1.2.2. Substrat neuroanatomique de l’intelligence

Compte tenu de l’importance sociale que rencontre l’intelligence dans nos sociétés modernes et l’émergence des techniques d’imagerie qui permettent d’apprécier l’activité cérébrale en temps réel, les études sur le substrat anatomique (tant dans une perspective localisationniste qu’en réseau) de l’intelligence se sont développées ces dernières années avec un certain engouement (voir Deary & Caryl, 1997 pour revue). Il faut préciser que les études se sont essentiellement basées sur une conception unitaire de l’intelligence, c’est-à-dire sur les activations cérébrales lors de tâches de raisonnement inductif (correspondant à l’intelligence fluide ou au facteur g) car ce type de raisonnement demande peu de connaissances antérieures et fait appel aux capacités à découvrir une règle ou un principe permettant d’aboutir à la solution (Bernaud, 2000). La première méthode d’investigation du substrat anatomique d’une fonction cognitive est l’étude de patients cérébrolésés. Ainsi, Duncan, Burgess & Emslie (1995) ont étudié le raisonnement analogique à l’aide d’une tâche de type Cattell’s Culture Fair de trois patients présentant une lésion frontale acquise en comparaison de patients présentant une lésion postérieure (lobe occipital ou temporo-pariétal). Les patients avec lésions frontales ont de moins bons résultats que leurs contrôles pour les épreuves de raisonnement analogique mais ont des résultats comparables pour les épreuves d’intelligence cristallisée. Ces auteurs concluent à l’importance du lobe frontal dans l’intelligence fluide et le raisonnement analogique.

Une autre méthode d’investigation du substrat de l’intelligence est l’étude des corrélations anatomo-cliniques. Ainsi, Haier, Jung, Yeo, Head & Akire (2004 et 2005) ont montré des corrélations positives significatives entre l’intelligence et le volume de substance grise au niveau des lobes frontaux et pariétaux essentiellement. L’étude en VBM de Gong et al. (2005) souligne également l’importance du cortex frontal médian dans l’intelligence fluide.

Les études en imagerie ont permis de mettre en évidence, de manière beaucoup plus précise et convaincante que les études morphométriques, les substrats neuronaux du facteur général d’intelligence. L’ensemble des études s’est basé sur l’activation cérébrale de sujets sains lors d’épreuve de type Matrices Analogiques de Raven. Ainsi, Prahbakaran et al. (1997) ont démontré en IRMf une activation bilatérale frontale, pariétale, temporale et occipitale principalement à gauche pour une tâche de raisonnement analytique et une activation principalement à droite pour un raisonnement purement figural. Ces auteurs concluent donc à une asymétrie hémisphérique cérébrale du raisonnement ainsi qu’à une asymétrie antéro-postérieure avec une activation supérieure des aires pré-rolandiques. Duncan et al. (2000) ont montré, à l’aide d’une tâche réalisée en TEP auprès de sujets sains adultes, une augmentation du débit sanguin cérébral au niveau du cortex latéral préfrontal bilatéral principalement et au niveau d’une région regroupant le gyrus frontal médian et le gyrus cingulaire antérieur, ce qui confirme le rôle du cortex préfrontal latéral dans le raisonnement, comme le cautionne également Houdé (2005). Partant de ce postulat, Kroger, Sabb, Fales, Bookheimer, Cohen & Holyoak (2002) ont mis en évidence, à l’aide d’une épreuve de type Matrices Progressives de Raven en IRMf, que la complexité des tâches déterminées par le nombre de paramètres ajoutés aux stimuli active le cortex dorsolatéral préfrontal (aire 9 et 46 principalement) avec une prédominance de l’hémisphère gauche. Ces auteurs retrouvent également une activation au niveau du lobe pariétal (aire BA 7) que les auteurs attribuent au traitement spatial de la tâche. Ainsi, un réseau fronto-pariétal semble se distinguer dès lors qu’on étudie l’intelligence selon le prisme des tâches de raisonnement analogique visuel (Lee et al. 2006, Wharton et al. 2000). L’étude de Gray, Chabris & Braver (2003) parue dans une très grande revue (Nature) confirme l’influence de ce réseau fronto-pariétal sur l’intelligence fluide. De même, Neubauer, Grabner, Freundenthaler, Beckmann & Guthke (2004) ont également mis en évidence le rôle majeur du cortex frontal dans une tâche de raisonnement à l’aide d’une technique EEG.

Ces différentes études tendent toutes à démontrer le rôle majeur du lobe préfrontal (pour revue voir Gray & Thompson, 2004) dans une tâche d’intelligence fluide telle que les matrices analogiques. Waltz et al. (1999) proposent que le raisonnement dépende de l’habileté à former et manipuler les représentations mentales des relations entre les différents objets et évènements. Ainsi, le rôle du lobe préfrontal serait d’intégrer ces multiples relations. Cependant, comme le souligne Shaw (2007), il faut garder à l’esprit que l’intelligence est supportée par un réseau et non une aire bien délimitée qui comprend le lobe frontal mais également, dans une moindre mesure, certaines aires du lobe pariétal, temporal et occipital (Haier et al. 2004 et 2005).

Nous venons de voir les différentes théories de l’intelligence et les nombreuses disparités qu’il existe selon que l’on conçoive l’intelligence comme une entité multiple ou quelque chose de plus ou moins unique. Dans les conceptions multiples, on sait à peu près à quoi correspondent les différentes intelligences en terme de processus cognitif. Mais comme le souligne Anderson (2005), le facteur g des théories hiérarchiques n’est décrit que comme un facteur statistique qui émerge de l’analyse des covariances des épreuves réalisées. Pour un psychologue, il manque l’essentiel, c’est-à-dire : qui est ce facteur g ? Est-ce un processus cognitif unique (et si oui, lequel ?) ou un ensemble de processus ? Nous allons à présent voir deux des « candidats » les plus pertinents concernant la nature de ce facteur général d’intelligence : d’une part, un processus de bas niveau (la vitesse de traitement de l’information) et d’autre part un processus de haut niveau (la mémoire de travail).