QI et Intelligence Humaine

2.Corrélations sociales du Q.I
2.1 Le Q.I, prédictif de la réussite en math et sciences
2.2 Le Q.I, prédictif du salaire
2.3 Le Q.I, prédictif du niveau de scolarité
2.4 Le Q.I, prédictif du statut socio-économique
2.5 Le Q.I, prédictif de la productivité d’un individu
2.6 Le Q.I, prédictif de la compétence d’un individu dans son travail
2.7 Le Q.I et comportements violents
2.8 Le Q.I, prédictif des scores au PISA
2.9 Le Q.I à 13 ans, prédictif de nombreux accomplissements ultérieurs
2.10 Le Q.I moyen national, prédictif du salaire moyen par habitant de 1500 à 2000 (voir “Q.I par pays et économie“)
2.11 Le Q.I moyen national, prédictif de l’espérance de vie à la naissance (voir “Q.I par pays et économie“)
2.12 Le Q.I moyen national, prédictif du taux d’alphabétisation (voir “Q.I par pays et économie“)
2.13 Corrélation du Q.I avec l’indice de développement humain (voir “Q.I par pays et économie“)

Références

1.Corrélations biologiques du Q.I

1.1 Taille de la tête.

La taille de la tête est une estimation imparfaite de la taille du cerveau humain. La corrélation entre le Q.I et la taille de la tête est de 0,2.

1.2 Taille du cerveau

La taille du cerveau corrèle à +0,45 avec le Q.I. La capacité crânienne dans une population montre, comme g, une distribution gaussienne (voir figure 1 ci-dessous).

Une corrélation de 0,45 entre g (=Q.I) et la capacité crânienne signifie que:

1. Une augmentation de 1 SD de capacité crânienne (à peu près 120 grammes en masse) augmente le Q.I d’en moyenne 0,45 SD (7 points de Q.I).
2. Les Q.I de 115 (1SD au-dessus de la moyenne) ont une capacité crânienne moyenne de 0,45 SD au-dessus de la moyenne. (A peu près 55 grammes de plus en masse)

Figure 2: Capacité crânienne des étudiants de Cambridge entre 19 et 24 ans, par grade.

Population générale < universitaires < distinction < grande distinction

Quelques capacités crâniennes de génies célèbres…

Il est à noter qu’on peut trouver des individus exceptionnellement doués ayant une capacité crânienne en dessous de la moyenne, la corrélation n’est pas de 1. (Anatole France par exemple avait un cerveau de moins de 1kg et le compositeur Smetana avait également une capacité crânienne en dessous de la moyenne).

Comment comprendre la corrélation de 0,45 entre intelligence générale et capacité crânienne ?

Imaginez un coffre-fort rempli de bijoux et de billets de banque de 5-10-20-50-100-200-500 euros. A l’aveugle, vous prélevez à l’aide d’une petite pelle de disons 1200ml un plein contenu issus de ce coffre. Vous répétez l’opération 10 fois. A l’aide d’une plus grosse pelle de 1400ml, vous effectuez pareillement, à l’aveugle, 10 prises dans le coffre-fort.

Que constatez-vous ?

1. En moyenne, la valeur d’une prise de 1400ml est supérieure à celle de 1200ml.
2. Cela n’est pas vrai dans tous les cas: il est possible qu’une prise de 1200 ml aient une très grande valeur, tout simplement parce que fort dense en billets de 500 et en bijoux, par exemple. A l’inverse une prise de 1400ml peut s’avérer de peu de valeur car plus dense en billets de 5 et 10 euros.

Répartition de la capacité crânienne dans une population mâle européenne et Q.I moyen associé.

Répartition du Q.I moyen dans une population mâle européenne et capacité crânienne moyenne associée.

1.3 Myopie (+0,25) et hypermétropie (corrélation négative)

Les myopes de naissance montrent un Q.I de 7,5 points au-dessus de la moyenne nationale. La myopie est homozygote récessive. Les gènes de la myopie se situent sur le chromosome 11. Les yeux sont des prolongements du cerveau. Il semble que les gènes de la myopie modulent à la fois la taille des yeux et celle du cerveau. Les myopes ont donc un cerveau et des yeux plus gros que la moyenne. C’est la caractéristique même de la myopie: des yeux trop gros font que l’image se forment à l’avant de la rétine, ce qui doit être corrigé par des verres biconcaves.
Les porteurs hétérozygotes d’un seul gène de la myopie ne sont pas touchés par la myopie et ne doivent pas porter de lunettes, mais ils montrent un gain intellectuel, de moindre amplitude que les myope homozygotes.

