Votre cerveau répond à un simple clic avant même que vous sachiez ce que c'est
Une électrode sur le sommet du crâne et un clic répété des centaines de fois, toutes les quelques secondes, pendant plusieurs minutes. La personne n’a rien à répondre ni aucun bouton à presser. Pendant quelques années, dans les années 1980, plusieurs équipes ont cru que l’onde que dessine le cerveau face à ce son pouvait en dire long sur l’intelligence de celui ou celle qui l’entend.
L’histoire de cette idée aide à comprendre comment avance la recherche : une découverte spectaculaire, des réplications qui la revoient à la baisse et une question de fond qui reste ouverte.
L’astuce qui permet de « voir » une réaction cérébrale nette
Le psychologue Arthur Jensen consacre une section de The g Factor (1998) au potentiel évoqué (evoked potential), la réponse électrique du cerveau à un stimulus précis, enregistrée sans que la personne ait à accomplir la moindre tâche.
Le problème de départ, c’est que l’activité électrique cérébrale est pleine de « bruit » : une activité aléatoire qui empêche de voir un signal clair dans un seul enregistrement. La solution ressemble à celle qu’utilisent le radar et le sonar :
- On place une électrode sur le haut de la tête et des électrodes de référence sur les lobes des oreilles.
- On répète un stimulus bref, comme un clic, à intervalles de quelques secondes pendant plusieurs minutes.
- Un ordinateur fait la moyenne de centaines de fragments d’activité cérébrale, chacun aligné sur l’instant exact du stimulus.
L’aléatoire s’annule dans la moyenne et ce qui se répète à chaque essai devient visible. Le résultat est une onde nette, avec des pics et des creux caractéristiques, qui reflète la façon dont ce cerveau traite un stimulus très simple.
La mesure de la « ficelle » des Hendrickson
La version la plus spectaculaire de cette ligne de travail a été proposée par Donna et Alan Hendrickson en 1980, dans le premier volume de Personality and Individual Differences. Leur idée était simple à énoncer : si l’on mesure la longueur du contour de l’onde moyennée, comme si l’on tendait une ficelle sur tous ses pics et ses creux, une onde plus accidentée et plus complexe correspondrait à un système nerveux qui transmet l’information avec moins d’erreurs.
Avec des stimuli auditifs, les corrélations qu’ils ont rapportées entre cette « longueur de ficelle » et le QI tournaient autour de 0,7, un chiffre très élevé pour n’importe quelle mesure biologique. Blinkhorn et Hendrickson (1982) ont ensuite publié dans Nature une autre étude qui allait dans le même sens.
Jensen rassemble ces travaux avec ceux de Richard Haier et de son équipe, qui utilisaient des éclairs lumineux plutôt que des sons. Haier, Robinson, Braden et Williams (1983) ont eux aussi trouvé un lien entre des caractéristiques de l’onde visuelle et l’intelligence psychométrique, et Robinson, Haier et leurs collègues ont publié une réplication l’année suivante. Mieux vaut ne pas mélanger les deux cas : le clic relève du paradigme auditif des Hendrickson, les études de Haier sont visuelles.
Ce qui s’est passé ensuite : les réplications
C’est la partie qui reste souvent hors des résumés. Quand d’autres laboratoires ont reproduit la procédure, les corrélations ont fortement baissé :
- Vetterli et Furedy (1985) ont relevé des problèmes de fond aussi bien dans la mesure de la ficelle que dans la théorie de « l’erreur de transmission » qui l’accompagnait. Des analyses ultérieures ont en outre montré que la longueur de la ficelle dépend en bonne partie de l’amplitude de l’onde, si bien qu’on ne sait pas clairement ce qu’elle reflète.
- Barrett et Eysenck (1992), dans le même environnement de l’Institut de psychiatrie de Londres où le paradigme avait été mis au point, lui ont consacré une étude approfondie et ne sont pas parvenus à reproduire la force de la relation initiale.
- Bates et ses collègues (1995) ont observé que la relation changeait, et s’inversait même, selon que la personne prêtait attention aux stimuli ou non. La différence entre les deux conditions prédisait le QI mieux que chacune d’elles prise isolément.
Cette dernière découverte nuance l’idée d’un enregistrement « sans effort ». Le cerveau ne réagit pas de la même façon à un son qu’il écoute et à un son qu’il ignore, et cette différence d’attention semble faire partie de ce qui était mesuré.
Pourquoi ce n’est pas la même chose qu’un électroencéphalogramme ordinaire
L’électroencéphalogramme (EEG) spontané est l’activité « de fond » enregistrée sans aucun stimulus. Il a lui aussi été étudié en lien avec le QI, par exemple à travers la fréquence de l’onde alpha, avec des corrélations faibles et peu stables.
Le potentiel évoqué, parce qu’il est ancré à un stimulus précis répété des centaines de fois, offre un signal beaucoup plus net. C’est pourquoi Jensen le considérait comme une piste plus prometteuse. C’est la différence entre écouter une salle remplie de conversations et demander à une seule personne de répéter la même phrase des centaines de fois pour ne garder que ce qui se répète à l’identique.
