Quelle est la part de l'environnement, et plus particulièrement du milieu social, ainsi que de l'épigénétique et de la génétique, dans la façon dont se manifestent l'intelligence (ou les différentes formes d'intelligence) chez les enfants et chez les adultes ?
Le cerveau humain est un organe vraiment extraordinaire, très complexe et qui se modifie constamment. Pendant que l'embryon se développe, son cerveau grandit en suivant un plan génétique bien précis. Les cellules de base, appelées cellules souches, se multiplient, voyagent et se transforment en différents types de cellules nerveuses. Ces cellules nerveuses forment ensuite les réseaux qui nous permettent de penser, de ressentir, de réagir et de bouger.
Pendant que le cerveau se forme, chaque neurone reçoit ainsi un ensemble de marquages épigénétiques. Ces marquages définissent son rôle, son activité et sa façon de se connecter aux autres neurones. Ce profil épigénétique, unique pour chaque type de neurone, se met en place en réponse à des signaux provenant de l'environnement : l'état hormonal, la présence de protéines qui guident la formation des organes, ou encore l'activité électrique qui commence à apparaître. La moindre perturbation peut modifier cette programmation délicate, qui est très sensible non seulement à ce qui se passe dans l'utérus, mais aussi à l'alimentation, et même aux émotions de la future mère.
Des substances comme l'alcool, les drogues, certains médicaments, ainsi que des carences alimentaires, peuvent avoir des effets durables sur le développement de la pensée et des émotions de l'enfant qui n'est pas encore né. Pourquoi ? Parce que les neurones, contrairement à toutes les autres cellules du corps, ne se régénèrent pas. Nous vivrons toute notre vie avec les neurones qui ont été créés pendant la grossesse.
En réalité, le cerveau adulte a toujours une certaine capacité à créer de nouveaux neurones, mais cette capacité est très limitée : environ 700 neurones par jour. C'est une quantité minime comparée aux 86 milliards de neurones qui composent notre cerveau ! Pourtant, cette petite quantité est cruciale. Ces nouveaux neurones s'intègrent dans des circuits existants, notamment dans l'hippocampe, une zone importante pour l'apprentissage et la mémoire. Ce processus contribue à la flexibilité du cerveau, c'est-à-dire sa capacité à s'adapter aux expériences et à son environnement.
Si on le stimule, le cerveau continue donc de se construire et surtout de se transformer après la naissance, et ce, tout au long de la vie de la personne... Les mécanismes épigénétiques jouent un rôle important dans ces transformations.
L'intelligence : un concept complexe et aux multiples facettes
Quand on parle du fonctionnement du cerveau, on pense souvent à l'intelligence. Dans le langage courant, un cerveau qui fonctionne bien est un cerveau intelligent. Mais qu'est-ce que cela signifie exactement ?
Malgré plus d'un siècle de recherches, il est encore difficile de donner une définition de l'intelligence qui fasse l'unanimité. En 1986, les psychologues américains Sternberg et Detterman ont demandé à une vingtaine d'experts en psychologie et en sciences cognitives de proposer leur propre définition de l'intelligence. Le résultat est qu'aucune définition n'a été acceptée par tous, même si plusieurs idées revenaient souvent, comme la capacité à s'adapter, à résoudre des problèmes et à apprendre. La méthode de mesure en psychologie, appelée psychométrie, qui était la plus utilisée au XXe siècle, a ramené l'intelligence à une seule mesure (le facteur g) évaluée par différents tests, dont le test du quotient intellectuel (QI).
Bien que ces tests puissent prédire certaines réussites scolaires ou professionnelles, ils ne prennent pas en compte d'autres aspects comme la créativité, les compétences sociales ou émotionnelles. Face à ces limites, d'autres approches ont été proposées.
Par exemple, Gardner a introduit l'idée des intelligences multiples, suggérant qu'il existe différentes formes d'intelligence (comme celle liée aux nombres et à la logique, la musique, ou encore les relations avec les autres). De même, Sternberg a développé une théorie en trois parties, distinguant l'intelligence analytique (pour résoudre des problèmes), l'intelligence créative (pour trouver de nouvelles idées) et l'intelligence pratique (pour s'adapter au quotidien). Enfin, Goleman a popularisé le concept d'intelligence émotionnelle, qui est aujourd'hui largement reconnue pour son importance dans la réussite personnelle et professionnelle.
En résumé, l'intelligence est une idée complexe qui comprend plusieurs aspects. Ses définitions varient selon les cultures, les domaines de recherche et les objectifs. Cependant, elles s'accordent toutes sur l'idée d'acquérir ou d'améliorer des capacités intellectuelles, propres à chaque type d'intelligence. Les neurosciences cognitives ont aidé à mieux comprendre où se situent certaines fonctions liées à l'intelligence dans le cerveau, mais elles n'ont pas trouvé de "centre unique de l'intelligence". Les capacités cognitives dépendent de réseaux complexes et interconnectés, dont le fonctionnement n'est pas encore totalement maîtrisé.
D'un point de vue scientifique, il est pertinent de se poser certaines questions : l'intelligence est-elle influencée par nos gènes ? Quelle est la part de l'environnement, notamment social, et de l'épigénétique, dans la manière dont l'intelligence se manifeste chez les enfants et les adultes ? Selon leur domaine d'étude, les chercheurs ont tendance à privilégier soit une explication par l'environnement (les sociologues) soit une explication par la génétique (les généticiens), et ils les opposent parfois.
Les recherches dans ce domaine ne sont pas neutres, car elles peuvent influencer les politiques publiques dans le domaine de l'éducation, après avoir été influencées par les idées politiques de ceux qui les mènent.