A l’inverse, les hypermétropes (yeux trop petits -trop courts- de sorte que l’image se forme à l’arrière de la rétine) auraient un Q.I moyen inférieur à la moyenne. La corrélation entre hypermétropie et intelligence est donc négative.

→ Corrélation génétique positive entre intelligence et myopie (shortsighted-ness)
→ Corrélation génétique négative entre intelligence et hypermétropie (longsighted-ness)

https://blog.intelligence-humaine.com/q-i-moyen-des-myopes-emmetropes-et-hypermetropes/

1.4 Activité électrochimique du cerveau

L’expression « encéphalogramme plat » n’est pas sans fondement…

Le Q.I corrèle:

• avec la complexité des ondes à l’EEG.
• avec la fréquence des ondes alpha.

Potentiels évoqués, enregistrés à l’EEG.

Le score utilisé est la longueur des 4 premières ondes cérébrales E1 à E4. (voir figure ci-dessous)
Ce score est plus petit chez les individus brillants et plus élevé chez les individus peu intelligents.
En d’autres termes: la transmission de l’information est plus rapide chez les gens brillants et moins chez les individus moins intelligents.

1.5 Métabolisme cérébral du glucose.

• La principale source d’énergie du cerveau est le glucose.
• Pour une même tache cognitive, le cerveau des hauts Q.I consomment moins de glucose.

Corrélation de -0,7 à -0,8 entre le Q.I et GMR (glucose metabolism rate)

• Pour une même tâche, les hauts Q.I fonctionnent à plus bas régime de glucose alors que les plus bas Q.I arrivent plus rapidement à saturation.
• Le cerveau des hauts Q.I est plus efficace.
• Analogie avec un ordinateur:
  • un ordinateur peu puissant arrive plus rapidement à saturation de son processeur.
  • un ordinateur plus puissant est plus efficace, il traite des informations identiques en utilisant une moins grande part de ses ressources système.
    Si on calibre subjectivement un niveau de difficulté, par exemple réussir une tâche cognitive dans 75 pourcent des cas ce qui sera définit comme une tâche difficile:

Avec un taux de réussite de 75 % :

• Les bas Q.I arrivent à effectuer une tâche moins compliquée, par exemple retenir 6 chiffres.
• Les hauts Q.I arrivent à effectuer une tâche plus compliquée, par exemple retenir 7 chiffres.

Dans ce cas là, les hauts Q.I corrèlent positivement avec le GMR, ceci signifie que les hauts Q.I sont en mesure d’apporter plus de carburant pour résoudre une tâche difficile.

Analogie avec un ordinateur:

• Lorsqu’un ordinateur de faible processeur fonctionne à 80 pourcent de ses capacités (on fixe subjectivement ce seuil comme une « tâche difficile »), il va accomplir une tâche moindre, atteindre une vitesse de processeur moindre et consommer moins.
• Lorsqu’un ordinateur de haut processeur fonctionne à 80 pourcent de ses capacités (seuil fixé subjectivement comme une « tâche difficile »), il va accomplir des tâches plus difficiles car il est en mesure d’atteindre une vitesse de processeur supérieure en consommant plus.

→ pour une même tâche objective, les hauts Q.I consomment moins → cerveaux plus efficaces.

→ pour une tâche jugée subjectivement difficile, les hauts Q.I accomplissent des tâches plus complexes, ils sont en mesure d’atteindre une puissance de traitement supérieur en métabolisant plus du glucose (GMR plus important) → Ils sont capables de monter plus haut dans leur GMR → cerveaux plus puissants

1.6 et 1.7 Vitesse de conduction nerveuse (nerfs périphériques et nerfs crâniens)

Corrélation de +0,4 entre la conduction nerveuse et le Q.I.

Une lumière clignote en face des yeux, une machine mesure le temps qu’il faut pour que le message atteigne les centres de la vision à l’arrière du cerveau. Cette vitesse est corrélée (+0,4) avec un QI d’une personne. → Meilleure myélinisation nerveuse chez les hauts Q.I.

1.8 Temps de réaction simple

Le temps de réaction est corrélé au Q.I, car l’un comme l’autre sont des signes d’efficience du système nerveux central.

Les temps de réaction sont mesurés comme suit: Le testé est placé devant une petite lampe qui va s’allumer. Chaque fois que c’est le cas, il appuie simplement sur le bouton placé devant lui, le plus rapidement possible.

