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L'impact de l'éducation sur la structure du cerveau révélé

Une étude montre qu'il n'y a pas de changements durables dans la structure du cerveau après une année d'études supplémentaire.

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L'accès à l'Éducation est vu comme un droit humain de base qui profite à la fois à la société et à l'économie. Les gens qui ont plus d'éducation montrent souvent une meilleure santé, des capacités de réflexion et un développement cérébral plus poussé. Des recherches de divers pays et groupes soutiennent ces idées.

L'éducation ne se limite pas à enseigner des faits ; elle améliore aussi notre capacité à réfléchir et à résoudre des problèmes. Une des raisons possibles pour ces bénéfices, c'est que l'éducation pourrait changer la structure de notre cerveau sur le long terme. Des études suggèrent que l'éducation joue un rôle clé dans le développement de notre cerveau tout au long de notre vie. Par exemple, les personnes qui ont plus d'éducation ont tendance à avoir des parties du cerveau plus épaisses en vieillissant, ce qui pourrait les protéger des effets du temps qui passe.

Cependant, les chercheurs n'ont pas encore trouvé de preuves solides montrant que l'éducation change directement la structure du cerveau. Il y a des défis pour prouver ça, car ce n’est pas éthique ou pratique de faire des expériences qui assignent aléatoirement des gens à différents niveaux d'éducation. Ça crée de l'incertitude sur le fait que les bénéfices de l'éducation sont vraiment causés par elle ou influencés par d'autres facteurs, comme l'intelligence, les revenus familiaux ou les conditions environnementales.

Une grande partie de l'éducation d'une personne est influencée par des facteurs génétiques, ce qui complique encore plus la situation. De plus, accéder à l'enseignement supérieur implique souvent beaucoup de processus de sélection, ce qui peut aussi influencer les résultats.

Une façon d'étudier ça, c'est d'utiliser des Expériences Naturelles, où les chercheurs peuvent faire des inférences causales sans avoir à réaliser une expérience aléatoire. Par exemple, une loi qui oblige les élèves à rester à l'école plus longtemps peut servir d'expérience naturelle. Ce type de loi affecte tout le monde dans un certain groupe d'âge de manière équitable, ce qui aide à enlever l'influence des caractéristiques personnelles des résultats.

Un exemple notable de cette expérience s'est produit le 1er septembre 1972, quand une loi a augmenté l'âge minimum pour quitter l'école de 15 à 16 ans dans certaines régions du Royaume-Uni. Cette loi signifiait que presque tous les 15 ans devaient rester à l'école une année de plus. Cela a, à son tour, augmenté leurs Qualifications formelles, leurs revenus et leurs Capacités cognitives. Cependant, on ne sait pas encore si ce changement a aussi affecté la structure à long terme de leurs cerveaux.

Cette enquête utilise un grand groupe de personnes et des méthodes sophistiquées pour voir si une année d'éducation supplémentaire impacte la structure du cerveau à long terme. En regardant les données du UK Biobank, une grande étude qui inclut des infos de nombreuses personnes, les chercheurs peuvent comparer ceux qui ont été affectés par la loi avec ceux qui ne l'ont pas été.

L'étude examine plusieurs aspects de la Structure cérébrale, y compris la surface totale, l'épaisseur moyenne du cerveau, le volume global du cerveau et diverses propriétés des tissus cérébraux. Les chercheurs ont aussi examiné de près des zones spécifiques du cerveau.

Pour déterminer si une année de scolarité supplémentaire entraîne des changements notables dans la structure du cerveau, les chercheurs ont utilisé des techniques statistiques avancées. Ils ont comparé la structure cérébrale des individus nés juste avant et juste après l'entrée en vigueur de la loi. Si l'éducation avait modifié la structure du cerveau, il y aurait eu une différence claire entre ces deux groupes.

Après avoir analysé les données, les chercheurs n'ont trouvé aucun effet significatif d'une année d'éducation supplémentaire sur les mesures de la structure du cerveau. Cela suggère que la relation entre la date de naissance et la structure du cerveau était fluide à travers le point de coupure de la loi, indiquant qu'il n'y avait pas de différences résultant de l'année de scolarité supplémentaire.

En plus, les chercheurs ont regardé les changements régionaux dans le cerveau pour voir si l'éducation pouvait avoir influencé certaines zones plutôt que le cerveau dans son ensemble. Ils ont examiné plusieurs régions spécifiques du cerveau et n'ont trouvé aucune preuve d'effets éducatifs là non plus.

Pour s'assurer que leurs résultats étaient valides, les chercheurs ont aussi fait des tests pour vérifier la fiabilité de leurs méthodes. Ils ont cherché des preuves que les individus pouvaient manipuler leur éducation en choisissant quand s'inscrire à l'école autour de la date de coupure, ce qui était peu probable vu la nature de la loi. Ils ont aussi testé d'autres variables non liées pour confirmer que la loi n'avait pas d'effets inattendus.

