Différences neurocognitives dans le croquis entre tâches de conception et tests de créativité

Pourquoi les ondes cérébrales comptent quand nous dessinons

Du gribouillage sur un bloc-notes au dessin d’un nouveau gadget, le tracé est l’un des modes principaux par lesquels les gens transforment une idée en quelque chose de visible. Mais le cerveau fonctionne-t-il de la même manière lorsque l’on dessine pour un test de créativité standard et lorsqu’on croque pour résoudre un vrai problème d’ingénierie ? Cette étude utilise des enregistrements de l’activité cérébrale pour montrer que ces deux types de croquis mobilisent en partie des processus mentaux différents, et que la façon dont l’expérience est conçue peut fortement influencer ce que l’on croit observer dans le cerveau.

Deux types de croquis très différents

Les chercheurs ont travaillé avec 33 étudiants en ingénierie, demandant à chacun d’entre eux d’exécuter deux tâches fondées sur le dessin tout en portant un casque portatif d’électroencéphalographie (EEG). Dans la première tâche, un test classique de créativité appelé Torrance Test of Creative Thinking, les étudiants devaient transformer de simples fragments géométriques en autant de dessins imaginatifs que possible. Dans la seconde, tâche de conception plus réaliste, ils devaient inventer un vélo amphibie fonctionnant sur terre et sur l’eau, en choisissant des caractéristiques techniques dans un tableau puis en esquissant un concept unique et cohérent. Les deux tâches impliquaient de dessiner sur papier, mais différaient par leur finalité : le test de créativité récompensait le jeu ouvert avec les formes, tandis que la tâche de conception exigeait que les étudiants intègrent fonctions, contraintes et connaissances techniques antérieures.

Comment l’expérience a suivi l’activité cérébrale

Pour capturer les changements rapides de l’activité cérébrale, l’équipe a utilisé l’EEG, qui mesure de très faibles signaux électriques au niveau du cuir chevelu. Quatorze capteurs placés sur les régions frontales, temporales, pariétales et occipitales ont enregistré l’activité dans plusieurs bandes de fréquence, des ondes plus lentes thêta aux ondes plus rapides beta et gamma basse. Avant de dessiner, chaque participant a réalisé deux courtes périodes de repos : 30 secondes les yeux ouverts et 30 secondes les yeux fermés. Celles-ci ont servi de références contre lesquelles les chercheurs ont comparé l’activité cérébrale pendant les tâches. Plutôt que la puissance brute, ils se sont concentrés sur la puissance liée à la tâche (TRP), qui indique si l’activité d’une bande et d’une localisation donnée augmente (synchronisation) ou diminue (désynchronisation) par rapport au repos. Ils ont aussi examiné dans quelle mesure les côtés gauche et droit du cerveau différaient l’un de l’autre, une mesure connue sous le nom d’asymétrie bilatérale.

Pourquoi le simple fait d’ouvrir ou de fermer les yeux change l’histoire

Un volet clé du travail consistait à se demander si l’utilisation d’une période de repos yeux ouverts ou yeux fermés comme référence modifie notre interprétation de ce que fait le cerveau pendant le croquis. Des études antérieures sur la créativité utilisaient souvent un état de repos yeux fermés et rapportaient des diminutions de l’activité dans la bande alpha pendant la génération d’idées, ce qui a été associé à l’effort créatif. Cette étude a répliqué ce schéma pour le test de Torrance lorsque la référence était les yeux fermés. Mais lorsque les mêmes données ont été comparées à la référence yeux ouverts — un état qui correspond mieux aux conditions de dessin et d’observation d’une page — le schéma s’est inversé en une synchronisation alpha, c’est‑à‑dire une augmentation de la puissance alpha pendant le croquis. Ce basculement reflète le fait que les rythmes cérébraux, en particulier dans la gamme alpha, sont naturellement plus forts les yeux fermés. Le choix de la référence, plutôt que la seule tâche, peut donc déterminer si un chercheur conclut que le croquis supprime ou favorise un rythme cérébral donné.

Signatures cérébrales différentes pour les tests de créativité et le travail de conception

Avec la référence yeux ouverts, plus réaliste, les deux tâches de croquis ont montré à la fois des points communs et des différences importantes. Dans les deux cas, la bande beta se comportait de façon similaire et montrait une dominance de l’hémisphère droit, soutenant l’idée que certains aspects du contrôle sensorimoteur et de l’attention pendant le dessin sont partagés. Cependant, les bandes plus lentes thêta et sub-alpha (les portions inférieure et supérieure de la gamme alpha) distinguaient clairement les tâches. Dans ces bandes, la tâche de conception présentait généralement des augmentations d’activité plus marquées que le test de créativité, notamment dans les régions frontales gauches et temporo‑pariétales droites. Les capteurs temporaux se sont particulièrement distingués pour les croquis de conception, suggérant un recours plus important au raisonnement visuospatial, à la mémoire et à l’intégration des contraintes. Parallèlement, certains schémas de déséquilibre gauche‑droite dans les régions frontocentrales et occipitales sont apparus uniquement pendant le test de créativité, laissant entendre que l’asymétrie bilatérale dans des rythmes plus rapides de type gamma peut être particulièrement sensible à l’imagination figurale ouverte.

Ce que cela implique pour la compréhension et la formation des designers

Globalement, l’étude montre que croquer dans le cadre d’un test de créativité rapide et ouvert et croquer pour résoudre un problème de conception concret ne reposent pas sur des processus cérébraux identiques, même lorsque les mouvements de la main semblent similaires. Le croquis de conception semble requérir des combinaisons plus riches de créativité, de mémoire technique et d’attention contrôlée, laissant une « empreinte » différente dans les signaux EEG que les dessins plus libres de Torrance. Les travaux soulignent également que les chercheurs doivent choisir leurs références avec soin s’ils veulent tirer des conclusions sur le degré de créativité du cerveau. À long terme, ces résultats pourraient aider les enseignants à adapter les exercices de dessin, les outils de biofeedback et les programmes de formation pour mieux correspondre aux exigences mentales de la pratique réelle de l’ingénierie et du design, plutôt que de se fonder uniquement sur ce que l’on apprend à partir des tests de créativité standard.

Citation: Li, S., Cascini, G. & Becattini, N. Neurocognitive differences in sketching between design tasks and creativity tests. Sci Rep 16, 9964 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38735-w

Mots-clés: croquis de conception, activité cérébrale EEG, créativité visuelle, formation en ingénierie, neurosciences cognitives du design