C’est un signe de l’efficience du système nerveux puisque c’est en quelque sorte un traitement basique de l’information qui doit arriver au cerveau. Les temps de réaction sont mesurés en millisecondes.

Ci-dessous, temps de réaction simples: en vert Q.I < ou = à 130, en mauve Q.I > ou = à 160.

Ci-dessous: temps de réaction simple pour un Q.I normal et un Q.I inférieur à la moyenne.
Les plus bas Q.I ont des temps de réaction plus longs avec une variance (SDRT) plus importante, en effet de temps à autre ils produisent des temps de réaction nettement moins rapides, ce qui augmente la moyenne et la variance.

Les temps de réaction simple d’un individu sont plus rapides entre 20 et 30 ans, en concordance avec la plus haute intelligence et la plus haute capacité cranienne de cette période de la vie (voir FAQ intelligence).

1.9 Le pH cérébral, un corrélat biochimique du Q.I.

 

• Un pH plus élevé augmente la vitesse de conduction
• Les variations de pH module également l’activité de nombreux récepteurs et neurotransmetteurs
  

1.10 Finesse du spectre auditif (aptitude à distinguer des sons de hauteurs plus proches, proportionnel au Q.I).

Aussi surprenant que cela puisse paraître, on retrouve une corrélation positive entre le Q.I et la finesse du spectre auditif, c’est à dire l’aptitude à distinguer des tons sonores plus proches. Ces tests sont effectués comme suit: des sons de fréquences différentes sont émis. Progressivement, on rapproche les sons en demandant aux sujets de désigner le son le plus aigu. Corrélation entre g et la finesse du spectre auditif souligne bien l’ubiquité de g dans tous les processus cérébraux et permet de comprendre pourquoi tous les grands compositeurs par exemple étaient des individus ayant un Q.I aux alentours de 165 (Cox).

1.11 Finesse du spectre visuel.

On retrouve également une corrélation positive entre le Q.I et la finesse du spectre visuel, c’est à dire l’aptitude à distinguer des couleurs plus proches. Ces tests sont effectués comme suit: des couleurs de fréquence différentes sont présentées. Progressivement, on rapproche les couleurs en demandant aux sujets de désigner les deux couleurs et la frontière entre.

Plus le Q.I est élevé, plus les individus sont capables de distinguer des tons de couleur proches.

1.12 Temps d’inspection visuel ou auditive (Inspection time, mesure de la vitesse de traitement de l’information sensorielle)

« L’inspection time » ou temps d’inspection mesure la vitesse du traitement de l’information visuelle ou auditive. Les mesures « d’inspection time » sont corrélées à +0,7 avec le Q.I.

Dans ce genre de tests, deux barres de longueurs inégales apparaissent à l’écran pendant un certain temps (en millisecondes). On demande ensuite aux testés quelle était la barre la plus longue, celle de droite ou celle de gauche ?

Les hauts Q.I traitent l’information visuelle ou auditive plus rapidement. Ils ont des temps d’inspection (inspection time) plus petits.

1.13 Vitesse de sédimentation érythrocytaire

L’ESR (erythrocyte sedimentation rate ou vitesse de sédimentation erythrocytaire) est une mesure indirecte du niveau d’inflammation. Plusieurs études ont déja montré une association inverse entre niveau d’inflammation et intelligence. Un ESR élevé est également un facteur pronostic de troubles cardio-vasculaires plus tard dans la vie.

Le Q.I est catégorisé par décile (décile 1 = 81 de Q.I ; décile 2 = 87 de Q.I ; décile 3 = 92 de Q.I ; décile 4 = 96 de Q.I ; décile 5 = 100 de Q.I ; décile 6 = 104 de Q.I ; décile 7 = 108 de Q.I  ; décile 8 = 113 de Q.I ; décile 9 = 119 de Q.I)

“Association between erythrocyte sedimentation rate and IQ in Swedish males aged 18–20” Brain, Behavior, and Immunity 24 (2010) 868–873.

1.14 Taille de la pupille (“baseline pupil size”)

Les individus plus intelligents ont une plus grande pupille, ceci même en condition passive “de base”.

Ceci serait en lien avec l’activité du locus coeruleus (LC) et du système noradrénergique (LC-NS pour Locus Coeruleus Norepinephrin System). La taille de la pupille est généralement une bonne estimation de l’activité du LC. Le LC, qui a des projections dans l’ensemble du cerveau et du système nerveux central, relache de la noradrénaline ce qui permet de faciliter la captation des informations sensorielles importantes et la suppression des réponses à des stimuli peu importants.

