Malgré les hypothèses concernant l'influence positive de l'éducation sur la structure du cerveau, de nouvelles découvertes suggèrent que même une année supplémentaire de scolarité ne laisse pas d'empreinte neuronale durable.
Étude: Aucun effet d’une éducation supplémentaire sur la structure cérébrale à long terme – une expérience naturelle préenregistrée chez des milliers d’individus. Crédit d’image : Shutterstock AI/Shutterstock.com
Dans une étude récente publiée dans eLife, les chercheurs rapportent qu'une année supplémentaire de scolarité obligatoire n'entraîne aucun changement structurel durable dans le cerveau selon diverses mesures de neuroimagerie. Ces observations remettent en question les théories existantes qui associent la durée de l’éducation à une meilleure résilience cérébrale.
Sommaire
Comment l’éducation affecte-t-elle la structure du cerveau ?
L’éducation est reconnue comme un droit fondamental qui procure de vastes avantages sociétaux, économiques et cognitifs. De plus, l’achèvement d’études supérieures a été associé à une amélioration de la santé, de la cognition et de la structure cérébrale.
Les théories de la durée de vie suggèrent que l’éducation peut provoquer des changements structurels à long terme dans le cerveau. Des études montrent que les individus instruits ont un cortex plus épais plus tard dans la vie, ce qui peut constituer une « réserve cérébrale » contre les effets du vieillissement. Cependant, la causalité n’est pas claire, car des facteurs tels que la génétique, le revenu et l’environnement pourraient perturber les recherches antérieures.
À propos de l'étude
Au Royaume-Uni, la réforme Raising of the School Leaving Age (ROSLA) exigeait que les enfants nés après le 1er septembre 1957 restent à l’école jusqu’à 16 ans au lieu de 15 ans, créant ainsi une limite d’âge distincte pour l’analyse. En tirant parti des nombreuses données de neuroimagerie de la biobanque britannique impliquant plus de 30 000 participants, les chercheurs ont évalué si cette année d'éducation supplémentaire obligatoire entraînait des changements durables dans la structure du cerveau.
Les chercheurs ont appliqué la discontinuité de régression (RD) pour déterminer si une année supplémentaire d’éducation affecte de manière causale la structure du cerveau. Les mesures cérébrales ont été comparées entre des individus nés avant et après la date limite ROSLA. Des mesures du cerveau entier telles que l'épaisseur corticale, la surface, le volume cérébral total, les propriétés de la substance blanche et les données régionales de 66 zones corticales et 18 zones sous-corticales ont également été obtenues.
Pour les effets neuronaux localisés, 33 régions corticales ont été évaluées pour la surface et l'épaisseur corticale chez environ 5 000 participants. D'autres analyses incluaient l'anisotropie fractionnée dans 27 zones de substance blanche et le volume de 18 régions sous-corticales.
Résultats de l'étude
Malgré une analyse approfondie des données, aucune différence statistiquement significative dans la structure du cerveau n'a été observée entre les personnes touchées par ROSLA et celles qui ne l'étaient pas. Les tests placebo ont confirmé la spécificité des seuils, en plus des ajustements apportés à des facteurs tels que la taille de la tête, le sexe et la date de numérisation.
Aucune discontinuité dans les paramètres cérébraux n’a été observée à la fin de l’étude, ce qui suggère l’absence d’impact neuronal durable lié à l’année d’études supplémentaire. Les mesures globales du cerveau sont restées continues autour du seuil, y compris la surface totale, l'épaisseur corticale, le volume total du cerveau, l'anisotropie de la substance blanche, les hyperintensités de la substance blanche et le volume du liquide céphalo-rachidien.
Ces résultats étaient robustes dans toutes les plages de bande passante et sont restés cohérents même après imputation des données manquantes, indiquant ainsi qu'aucun changement structurel cérébral significatif ne s'est produit en raison de l'année d'études supplémentaire. Les tests de validation n'ont confirmé aucune preuve de manipulation autour du seuil ROSLA, ce qui conforte les hypothèses causales dans la conception RD.
De même, les résultats du placebo n'ont montré aucune association avec ROSLA, confirmant ainsi la validité du test. Les analyses spécifiques à une région n'ont révélé aucun changement significatif dans aucune région corticale, et aucun changement n'a été observé dans l'anisotropie fractionnaire dans les zones de substance blanche ou les volumes sous-corticaux.
L'analyse bayésienne a montré des preuves solides soutenant l'hypothèse nulle dans toutes les mesures globales de neuroimagerie, telles que la surface totale, l'épaisseur corticale et le volume cérébral. Ces résultats n'ont pas changé selon les différentes distributions antérieures, ce qui conforte les résultats de l'analyse RD locale-linéaire initiale.
L'élargissement de la fenêtre de participation à cinq mois a augmenté la taille de l'échantillon et confirmé l'hypothèse nulle selon laquelle l'année d'études supplémentaire n'a aucun effet sur les mesures neuronales. Les tests de résultats placebo ont en outre validé la robustesse de cette expérience naturelle, ne trouvant aucune association.
L'analyse observationnelle a révélé de faibles preuves d'une association positive entre l'éducation et la superficie totale dans l'échantillon d'un mois. Cependant, l’extension à la période de cinq mois a considérablement renforcé les preuves de cette association et d’une association entre l’éducation et le volume du liquide céphalo-rachidien. D'autres mesures, telles que l'épaisseur corticale, ont fourni des niveaux similaires de soutien à l'hypothèse nulle dans les analyses causales et associatives.
Conclusions
Dans l’ensemble, l’étude n’a révélé aucun effet neuronal, à l’échelle mondiale ou régionale, d’une année d’éducation supplémentaire. Les analyses causales et corrélationnelles ont donné des informations différentes, les associations observées indiquant une sensibilité aux relations cerveau-comportement sans impliquer de causalité.
Bien que les effets neuronaux à court terme de l’éducation n’aient pas été évalués, la présente étude suggère qu’une année supplémentaire d’éducation pourrait ne pas conduire à des changements structurels cérébraux à long terme, remettant ainsi en question les hypothèses sur l’impact du développement neuronal de l’éducation. Ces résultats indiquent que les politiques visant à améliorer les résultats cognitifs devraient aller au-delà de la simple augmentation de la durée de l’éducation et s’attaquer aux facteurs plus larges qui influencent la santé cérébrale et cognitive.
