La myopie et l'intelligence : un mystère que la science a commencé à résoudre

Les enfants des classes pour surdoués sont, en moyenne, nettement plus myopes que leurs camarades. Pendant des décennies, certains psychologues ont vu dans ce constat une piste vers les gènes de l’intelligence. La recherche des vingt dernières années a trouvé une explication plus simple, et plus utile : ce qui relie myopie et intelligence passe, avant tout, par les salles de classe.

L’histoire mérite d’être racontée en entier, car elle montre bien comment une corrélation soigneusement mesurée peut conduire à une hypothèse erronée.

Une corrélation modeste et bien documentée

Le psychologue Arthur Jensen a consacré une section de The g Factor (1998) à cette relation, qu’il décrivait comme « connue depuis longtemps » et étayée par de nombreuses études sur de très grands échantillons. Selon les travaux qu’il passe en revue, la corrélation entre le degré de myopie et le QI se situe autour de +0,20 à +0,25.

C’est une petite corrélation : elle laisse amplement de place à une foule de personnes myopes au QI moyen ou inférieur à la moyenne, et à beaucoup de personnes au QI élevé qui voient parfaitement de loin. Mais elle revient sans cesse, et elle demandait une explication.

L’hypothèse de Jensen : un même gène pour l’œil et pour le cerveau

Jensen a misé sur une explication pléiotropique : un même gène, ou un ensemble de gènes, influencerait à la fois le développement de l’œil et un aspect du développement cérébral lié au facteur g, sans que l’un cause l’autre.

Sa preuve principale était une étude de 1988 qu’il avait cosignée avec S. J. Cohn et C. M. G. Cohn. Ils avaient sélectionné soixante adolescents au QI élevé (mesuré avec les Matrices de Raven) et leurs frères et sœurs germains, dont le QI était en moyenne inférieur d’environ quatorze points. Tous avaient vu leur myopie mesurée de façon objective, par réfraction. Le membre de la fratrie au QI le plus élevé s’est révélé, en moyenne, nettement plus myope.

Comparer des frères et sœurs permet de contrôler le niveau socio-économique et l’environnement familial partagé. Ce que cela ne contrôle pas, c’est ce que chacun fait de son temps : si le plus doué lit davantage, étudie plus longtemps et passe plus d’heures à l’intérieur, il sera aussi plus myope. Les auteurs le reconnaissaient dans le résumé de l’article : les voies environnementales « ne peuvent pas encore être écartées ». Le résultat était compatible avec la pléiotropie, pas une démonstration.

L’argument de la trisomie 21, et pourquoi il ne tient pas

Jensen ajoutait un second argument pour écarter l’explication par les études et la lecture : selon lui, les personnes porteuses de trisomie 21, qui consacrent beaucoup moins de temps aux tâches de près, ont la même fréquence de myopie que la population générale.

Ce raisonnement tient mal. Les troubles de la réfraction sont très fréquents dans la trisomie 21 pour des raisons propres au développement de l’œil, et chez l’enfant le plus courant est l’hypermétropie, non la myopie. Dans une revue de dossiers médicaux de 96 enfants porteurs de trisomie 21 en Angleterre (Creavin et Brown, 2010), 96 % des enfants évalués présentaient au moins une anomalie ophtalmologique. Un groupe dont l’œil se développe de façon si différente ne permet pas de tester le rôle de la lecture dans la myopie du reste de la population.

La pièce manquante : l’épidémie de myopie

Pendant que les psychologues débattaient de gènes, l’ophtalmologie se heurtait à un phénomène qu’aucun gène ne pouvait expliquer. Dans les villes d’Asie de l’Est, la myopie a explosé en quelques décennies, jusqu’à toucher 80 à 90 % des jeunes qui terminent le secondaire, selon la revue d’Ian Morgan, Kyoko Ohno-Matsui et Seang-Mei Saw dans The Lancet (2012).

La myopie a une composante héréditaire importante, mais le patrimoine génétique d’une population ne change pas en deux ou trois générations. Une hausse aussi rapide désigne un changement d’environnement : davantage d’années de scolarité intensive et moins d’heures passées dehors.

Mountjoy (2018) : les études causent la myopie, pas l’inverse

L’étude qui a changé le débat a été publiée dans le BMJ en 2018. Edward Mountjoy et ses collègues ont utilisé une technique appelée randomisation mendélienne. L’idée est de tirer parti du fait que les gènes sont distribués au hasard à la naissance : si certaines variantes génétiques poussent à faire des études plus longues, elles servent d’« expérience naturelle » pour observer ce qui arrive à la vue de ceux qui en héritent, sans que les autres différences entre personnes interviennent.