Un déficit du LC-NS mène a des troubles cognitifs et de l’attention.

Ci-dessous, taille de la pupille en fonction du Q.I (facteur g).

Référence: Tsukahara J.S et al. (2016) “The relationship between baseline pupil size and intelligence”, Cognitive Psychology 91, 109–123.

1.15 Taille des télomères

Il existe une corrélation positive entre la longueur des télomères et l’intelligence. Les individus intelligents vieillissent plus lentement, ce qui expliquent leur plus haute espérance de vie. Une basse intelligence est très clairement un facteur de risque d’un vieillissement accéléré.

A, B, C, E, F: Taille des télomères pour le tertile 1, 2 et 3 (tertile 1=meilleurs résultats) à différents tests d’intelligence.
D: Taille des télomères en fonction des temps de réaction. Les individus plus intelligents ont un temps de réaction plus rapide.

Figure 1: Age biologique à 38 ans en fonction de l’intelligence (en SD) dans la prime enfance

Référence:
Kingma E.M., De Jonge P., Van der Harst P., Ormel J. and Rosmalen J.G.M. (2012) The association between intelligence and telomere length: A longitudinal population based study PLoS One. 7(11): e49356.

Valdes A.M., Deary I.J., Gardner J., Kimura M., Lu X., Spector T.D., Aviv A. and Cherkas L.F., (2010) Leukocyte telomere length is associated with cognitive performance in healthy women, Neurobiol Aging. 31(6): 986–992.

Schaefer J.D.  et al. (2016) Early-life intelligence predicts midlife biological age. The Journals of Gerontology: Series B, Volume 71, Issue 6, 17 Pages 968–977,

2.Corrélations sociales du Q.I

2.1. Le Q.I comme facteur de réussite en mathématiques et en sciences

Table 3. 1. Correlations between IQ and earnings

Table 3.3. Effects of IQ on earnings

2.5. Le Q.I, prédictif de la productivité d’un individu.

Table 3.6. Correlations between intelligence and trainability

2.6. Le Q.I, prédictif de la compétence d’un individu dans son travail.

2.7. Q.I et comportements violents

Un QI plus faible est associé linéairement à une plus haute violence dans la population générale.

“Association between intelligence quotient and violence perpetration in the English general population”, Cambridge University Press, 2018.

 

2.8. Le Q.I, prédictif des scores au PISA.

 

2.9. Le Q.I à 13 ans, prédictif de nombreux accomplissements ultérieurs

Il s’agit ici d’enfants avec un Q.I supérieur à 140. Ces enfants ont été divisés en 4 quintiles. Le Q4 représente les 25% les plus doués parmi ces enfants au Q.I supérieur à 140. Le Q1 représente les 25% les “moins doués” parmi ces enfants.  On remarque que même parmi les enfants très doués, le Q.I reste hautement prédictif.

Références (non exhaustives)

1.1 – 1.2 Intelligence – Taille du cerveau

Lee J.J. et al. (2019) “The causal influence of brain size on human intelligence: Evidence from within-family phenotypic associations and GWAS modeling” Intelligence, Volume 75, Pages 48-58.

Rushton JP et Ankey D. (2009) “Whole Brain Size and General Mental Ability: A Review” Int J Neurosci. 2009 Apr; 119(5): 692–732.

Gignac G.E. et al. (2017) “Brain volume and intelligence: The moderating role of intelligence
measurement quality” Intelligence, Volume 64, pp. 18-29.

Vernon, P. A., Wickett, J. C., Bazana, P. G., and Stelmack, R. M. (2000) “The neuropsychology
and neurophysiology of human intelligence” In R. J. Sternberg (Ed.). Handbook of Intelligence.
Cambridge, UK: Cambridge University Press.

1.3 Intelligence – Myopie et hypermétropie

Deary I. et al. (2018) “What genome-wide association studies reveal about the association between intelligence and physical health, illness, and mortality”.

Sorjonen K. et al. (2017) “Réfractive state, intelligence, education, and Lord’s paradox” Intelligence, Volume 61, pp. 115–119.

Karlsonn J.L. (2009) “Major Intelligence Gene Tied to Myopia: A Review”.

1.4 Eysenck H. (1985) “L’esprit nu”
Plomin et al. (2008) “Behavior Genetics” 5ème édition.

1.5 à 1.7 Jensen A.R. (1998) “The g Factor”.

1.8 Jensen A.R. (2006) “Clocking the Mind. Mental Chronometry and Individual Differences”.