La capacité de raisonnement dépend-elle de la forme du cerveau ?

La question de savoir si la forme du cerveau influe sur notre capacité à raisonner vient de franchir un cap avec l’étude pilotée par Silvia Bunge et ses collègues de l’Université de Californie, Berkeley, publiée le 19 mai 2025 dans The Journal of Neuroscience. Les chercheurs ont scanné le cerveau de 43 participants âgés de 7 à 18 ans. En cartographiant la profondeur de petits plis appelés sulci tertiaires dans le cortex préfrontal et pariétal, ils ont découvert que, même après avoir pris en compte le volume global du cerveau et le QI verbal, trois de ces sillons préfrontaux permettaient de prédire jusqu’à 20 % de la variance des scores de raisonnement.

Au-delà des simples corrélations, les scientifiques ont superposé cette cartographie morphologique à des images cérébrales fonctionnelles obtenues pendant des exercices de résolution de puzzles visuo-spatiaux. Résultat : plus un sillon est profond, plus il occupe une position stratégique dans le réseau fronto-pariétal du raisonnement, un réseau crucial pour le traitement cognitif de haut niveau. Ce type de repli rapprocherait physiquement des zones du cerveau qui communiquent intensément, rendant les connexions plus efficaces et plus rapides. Un millimètre de profondeur supplémentaire dans certains sulci est ainsi associé à une amélioration nette de la performance cognitive, indépendamment de l’âge ou du sexe.

Mais comment un pli devient-il un avantage ? Les chercheurs avancent plusieurs hypothèses. D’abord, ces plis résulteraient de tensions internes créées par la croissance différenciée des tissus cérébraux : là où les connexions sont les plus nombreuses, la surface se plisse. Ensuite, cette morphologie compacte favoriserait une meilleure synchronisation neuronale. Enfin, l’expérience joue un rôle : un sous-groupe d’enfants ayant reçu un entraînement ciblé à la résolution de problèmes a montré un approfondissement progressif de certains sulci, preuve que la plasticité structurelle reste active durant l’enfance.

Il ne faut toutefois pas conclure que la forme du cerveau dicte le destin intellectuel. L’étude ne porte que sur des cerveaux jeunes et en bonne santé, et n’explique qu’une partie de la variance. D’autres facteurs comme la myélinisation, la densité synaptique, ou le contexte socio-éducatif jouent un rôle majeur. La forme est un facteur parmi d’autres, non une fatalité.

Ces découvertes pourraient cependant servir à identifier précocement certains troubles de l’apprentissage, en utilisant l’imagerie cérébrale comme outil de prévention. Elles rappellent aussi que la stimulation intellectuelle, l’effort et l’environnement restent des leviers puissants pour renforcer les capacités cognitives, même quand la "forme" de départ n’est pas optimale.

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