Que nous apprennent les études scientifiques ?
Pour les généticiens, l'intelligence, en tant que caractéristique observable (phénotype), est définie de manière assez limitée comme une capacité mentale générale. Cela inclut le raisonnement, la planification, la résolution de problèmes, la pensée abstraite, la rapidité d'apprentissage et la capacité à tirer des leçons de son expérience. Pour mesurer cette capacité, on utilise le concept statistique d'intelligence générale (ou facteur g). Le facteur g représente la capacité cognitive commune à toutes les tâches mentales. Cela signifie qu'une personne qui réussit bien dans un domaine intellectuel (comme la mémoire ou le raisonnement) a tendance à bien réussir aussi dans d'autres domaines. Le facteur g résume, ou mesure, cette corrélation entre les performances.
Les recherches sur les jumeaux et les familles montrent que l'intelligence a un taux d'héritabilité d'environ 50%. Cela ne signifie pas que l'intelligence est héritée à 50%, mais que 50% de ce qui rend l'intelligence différente d'une personne à l'autre est lié à ses gènes. Cela soutient l'idée que l'intelligence est en partie due à des facteurs génétiques. Une autre observation complète cette idée : le taux d'héritabilité de l'éducation passe de 29% à 17% lorsque l'on retire les effets génétiques indirects (en gros, l'environnement créé par les parents) du calcul, ou lorsque l'on compare le taux d'héritabilité de l'éducation entre les enfants adoptés et non adoptés. Cela suggère que l'environnement joue aussi un rôle dans la manière dont l'intelligence se manifeste. En réalité, ces calculs devraient aider les sociologues et les généticiens à se mettre d'accord, car ils montrent que l'intelligence est à la fois influencée par la génétique et par l'environnement, ce dont nous, les généticiens, sommes absolument convaincus !
Puisque l'intelligence est en partie déterminée par la génétique, la recherche des gènes impliqués a commencé. Trois études génomiques (appelées GWAS) ont identifié respectivement 187, 148 et 205 régions sur les chromosomes (appelées loci) qui pourraient être impliquées dans cette caractéristique. Il est donc clair qu'il n'existe pas un gène de l'intelligence. Il y a un grand nombre de variations génétiques différentes, et chacune d'elles n'explique qu'une très petite partie des différences d'intelligence. Sans surprise, les variations génétiques associées aux résultats des tests d'intelligence sont liées à des gènes qui jouent un rôle dans la création de nouveaux neurones, la différenciation des neurones et des cellules productrices de myéline, et surtout, dans le fonctionnement des synapses.
La recherche sur les handicaps intellectuels (DI) et l'identification des gènes associés sont d'une grande aide pour comprendre le rôle de la génétique dans l'intelligence.
Les généticiens ont identifié au moins 1 700 types de handicaps intellectuels qui sont liés à un gène important. Ces handicaps peuvent être accompagnés ou non d'autres problèmes (comme l'autisme). Or, l'épigénétique joue un rôle essentiel dans la régulation de nombreux gènes impliqués dans les handicaps intellectuels. Dans le syndrome de l'X fragile, le gène FMR1, qui produit une protéine responsable du contrôle de la fabrication de protéines dans les synapses – une fonction cruciale pour la communication entre les neurones – est désactivé par une modification chimique (hyperméthylation) sur sa partie qui contrôle son expression. Il n'y a pas de modification de la partie du gène qui code la protéine, mais la protéine n'est plus fabriquée. Les syndromes de Rett ou d'Angelman sont des exemples importants de handicaps intellectuels dont l'origine est épigénétique.
Enfin, il a été récemment prouvé que des ARN non codants (qui ne servent pas à fabriquer des protéines) sont également responsables de certains cas de handicaps intellectuels. Il s'agit de petits ARN qui font partie du système moléculaire qui aide les ARNm à être prêts à être transformés en protéines. L'existence et l'importance de ces variations non codantes ouvrent de nouvelles pistes pour les patients dont le handicap intellectuel n'est pas expliqué par des modifications génétiques, ce qui représente environ 50% des cas.
Le cerveau reste "souple" tout au long de la vie, et les mécanismes épigénétiques contribuent fortement à cette flexibilité. Ils modifient l'expression des gènes qui sont impliqués dans la structure et la réorganisation des réseaux de neurones.
Ainsi, nos connexions entre neurones changent constamment en fonction de ce que nous vivons, ressentons ou apprenons, permettant au cerveau de s'adapter en permanence à son environnement. Cependant, cette précieuse capacité d'adaptation peut être perturbée. Lorsque les mécanismes épigénétiques ne fonctionnent plus correctement (à cause de l'âge, du stress constant, de l'inflammation...), la flexibilité du cerveau diminue, voire disparaît. Cette détérioration est liée au développement de maladies qui affectent le cerveau (comme Alzheimer ou Parkinson), de troubles du développement neurologique (comme le spectre autistique) et de certains cancers du cerveau. Les recherches récentes montrent à quel point l'épigénétique et la santé mentale sont étroitement liées.
Cet article est publié dans le cadre de la Fête de la science (qui s'est déroulée du 3 au 13 octobre 2025), dont The Conversation France est partenaire. Cette nouvelle édition a pour thème « Intelligence(s) ». Vous pouvez trouver tous les événements près de chez vous sur le site Fetedelascience.fr.
Corinne Augé a reçu des financements de l'INCa et de La Ligue contre le cancer.
Stéphane Mortaud ne travaille pas, ne conseille personne, ne possède pas d'actions, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait bénéficier de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son institution de recherche.