Le cerveau du joueur d'échecs : ce que montrent l'IRM et l'EEG
La neuroplasticité du cerveau s'observe aussi chez les joueurs d'échecs : l'imagerie montre que les experts mobilisent d'autres régions que les novices et présentent quelques différences de structure. Mais ces études comparent des groupes à un instant donné : elles ne prouvent pas que les échecs « améliorent » le cerveau, seulement qu'un cerveau entraîné se spécialise.
Neuroplasticité : capacité du cerveau à modifier ses connexions et son organisation avec l'apprentissage et l'expérience, tout au long de la vie. Elle explique qu'on puisse apprendre à 70 ans, et que le cerveau d'un expert diffère de celui d'un débutant dans son domaine.
Neuroplasticité du cerveau : quatre études sur les joueurs
Les ondes gamma des grands maîtres (Nature, 2001)
Amidzic et al., 2001 · Nature · DOI 10.1038/35088119
Pattern of focal γ-bursts in chess players
- Qui
- Joueurs de niveau club à grand maître
- Type
- Magnétoencéphalographie pendant des parties contre un ordinateur · niveau de preuve : Faible (petite étude d'imagerie)
- Résultat
- Chez les amateurs, l'activité gamma se concentre dans le lobe temporal médian (analyse de coups nouveaux) ; chez les grands maîtres, dans les cortex frontal et pariétal, ce que les auteurs interprètent comme la récupération de schémas stockés en mémoire.
- Ce que l'étude ne dit pas
- Interprétation des régions encore discutée ; comparaison transversale.
Cette étude a popularisé l'idée que les grands maîtres « pensent avec leur mémoire » : ils reconnaissent la position et récupèrent ce qu'ils savent, là où l'amateur doit analyser du nouveau. C'est cohérent avec la théorie des schémas exposée dans la page échecs et mémoire.
Une aire des visages qui reconnaît les positions (2011)
Bilalić et al., 2011 · Journal of Neuroscience · DOI 10.1523/JNEUROSCI.5727-10.2011
Many faces of expertise: fusiform face area in chess experts and novices
- Qui
- Experts et novices
- Type
- IRM fonctionnelle · niveau de preuve : Faible à modéré
- Résultat
- L'aire fusiforme, connue pour la reconnaissance des visages, s'active davantage chez les experts devant des positions d'échecs complètes et réalistes : ils perçoivent l'échiquier « d'un bloc ».
- Ce que l'étude ne dit pas
- Montre une spécialisation acquise, pas un bénéfice de santé.
Le résultat est élégant : la région qui nous permet de reconnaître un visage d'un coup d'œil sert aussi, chez l'expert, à saisir une position d'échecs d'un bloc. Elle ne s'active pas davantage pour des pièces isolées : c'est la configuration d'ensemble qui compte.
Le noyau caudé des maîtres d'échecs chinois (2012)
Duan et al., 2012 · NeuroImage
Reduced caudate volume and enhanced striatal-DMN integration in chess experts
- Qui
- Maîtres et grands maîtres d'échecs chinois (xiangqi) et novices
- Type
- IRM structurelle et fonctionnelle de repos · niveau de preuve : Faible à modéré
- Résultat
- Les experts ont un noyau caudé plus petit et une connexion plus forte entre ce noyau et le « réseau du mode par défaut ».
- Ce que l'étude ne dit pas
- Porte sur les échecs chinois ; transversal : on ne sait pas si la différence précède ou suit l'entraînement.
Attention aux résumés hâtifs : cette étude porte sur le xiangqi, les échecs chinois, et non sur les échecs occidentaux. Un volume plus petit n'est pas forcément un défaut : son interprétation reste discutée, et l'on ne sait pas s'il précède ou suit l'entraînement.
L'architecture du cerveau du joueur (2014)
Hänggi et al., 2014 · Neuropsychologia · DOI 10.1016/j.neuropsychologia.2014.07.019
The architecture of the chess player's brain
- Qui
- 20 joueurs experts et 20 témoins
- Type
- IRM morphométrique et de diffusion · niveau de preuve : Faible à modéré
- Résultat
- Volume de substance grise et épaisseur corticale plus faibles chez les joueurs dans la jonction occipito-temporale et le précunéus ; différences dans un faisceau de substance blanche (faisceau longitudinal supérieur) liées au classement Elo.
- Ce que l'étude ne dit pas
- Les auteurs écrivent eux-mêmes qu'on ignore si ces différences sont la cause ou la conséquence de la pratique.
