Les cerveaux intelligents traitent plus lentement les informations complexes, selon une étude

Vous pensez que les personnes intelligentes réfléchissent plus vite, n’est-ce pas ?

Toutefois, une étude récente a révélé que ce n’est que partiellement vrai lorsqu’il s’agit de résoudre des problèmes simples. Lorsque le niveau de difficulté est plus élevé, les personnes dotées d’un QI élevé aiment prendre leur temps.

Cette découverte surprenante a été réalisée par des chercheurs de l’Institut de la santé de Berlin à la Charité – Université de Berlin, avec un collègue de Barcelone, qui ont publié leurs conclusions dans la revue Nature Communications.

Les chercheurs ont organisé un test auquel ont participé 650 personnes. Ils leur ont montré certains schémas et leur ont demandé de trouver les règles qui se cachaient derrière eux. Les schémas étaient conçus pour devenir de plus en plus difficiles à maîtriser.

Les scientifiques ont mesuré le QI des participants en utilisant des tests conventionnels, ainsi que le lien entre le QI mesuré, les schémas d’activation et la performance globale du test.

« C’est le bon équilibre entre l’excitation et l’inhibition des neurones qui influence la prise de décision et permet plus ou moins à une personne de résoudre des problèmes », a déclaré l’un des chercheurs, le professeur Petra Ritter de l’Institut de la santé de Berlin à la Charité, dans un communiqué publié par IFLScience.

Les résultats surprenants du test

Les participants au QI le plus élevé ont pu trouver rapidement les solutions aux problèmes les plus simples. Ce n’était toutefois pas le cas lorsque la complexité des problèmes augmentait. Ils fournissaient toujours les bonnes solutions, mais il leur fallait beaucoup plus de temps pour y répondre.

Cela s’explique par le fonctionnement de leur cerveau. Ils semblaient faire preuve de plus de patience, car toutes les zones de leur cerveau procédaient au traitement nécessaire, au lieu de tirer des conclusions hâtives lorsque seule une partie des énigmes était résolue.

Les chercheurs expliquent que cette lenteur provient de la coordination de leurs voies mentales, car les personnes au QI élevé ont des cerveaux mieux synchronisés. Cela signifie que les circuits neuronaux de leur lob frontal ne prennent pas de décision tant que toutes les parties du cerveau n’ont pas pris le temps de traiter l’information demandée.

« Pour les tâches plus difficiles, vous devez stocker les progrès précédents dans la mémoire de travail tout en explorant d’autres pistes et en les intégrant les unes aux autres », explique l’auteur principal de l’article, le professeur Michael Schirner, chercheur au département de neurologie expérimentale de la Charité, de l’Université de Berlin, en Allemagne.

« Cette collecte de preuves en faveur d’une solution particulière peut parfois prendre plus de temps, mais elle permet également d’obtenir des résultats plus probants », a ajouté M. Schirner.

Comparaison avec le cerveau de Silico

Mme Ritter et ses collègues ont décidé de comparer leurs données avec celles d’un modèle « général » de cerveau humain généré à partir de scanners cérébraux et de modèles mathématiques, connu sous le nom de « cerveau silico » ou simulation informatique d’un cerveau humain.

« Nous pouvons reproduire l’activité des cerveaux très efficacement », a déclaré Mme Ritter à MedicalXpress.

Les résultats ont montré que les réponses données par les participants et celles des cerveaux créés artificiellement concordaient.

« Nous avons constaté que ces cerveaux silicosés se comportaient différemment les uns des autres mais de la même manière que leurs homologues biologiques. Nos avatars virtuels correspondent aux performances intellectuelles et aux temps de réaction de leurs analogues biologiques », a expliqué Mme Ritter.

Les chercheurs espèrent que leur expérience permettra de mieux comprendre le fonctionnement du cerveau et de trouver des cibles d’intervention spécifiques pour les personnes souffrant de maladies neurodégénératives.

Qu’est-ce qu’un cerveau silico ?

Le cerveau silico a d’abord été conçu dans le cadre d’un projet mené par Henry Markram, chercheur à l’origine du projet sur le cerveau humain (HBP : Human Brain Project) et du projet sur le cerveau bleu (BBP : Blue Brain Project), qui cherchait à simuler le cerveau humain sur un ordinateur.

Le terme « cerveau silico » désigne un modèle informatique ou une simulation du cerveau créé à l’aide d’algorithmes et de techniques informatiques. L’objectif poursuivi par M. Markham consistait à reproduire la structure et la fonctionnalité du cerveau humain dans un système informatique, ce qui implique de modéliser les interactions complexes entre les neurones, les synapses et les circuits neuronaux qui sous-tendent les fonctions cérébrales.

Il a remporté un certain succès avec le projet BBP en 2015, en publiant une simulation portant sur 30.000 neurones de rats. Toutefois, il s’agissait seulement de 0,15% du cerveau du rongeur.

M. Markham espère qu’en simulant le cerveau sur ordinateur, les scientifiques et les chercheurs pourront mieux comprendre son fonctionnement, étudier son comportement dans différentes conditions et éventuellement mettre au point des traitements pour les troubles et les maladies du cerveau.

Cependant, les projets menés par M. Markham ont été fortement critiqués, de nombreux neuroscientifiques estimant que l’idée de pouvoir cartographier les connexions et la coopération entre les neurones, ainsi que les mécanismes de prise de décision et de mémorisation du cerveau, était ridicule.

« Je ne vois pas très bien ce que la simulation à très grande échelle permettrait d’accomplir », a déclaré Anne Churchland, du laboratoire de Cold Spring Harbor, à The Atlantic.

Mme Churchland et son équipe travaillent sur la simulation de réseaux de neurones pour déterminer comment le cerveau combine les informations visuelles et auditives.

« Je pourrais mettre cela en œuvre avec des centaines de milliers de neurones, mais je ne vois pas très bien ce que je pourrais acheter si j’avais 70 milliards d’euros », a-t-elle déclaré.