qui fonctionne bien. À cela s'ajoutent une circulation cérébrale optimale, une forte immunité, un métabolisme énergétique actif, etc. Plus la science en apprend sur le phénomène de l'intelligence, plus il devient clair qu'il ne peut pas être associé à un seul composant et même à une partie spécifique du cerveau.
Mais si tout fonctionne comme il se doit, alors le cerveau humain est capable de faire des choses incroyables. Cela peut être vu dans l'exemple du physicien nucléaire sud-coréen Kim Un Yong, qui, avec un QI de 210, est considéré comme la personne la plus intelligente sur Terre. À l'âge de sept ans, il résolvait des équations intégrales complexes dans une émission de télévision japonaise. À l'âge de huit ans, il a été invité à la NASA aux États-Unis, où il a travaillé pendant dix ans.
Certes, Kim lui-même met en garde contre une insistance excessive sur le QI. Dans un article de 2010 dans le Korea Herald, il a écrit que les personnes très intelligentes ne sont pas omnipotentes. Tout comme les records du monde pour les athlètes, les QI élevés ne sont qu'une manifestation du talent humain. "S'il y a un large éventail de cadeaux, alors le mien n'en est qu'une partie."