Le champ des exercices cérébraux a fait beaucoup parler de lui ces derniers mois, en partie grâce aux campagnes publicitaires de Nintendo concernant ses jeux : Docteur Kawashima (Brain Age en anglais sur DS) et Cerebral Academy (Wii). En dehors de l’effet de mode et des arguments publicitaires, il semble bien qu’il soit possible de domestiquer le cerveau par une série d’exercices : presque tout le monde est d’accord là-dessus ! Mais un certain nombre de questions continuent à se poser, et notamment de savoir quels exercices effectuer.

La première d’entre elles nous place d’emblée dans le domaine du marketing, puisqu’elle peut être formulée de manière très prosaïque : faut-il payer pour des exercices cérébraux, et combien ? Un jeu Nintendo comme Dr Kawashima est-il plus efficace qu’une partie d’échecs, des mots croisés ou des grilles de sudoku ?

Y’a-t-il de « bons » exercices pour le cerveau ?

Que penser par exemple de cette expérience effectuée dans une école britannique, à Dundee, au cours de laquelle des enfants entrainés avec Dr Kawashima ont vu leurs résultats en mathématiques améliorés considérablement par rapport à deux autres groupes tests, l’un qui ne faisait rien de particulier et l’autre qui utilisait une méthode dite de brain gym une espèce de gymnastique physique supposée améliorer les performances cognitives et enseignée dans de nombreuses écoles au Royaume-Uni ?

On peut en déduire, qu’il vaut mieux utiliser ce jeu vidéo que de ne rien faire, ou que de se contorsionner selon cette gym un peu spéciale (et d’ailleurs elle aussi fortement controversée). Mais cela serait prendre ces résultats au pied de la lettre.

Alain Lieury, professeur de psychologie cognitive de l’université de Rennes, a mené une série d’expériences qui montre au contraire que des enfants effectuant des exercices classiques de logique et de mathématiques avec un crayon et un papier font autant de progrès dans les domaines mathématiques que ceux qui utilisent une Nintendo DS, tandis que ces derniers se débrouillent plutôt plus mal en mémorisation que leurs équivalents « prénumeriques ». Autrement dit, Dr Kawashima, c’est du marketing.

C’est oublier peut-être rapidement le plaisir. Explorer le comportement d’enfants lors d’une expérience est une chose, c’en est une autre de demander à sa progéniture de faire un calcul avec un papier et un crayon alors qu’il pourrait jouer avec sa DS. Mais on sort alors du domaine de la pure efficacité des exercices pour entrer dans celui du plaisir, et donc, d’une certaine manière, de l’art.

En fait, l’entente n’est pas parfaite sur ce qui constitue un bon exercice d’entrainement mental et sur le rôle de la motivation dans son succès. Par exemple, la société Posit Science propose un système basé essentiellement sur le son. Selon eux, le déclin cognitif est lié à une difficulté grandissante à filtrer les informations. Le son présenterait un bon moyen de s’entraîner à séparer le « signal » du « bruit ». Mais Bernard Croisille, neurologue aux hôpitaux de Lyon, et cofondateur de la société SBT, société proposant elle aussi des exercices cérébraux, comme le système Happyneuron, est réservé sur la technologie Posit. Il a expliqué lors d’une récente conférence du programme Plus longue la vie que, selon lui, les exercices proposés par la société américaine ne sont pas assez variés et que la sensation d’ennui qu’ils procurent rend difficile leur usage sur le long terme.

Les jeux vidéos entraînent-ils notre cerveau ?

Mais si le plaisir et la variété apparaissent comme des éléments fondamentaux d’un système réussi, ne peut-on pas se demander si les bons vieux jeux vidéos, en proposant une immersion et donc un plaisir encore plus intense que les exercices Nintendo, ne boosteraient pas encore mieux le cerveau ?

Pour Bernard Croisille, les jeux vidéos donnent un rôle démesuré à la vitesse : il faut jouer rapidement. Une erreur à ne pas commettre, en tout cas si on s’adresse à des joueurs un peu âgés qui n’ont plus les réflexes d’autrefois. C’est d’ailleurs un des défauts des jeux d’entrainement proposés par Nintendo.

Mais certains jeux du commerce ne demandent pas de réflexes prodigieux. Une équipe de recherche de l’université de l’Illinois a ainsi effectué une étude sur l’influence d’un jeu de stratégie, Rise of nations, sur les capacités cognitives de 40 seniors, qui jouèrent pendant plus de 23 heures… Il s’est avéré que ce groupe a pu améliorer ses performances dans différents domaines, comme la capacité de raisonnement, la mémoire visuelle à court terme et surtout la capacité de changer rapidement de tâche et la mémoire de travail. Celle-ci est en quelque sorte le « buffer » (pardon pour cette métaphore informatique) de notre esprit. C’est là que nous stockons des souvenirs à très court terme, utiles lors de tâches que nous accomplissons. Par exemple, si vous faites une opération de calcul mental un peu difficile, comme une multiplication à deux chiffres, c’est dans cette mémoire de travail que vous allez stocker les résultats intermédiaires ou les retenues nécessaires pour terminer votre calcul. Autant d’informations que vous pourrez oublier aussi sec une fois le résultat trouvé.

En revanche, Rise of Nations n’a pas permis aux sujets d’effectuer des progrès notables sur la capacité à retenir une liste de mots ou d’autres tâches mémorielles plus classiques.

