Le cerveau du joueur d'échecs : ce que montrent l'IRM et l'EEG
La neuroplasticité du cerveau se retrouve chez les joueurs d'échecs : l'imagerie indique que les experts font appel à d'autres régions que les novices et présentent quelques différences de structure. Reste que ces travaux comparent des groupes à un instant donné : ils 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 septante 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 répandu l'idée que les grands maîtres « pensent avec leur mémoire » : ils reconnaissent la position et en tirent ce qu'ils savent, alors que l'amateur doit analyser du neuf. Cela s'accorde avec la théorie des schémas présentée 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 ne manque pas d'élégance : la région qui nous fait reconnaître un visage d'un coup d'œil sert aussi, chez l'expert, à saisir une position d'échecs d'un seul bloc. Elle ne s'active pas davantage devant 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.
Gare aux résumés hâtifs : cette étude concerne le xiangqi, les échecs chinois, et non les échecs occidentaux. Un volume plus petit n'est pas nécessairement un défaut : son interprétation reste débattue, et l'on ignore 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, dans la mesure où l'expertise s'accompagne d'une organisation particulière. Trois précautions s'imposent toutefois.
- Elles sont transversales. Elles comparent des experts et des non-joueurs à un moment donné. Il se pourrait que les personnes dont le cerveau est organisé d'une certaine façon deviennent 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 n'indique 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 ». Aucune étude sur les joueurs d'échecs ne correspond à ces formules.
- Les dendrites sont les prolongements des neurones qui reçoivent les signaux. Leur croissance au fil de l'apprentissage a été décrite chez l'animal, en 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 que les neurosciences ont abandonnée. Presque toute activité complexe mobilise les deux hémisphères, en réseaux.
D'autres idées reçues sont passées en revue dans la page échecs et santé : 9 idées reçues.
Neuroplasticité et apprentissage au quotidien
La plasticité cérébrale n'est pas l'apanage des grands maîtres. Elle sous-tend tout apprentissage et persiste avec l'âge, même si elle ralentit. On en tire quelques principes généraux :
- la nouveauté : apprendre une ouverture inconnue sollicite davantage que rejouer celle que l'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 répétitions d'affilée ;
- le sommeil : il contribue à consolider ce que l'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 retenir l'essentiel : les images du cerveau d'un expert racontent l'histoire de son apprentissage, pas celle d'un bénéfice médical. Qui souhaite élargir la réflexion aux effets du jeu sur l'humeur et la concentration trouvera, chez le Palais des Échecs, 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 révèle 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 remodeler ses connexions et son organisation au fil de l'apprentissage et de l'expérience. Elle existe à tout âge, ce qui 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 va de pair avec une reconnaissance rapide des positions, visible en imagerie. Un effet protecteur sur la santé du cerveau n'a pas été démontré.