Ce que mesurent l'IRM, l'EEG et la MEG
| Technique | Ce qu'elle mesure | Exemple d'étude |
|---|---|---|
| EEG (électroencéphalographie) | Activité électrique du cerveau, à la milliseconde près, avec une localisation approximative | Études de l'activité pendant la résolution de problèmes |
| MEG (magnétoencéphalographie) | Champs magnétiques produits par l'activité des neurones, mieux localisés que l'EEG | Amidzic et al., Nature 2001 |
| IRM fonctionnelle | Variations du flux sanguin liées à l'activité, sur quelques secondes | Bilalić et al., J Neurosci 2011 |
| IRM structurelle et de diffusion | Volume de substance grise, épaisseur du cortex, état des faisceaux de substance blanche | Hänggi et al., Neuropsychologia 2014 ; Duan et al., NeuroImage 2012 |
Un cerveau spécialisé n'est pas un cerveau « en meilleure santé »
Ces études répondent à la question : est-ce que jouer aux échecs change votre cerveau ? Oui, au sens où l'expertise s'accompagne d'une organisation particulière. Mais trois précautions s'imposent.
- Elles sont transversales. Elles comparent des experts et des non-joueurs à un moment donné. Peut-être les personnes au cerveau organisé d'une certaine façon deviennent-elles plus facilement expertes. Hänggi et ses collègues le reconnaissent explicitement.
- Elles portent sur des experts. Des milliers d'heures de pratique séparent un grand maître d'un joueur du dimanche. Rien ne dit qu'une partie par semaine produise des changements mesurables.
- Elles mesurent une spécialisation, pas une santé. Un cerveau plus efficace aux échecs ne résiste pas forcément mieux au vieillissement ; cette question relève des études de cohorte décrites dans la page échecs et Alzheimer.
Dendrites, « deux cerveaux » : les mythes à oublier
L'ancienne version de ce site, comme beaucoup de pages en ligne, affirmait que jouer aux échecs « fait pousser les dendrites » et « engage les deux cerveaux ». Ces formules ne correspondent à aucune étude sur les joueurs d'échecs.
- Les dendrites sont les prolongements des neurones qui reçoivent les signaux. Leur croissance avec l'apprentissage a été décrite chez l'animal, dans des conditions de laboratoire ; elle n'a jamais été mesurée chez des joueurs d'échecs, et l'IRM ne permet pas de la voir.
- « Les deux cerveaux » : l'idée d'un cerveau gauche logique et d'un cerveau droit créatif est une simplification abandonnée par les neurosciences. Presque toute activité complexe mobilise les deux hémisphères, en réseaux.
D'autres idées reçues sont examinées dans la page échecs et santé : 9 idées reçues.
Neuroplasticité et apprentissage au quotidien
La plasticité cérébrale n'est pas réservée aux grands maîtres. Elle est le support de tout apprentissage, et elle persiste avec l'âge, même si elle ralentit. Quelques principes généraux en découlent :
- la nouveauté : apprendre une ouverture inconnue sollicite plus que rejouer celle qu'on connaît par cœur ;
- la difficulté ajustée : un exercice trop facile n'apprend rien, un exercice impossible décourage ;
- la répétition espacée : revoir un motif tactique après quelques jours le fixe mieux que dix fois de suite ;
- le sommeil : il participe à la consolidation de ce qu'on a appris dans la journée.
Ces mécanismes rejoignent la notion de réserve cognitive, qui décrit comment un cerveau entraîné compense mieux les effets de l'âge. Pour une approche plus large des effets du jeu sur l'humeur et la concentration, le Palais des Échecs propose un article sur les effets des échecs sur le mental.
Questions fréquentes
Est-ce que jouer aux échecs change votre cerveau ?
Chez les joueurs experts, l'imagerie montre une organisation particulière : d'autres régions s'activent pour reconnaître les positions, et quelques différences de structure apparaissent. Ces études comparent des groupes et ne prouvent pas que la pratique en soit la seule cause.
Qu'est-ce que la neuroplasticité ?
C'est la capacité du cerveau à modifier ses connexions et son organisation avec l'apprentissage et l'expérience. Elle existe à tout âge et explique qu'on puisse acquérir de nouvelles compétences, comme les échecs, même tard dans la vie.
Quels sont les effets des échecs sur le cerveau ?
À court terme, une partie sollicite l'attention, la mémoire de travail et la planification. À long terme, l'expertise s'accompagne d'une reconnaissance rapide des positions, visible en imagerie. Un effet protecteur sur la santé du cerveau n'a pas été démontré.