Ce qu’il reste aujourd’hui de l’idée
La recherche sur les bases cérébrales de l’intelligence n’a pas abandonné les potentiels évoqués, mais elle a changé de cible. Au lieu d’un chiffre unique de « complexité », les études actuelles mesurent des composantes précises de l’onde, comme la P300, pendant des tâches qui sollicitent l’attention ou la mémoire de travail, et trouvent des associations modestes avec la capacité cognitive générale.
Trois conclusions tiennent au regard des données disponibles :
- Ce sont des corrélations de groupe, obtenues avec de nombreux participants, pas une mesure individuelle. Aucun enregistrement de ce type ne permet d’estimer le QI d’une personne en particulier.
- Les chiffres spectaculaires des premières études n’ont pas résisté aux réplications, un schéma fréquent quand les échantillons sont petits et les mesures nouvelles.
- La question de fond reste légitime : la capacité mentale générale laisse-t-elle une trace dans la façon dont le cerveau traite des stimuli très simples ? C’est la même logique que celle des temps de réaction et de l’efficacité énergétique du cerveau.
Un autre corrélat biologique de l’intelligence dont Jensen discutait, et que la recherche ultérieure a réinterprété, est celui de la myopie et l’intelligence.
Sources
- Jensen, A. R. (1998). The g Factor: The Science of Mental Ability. Praeger.
- Hendrickson, D. E., et Hendrickson, A. E. (1980). The biological basis of individual differences in intelligence. Personality and Individual Differences, 1(1), 3-33. https://doi.org/10.1016/0191-8869(80)90003-3
- Blinkhorn, S. F., et Hendrickson, D. E. (1982). Averaged evoked responses and psychometric intelligence. Nature, 295(5850), 596-597. https://doi.org/10.1038/295596a0
- Haier, R. J., Robinson, D. L., Braden, W., et Williams, D. (1983). Electrical potentials of the cerebral cortex and psychometric intelligence. Personality and Individual Differences, 4(6), 591-599. https://doi.org/10.1016/0191-8869(83)90113-7
- Robinson, D. L., Haier, R. J., Braden, W., et Krengel, M. (1984). Psychometric intelligence and visual evoked potentials: A replication. Personality and Individual Differences, 5(4), 487-489. https://doi.org/10.1016/0191-8869(84)90019-9
- Vetterli, C. F., et Furedy, J. J. (1985). Evoked potential correlates of intelligence: Some problems with Hendrickson’s string measure of evoked potential complexity and error theory of intelligence. International Journal of Psychophysiology, 3(1), 1-3. https://doi.org/10.1016/0167-8760(85)90012-1
- Barrett, P. T., et Eysenck, H. J. (1992). Brain evoked potentials and intelligence: The Hendrickson paradigm. Intelligence, 16(3-4), 361-381. https://doi.org/10.1016/0160-2896(92)90015-J
- Bates, T., Stough, C., Mangan, G., et Pellett, O. (1995). Intelligence and complexity of the averaged evoked potential: An attentional theory. Intelligence, 20(1), 27-39. https://doi.org/10.1016/0160-2896(95)90004-7
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Questions fréquentes
Qu'est-ce exactement que le potentiel évoqué cérébral ?
C'est la moyenne, obtenue par ordinateur, de centaines de fragments d'activité électrique cérébrale, chacun enregistré juste après un même stimulus (par exemple, un clic auditif). En moyennant autant de fragments, le bruit neuronal aléatoire s'annule et il ne reste que la réponse que le cerveau répète de façon constante face à ce stimulus.
La personne doit-elle faire quelque chose pendant cette mesure ?
Non. Selon Arthur Jensen dans The g Factor (1998), la personne reste simplement assise et détendue pendant que le stimulus se répète. Il n'y a ni tâche, ni décision, ni effort conscient en jeu, ce qui rendait particulièrement frappant le fait que la forme de cette onde puisse être reliée au QI. Des recherches ultérieures ont toutefois montré que l'attention de la personne pendant l'enregistrement modifie le résultat.
Quel rapport cela a-t-il avec l'intelligence ?
Dans les études rassemblées par Jensen, certaines caractéristiques de l'onde (son amplitude ou la longueur de son contour, la fameuse mesure de la « ficelle » des Hendrickson) étaient corrélées aux scores des tests de QI. Les premiers chiffres étaient très élevés, mais les réplications ultérieures ont donné des résultats faibles ou incohérents : aujourd'hui, la relation est considérée comme modeste et dépendante des conditions d'enregistrement.
Cela signifie-t-il qu'un appareil pourrait mesurer mon intelligence sans me faire passer de test ?
Pas avec la fiabilité d'un test psychométrique validé. Ce sont des corrélations de groupe, utiles pour la recherche sur les bases biologiques de l'intelligence, pas une alternative pratique ou diagnostique à une véritable évaluation psychologique.