Une analyse supplémentaire a été faite pour voir si les effets de l'éducation pourraient être présents uniquement dans certaines zones du cerveau. Encore une fois, ils n'ont trouvé aucune preuve pour soutenir cela. L'étude était suffisamment robuste pour prendre en compte différents facteurs, et les résultats sont restés cohérents à travers diverses analyses.

Les chercheurs ont aussi réalisé une autre forme d'analyse appelée "randomisation locale bayésienne" pour tester davantage leurs résultats. Cette méthode examine des groupes d'individus nés juste avant et juste après la date de coupure. Même avec cette approche, ils ont trouvé de fortes preuves soutenant l'idée que l'année supplémentaire d'éducation n'a pas causé de changements notables dans la structure du cerveau.

Dans une analyse séparée, les chercheurs ont regardé la relation entre le nombre d'années d'éducation rapportées par les individus et diverses mesures cérébrales. Ils ont trouvé certaines associations positives, suggérant que plus d'éducation pourrait être lié à un plus grand volume cérébral ou à une plus grande surface. Cependant, ces résultats n'impliquent pas que l'éducation supplémentaire cause directement ces changements.

Globalement, les résultats indiquent que l'année de scolarité additionnelle imposée par la loi de 1972 n'a pas entraîné de changements détectables dans la structure du cerveau des décennies plus tard. Bien que la loi ait eu des bénéfices clairs en termes d'éducation et de qualifications, elle ne semble pas avoir d'effets durables sur le cerveau lui-même.

Les résultats de cette recherche soulèvent des questions importantes sur la manière dont l'éducation influence notre pensée et notre fonction cérébrale. Même si plusieurs études montrent que l'éducation a des effets positifs sur les capacités cognitives, les mécanismes neuronaux exacts restent flous. Une possibilité est que des changements puissent se produire à un niveau que les techniques d'imagerie conventionnelles ne peuvent pas détecter.

Le long intervalle entre l'éducation reçue et les scans cérébraux peut aussi contribuer aux résultats. Il est possible que tout effet de l'éducation sur la structure cérébrale ne persiste pas après tant d'années. Tout comme la condition physique peut diminuer avec le temps, il en pourrait être de même pour les impacts éducatifs sur la structure cérébrale.

L'absence de liens causals directs entre l'éducation et la structure cérébrale souligne la nécessité de faire preuve de prudence lorsqu'on tire des conclusions uniquement basées sur des corrélations. Cela suggère que d'autres facteurs doivent être soigneusement pris en compte lors de l'interprétation des résultats des études sur l'éducation et ses effets sur le cerveau.

Pour mieux comprendre la complexité de l'impact de l'éducation sur le développement neuronal, les recherches futures devront utiliser une combinaison d'approches. Celles-ci devraient inclure des évaluations détaillées, de l'imagerie à long terme et des études comportementales afin de capturer les nombreuses influences affectant la croissance et le vieillissement du cerveau.

En résumé, cette enquête fournit des preuves solides qu'une année supplémentaire de scolarité n'entraîne pas de changements significatifs à long terme dans la structure cérébrale. Malgré les nombreux avantages de l'éducation dans d'autres domaines, les résultats neuronaux semblent plus complexes que ce que l'on comprenait auparavant. Cette recherche ouvre de nouvelles voies pour étudier la relation entre l'éducation et le cerveau, encourageant un changement d'une simple recherche d'associations vers l'exploration de relations causales. À mesure que des études plus complètes sont menées, notre compréhension du rôle de l'éducation dans le développement cérébral continuera d'évoluer.

Source originale

Titre: No effect of additional education on long-term brain structure: a preregistered natural experiment in thousands of individuals.

Résumé: Education is related to a wide variety of beneficial health, behavioral, and societal outcomes. However, whether education causes long-term structural changes in the brain remains unclear. A pressing challenge is that individuals self-select into continued education, thereby introducing a wide variety of environmental and genetic confounders. Fortunately, natural experiments allow us to isolate the causal impact of increased education from individual (and societal) characteristics. Here, we exploit a policy change in the UK (the 1972 ROSLA act) that increased the amount of mandatory schooling from 15 to 16 years of age to study the impact of education on long-term structural brain outcomes in a large (n[~]30.000, UK Biobank) sample. Using regression discontinuity - a causal inference method - we find no evidence of an effect from an additional year of education on any structural neuroimaging outcomes. This null result is robust across modalities, regions, and analysis strategies. An additional year of education is a substantial cognitive intervention, yet we find no evidence for sustained experience-dependent plasticity. Our results provide a challenge for prominent accounts of cognitive or brain reserve theories which identify education as a major protective factor to lessen adverse aging effects. Our preregistered findings are one of the first implementations of regression discontinuity on neural data - opening the door for causal inference in population-based neuroimaging.

Auteurs: Nicholas Judd, R. Kievit

Dernière mise à jour: 2024-07-11 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.17.594682

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.17.594682.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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