Mais qu’en est-il des plus jeunes ? Pour Stephen Berlin Johnson, auteur d’un livre au titre délicieux, Everything bad is good for you (Tout ce qui est mauvais est bon pour vous), les jeux vidéos, au côté des séries TV contribuent grandement à l’effet Flynn. Ce nom désigne un phénomène constaté (et contesté – l’article de la Wikipédia française étant beaucoup plus critique que la version anglo-saxonne) par les psychologues : la montée étonnante du quotient intellectuel au cours du dernier siècle. Pour Johnson, les médias, et singulièrement les plus méprisés, joueraient un rôle non négligeable dans cette progression. Les jeux, explique-t-il, entrainent les capacités de planification et de décision. Les séries télé, dont la complexité ne cesse de croitre (une série comme les Sopranos contient une multitude de sous intrigues à corréler et à mémoriser). Pour démontrer que les séries récentes sont bien plus complexes que les anciennes, Johnson trace dans son livre le graphe du réseau social de Dallas et le compare à celui de 24 heures : le second est bien plus riche, tant par le nombre des éléments qui le constituent que par celui des relations existant entre eux. Même les reality shows style Koh Lanta (qui entraineraient notre intelligence émotionnelle par l’observation des stratégies sociales et affectives des joueurs) auraient un impact positif sur notre mental !

Jusqu’où les exercices peuvent-ils changer notre mental ?

Les exercices ont parfois des effets très profonds et inattendus. C’est le cas du « dual n-back ».

En avril 2008, Alexis Madrigal présenta avec enthousiasme dans Wired les résultats obtenus par Suzeanne Jaeggi et Martin Buschkuehl avec ce test (.pdf). Son principe est le suivant. On présente à une personne deux stimuli différents simultanément : l’un visuel, l’autre auditif. Et cette personne doit les garder en mémoire pour détecter s’il se répètent. Par exemple, on présente à un sujet à la fois à un carré bleu pouvant se trouver dans neuf positions différentes sur une grille, tandis qu’est prononcée une lettre de l’alphabet. A charge pour le cobaye de se souvenir si la même lettre, ou le même motif, ont été déjà utilisés deux coups en arrière. Quand on est fort à ce jeu (si vous souhaitez tester), on peut travailler sur trois, quatre ou cinq coups en arrière… La documentation de Brain Workshop, une version open source du dual n-back affirme que certains sont capables de monter jusqu’à 11 coups !

Selon les chercheurs, ce test aurait la capacité d’améliorer ce qu’ils nomment « l’intelligence fluide » : autrement dit la capacité de repérer des modèles, des structures, et de trouver de nouvelles solutions face à des situations inédites. Un style cognitif à l’opposé de « l’intelligence cristallisée », qui repose sur l’usage d’un socle de connaissances déjà stockées dans notre cerveau.

Mais il y a mieux. Dans le cadre de l’intelligence fluide, les compétences acquises se transfèrent. En conséquence, quelqu’un qui aura exercé son intelligence fluide sera capable de s’améliorer dans d’autres domaines, sans rapport immédiat avec l’exercice d’origine. Ainsi, explique Madrigal, il est facile d’augmenter les résultats d’un test de QI en passant de nombreuses fois le test : mais tout ce qu’on fait, c’est devenir meilleur dans l’exécution des tests de QI. Pour le reste, on n’a pas forcément progressé. Mais le dual n-back semble différent. D’après l’expérience de Buschkuehl et Jaeggi, il semblerait qu’après s’être exercés pendant 25 minutes par jour au dual n-back, les cobayes se seraient montrés capables d’augmenter de 40 % le taux de réponses exactes à un test de QI qui comporte des questions, qui, répétons-le, n’ont pas de rapport direct avec le dual n-back.

L’effet de ce jeu serait en fait d’augmenter deux capacités liées à l’exercice de cette intelligence fluide : la mémoire de travail et le contrôle de l’attention.

Une fois encore, on voit à quel point le cerveau est une machine complexe, qui va à l’encontre de nos habitudes de raisonnement. En général, nous cherchons à isoler les variables. Travailler la mémoire, eh bien, ça sert à augmenter la mémoire. Mais on voit ici qu’améliorer un certain type de mémoire augmente un certain type d’intelligence. Et ce n’est pas tout. L’équipe de Torkel Klinberg de l’institut Karolinska à l’université de Suède a cherché à comprendre quels étaient les effets d’un travail intensif sur la mémoire de travail au niveau le plus bas du cerveau, sa chimie. Il s’avéra qu’une amélioration de la mémoire de travail tendait à augmenter le nombre des récepteurs à la dopamine.

La dopamine est libérée pour nous récompenser d’une action réussie. Ce n’est donc pas réellement une « drogue du plaisir » qui nous laisse heureux et béats, mais plutôt une « carotte » qui nous est donnée lorsque nous avons fait la preuve de nos compétences. Un niveau insuffisant de dopamine peut entrainer toute une série de désordres comme les déficits de l’attention, voire la schizophrénie. Quelqu’un qui manque de dopamine ne pourra pas fixer son attention, car il ne sera pas récompensé de ses efforts et perdra vite toute motivation.

On voit encore comme les choses sont compliquées : la mémoire de travail joue un rôle à la fois comme composant d’un certain type d’intelligence, mais aussi dans la production d’un neurotransmetteur jouant manifestement un rôle émotionnel sur notre caractère !

De simples exercices peuvent provoquer des modifications très profondes sur le fonctionnement de notre esprit. Mais l’on voit bien que ce n’est pas n’importe quels types d’exercices : selon leur action sur différentes zones de la mémoire et de l’intelligence, leur effet peut-être réel ou… inexistant.

Rémi Sussan