Ils ont analysé 67 798 adultes de l’UK Biobank et ont regardé dans les deux sens :

• Des études vers la myopie. Chaque année d’études supplémentaire s’associait à 0,18 dioptrie de myopie en plus dans les données d’observation, et à 0,27 dioptrie dans l’analyse génétique, qui estime l’effet causal. Selon leurs calculs, un diplômé universitaire britannique, avec 17 années d’études, aurait en moyenne au moins une dioptrie de myopie de plus que quelqu’un ayant quitté l’école à 16 ans, avec 12 années. C’est assez pour avoir besoin de lunettes pour conduire.
• De la myopie vers les études. La prédisposition génétique à la myopie n’influait presque pas sur la durée des études.

La flèche principale va donc de l’école vers l’œil. Et le QI entre dans l’histoire par un chemin connu : les personnes aux capacités cognitives plus élevées tendent à faire des études plus longues. Nul besoin d’un gène partagé pour expliquer la corrélation qui intriguait Jensen.

Pas seulement lire de près : la lumière du dehors

Reste une nuance importante. Si l’explication tenait au seul « travail de près », il suffirait de lire moins. La recherche désigne un autre facteur qui accompagne les études : le temps passé en plein air.

Dans la Sydney Myopia Study, Kathryn Rose et son équipe (2008) ont examiné plus de 4 000 écoliers et constaté que les enfants de 12 ans qui avaient le plus d’activités en plein air étaient moins myopes, même lorsqu’ils lisaient beaucoup. Le sport en intérieur ne s’associait à aucun effet, ce qui désigne l’exposition à la lumière extérieure et non l’exercice.

La preuve expérimentale est arrivée en 2015. Dans un essai mené auprès d’élèves de première année de primaire à Canton (Chine), Mingguang He et ses collègues ont ajouté un cours quotidien de 40 minutes d’activités en plein air dans six écoles et ont comparé avec six autres. Au bout de trois ans, l’incidence de la myopie était de 30,4 % dans les écoles avec le cours supplémentaire, contre 39,5 % dans les autres.

L’hypothèse la plus étudiée pour l’expliquer est que la lumière intense de l’extérieur stimule la libération de dopamine dans la rétine, ce qui freine l’allongement excessif de l’œil à l’origine de la myopie. C’est un mécanisme bien étayé chez l’animal et encore à l’étude chez l’être humain.

Ce qui reste ouvert

L’explication par les études ne referme pas toutes les questions. La myopie conserve une part génétique, et il n’est pas exclu qu’une variante influence à la fois l’œil et la cognition. Mais le poids de la preuve a changé de camp : la voie la plus claire et la mieux démontrée est que faire des études plus longues, avec beaucoup d’heures à l’intérieur, augmente la myopie.

Vu ainsi, le « mystère » est devenu quelque chose de plus concret. La myopie ne dit rien d’utile sur l’intelligence d’une personne précise, mais l’histoire de sa relation avec le QI enseigne deux choses : qu’une corrélation mesurée avec soin peut avoir une explication très différente de celle qu’on cherche d’abord, et que la cour de récréation compte aussi pour la santé des yeux.

Si un autre débat sur ce que nous héritons et ce que fait l’environnement vous intéresse, pourquoi deux inconnus élevés dans la même maison ne se ressemblent pas explique ce que montrent les études sur les jumeaux et les familles adoptives.

Sources

• Cohn, S. J., Cohn, C. M. G. et Jensen, A. R. (1988). Myopia and intelligence: A pleiotropic relationship? Human Genetics, 80(1), 53-58.
• Creavin, A. L. et Brown, R. D. (2010). Ophthalmic assessment of children with Down syndrome: is England doing its bit? Strabismus, 18(4), 142-145.
• He, M., Xiang, F., Zeng, Y., Mai, J., Chen, Q., Zhang, J., Smith, W., Rose, K. et Morgan, I. G. (2015). Effect of time spent outdoors at school on the development of myopia among children in China: a randomized clinical trial. JAMA, 314(11), 1142-1148. DOI
• Jensen, A. R. (1998). The g Factor: The Science of Mental Ability. Praeger.
• Morgan, I. G., Ohno-Matsui, K. et Saw, S. M. (2012). Myopia. The Lancet, 379(9827), 1739-1748.
• Mountjoy, E., Davies, N. M., Plotnikov, D., Smith, G. D., Rodriguez, S., Williams, C. E., Guggenheim, J. A. et Atan, D. (2018). Education and myopia: assessing the direction of causality by mendelian randomisation. BMJ, 361, k2022. DOI
• Rose, K. A., Morgan, I. G., Ip, J., Kifley, A., Huynh, S., Smith, W. et Mitchell, P. (2008). Outdoor activity reduces the prevalence of myopia in children. Ophthalmology, 115(8), 1279-1285.