Les notions de quantité sont présentes chez tout être humain dès leur naissance. Ainsi, même s’il ne sait pas parler et bien moins compter, le nourrisson manifeste déjà une légère compréhension des quantités dès l’âge de six mois environ, et l’enfant, même s’il n’est pas très intelligent, peut compter et effectuer une opération très simple.
Étonnamment, certains enfants, malgré une intelligence normale, voire supérieure, n’y arriveront pourtant jamais et auront même des difficultés à compter sur leurs doigts. Certains adultes, malgré des études très poussées, auront du mal à effectuer des opérations dès lors que les chiffres deviennent un peu importants.
Ces personnes-là sont-elles idiotes ? Elles détestent les maths ? Cela va au-delà d’une aversion pour les chiffres, ces personnes-là sont tout simplement « dyscalculiques » et elles représentent 5 % de la population mondiale. Mais vous l’aurez sans doute compris, le trouble développemental que représente la « dyscalculie » est encore très peu connu, très peu compris et très peu étudié.
Pour vous aider à mieux comprendre votre enfant dyscalculique et les raisons de son trouble, voici quelques études qui se sont concentrées sur le fonctionnement de son cerveau…
La dyscalculie, un problème au niveau du cerveau ?
Lorsque le trouble de l’enfant dyscalculique est dit « développemental », cela signifie généralement qu’il est né avec, c’est-à-dire qu’à la naissance, il était déjà dépourvu de la notion de chiffres et de toute capacité de perception des nombres. Pourquoi ? Telle est la question qui se pose et les scientifiques ont déjà plusieurs pistes…
Une anomalie au niveau du cortex intrapariétal
À quoi cela peut-être dû ? Selon les chercheur du service hospitalier Frédéric-Joliot SHFJ, le problème pourrait être dû à une anomalie du développement cérébral pendant la période fœtale. Selon les statistiques en effet, les enfants touchés par ce trouble particulier sont pour la plupart nés prématurés ou ont été exposés à des produits toxiques comme l’alcool ou le tabac, lorsqu’ils étaient encore fœtus.
Les chercheurs expliquent donc l’absence ou la perte des capacités de la perception numérique par une anomalie ou un dysfonctionnement des neurones au niveau de la région intrapariétal du cortex.
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Un déficit biologique entraînant des lésions cérébrales
Une autre étude avance que le trouble de l’enfant dyscalculique pouvait être dû à des lésions possibles au niveau du cerveau. On a effectivement remarqué de nombreuses similarités entre la dyscalculie et l’acalculie, qui se traduisent par une perte des capacités de la perception numérique suite à un AVC (accident vasculaire cérébral) alors qu’il n’avait aucun problème dans ce domaine.
Selon les médecins, cela s’expliquerait par le fait que l’AVC a causé des lésions dans la partie postérieure et inférieure du lobe pariétal gauche, zone cérébrale responsable du traitement des nombres, mais également de l’espace et de l’écriture. En cas de lésion ainsi, c’est la capacité du patient à traiter nombre et écriture qu’il perd, on parle alors du syndrome de Gertsmann.
Chose étonnante, on rencontre régulièrement ce syndrome chez les personnes dyscalculiques. Voilà pourquoi, la possibilité que la dyscalculie soit également due à une anomalie du lobe pariétal n’est pas exclue. Mais dans le cas d’un trouble développement, là encore, le tout est de pouvoir expliquer en quoi est du ce dysfonctionnement ! Les causes les plus plausibles à ce jour sont les facteurs génétiques et environnementaux.
Comment le cerveau traite les chiffres et les nombres ?
Pour mieux comprendre les difficultés de l’enfant dyscalculique, les chercheurs se sont également attelés à comprendre comment le cerveau humain traitait les informations relatives à la quantité. Et ce, dans le but de trouver des dissociations entre le fonctionnement du cerveau ordinaire et le cerveau dyscalculique.
Le traitement cérébral des informations numériques chez une personne normale
Chez une personne normale, les données numériques sont traitées par tout un réseau cérébral impliquant aussi bien le lobe frontal que pariétal. En imagerie cérébrale, on remarque que ces zones pétillent comme des guirlandes sur un sapin de Noël lorsque la personne s’adonne au calcul mental ou une opération complexe qui fait appel à la mémoire, au langage et à la concentration.
Selon les chercheurs, la partie « verbale », c’est-à-dire qui touche au langage et à la mémorisation est gérée par la zone frontale. La manipulation des chiffres en elle-même est gérée par la partie non verbale, qui est la zone pariétale. Les expériences en imagerie ont effectivement montré qu’aussi bien dans l’hémisphère gauche que dans l’hémisphère droit, d’importantes activités sont remarquées dans les régions intrapariétales lorsque le sujet est amené à manipuler des quantités. Des expériences sur des animaux ont mis en évidence cette constatation.
Le traitement cérébral des informations numériques chez un enfant dyscalculique
Sachant les informations précédentes, les mêmes chercheurs ont observé les mouvements cérébraux d’une personne souffrante de dyscalculie. De prime abord, on ne note aucune différence, les activités cérébrales semblent même tout à fait normales à l’observation macroscopique.
Et pourtant, Lucien Levy, chercheur américain, a observé une anomalie microscopique et donc invisible à l’œil nu dans le cerveau d’un patient dyscalculique. En réalisant son observation en spectroscopie par résonance magnétique, il a pu détecter des anomalies au niveau de la zone pariétale, responsable des traitements numériques comme on l’a vu précédemment, plus précisément dans la région inférieure gauche.
Une deuxième étude toujours en imagerie par résonance magnétique a montré que la densité de la matière grise dans cette même région était nettement moins importante chez un enfant dyscalculique né prématurément que chez un enfant prématuré, mais ne souffrant pas de dyscalculie.
Une troisième étude effectuée au SHFJ a confirmé ce fait. Les chercheurs ont effectivement remarqué une anomalie anatomique du sillon intrapariétal chez les sujets dyscalculiques souffrant également du syndrome de Turner ou du syndrome de l’X fragile. Or, on sait très bien que le développement de ces sillons se fait pendant le troisième trimestre de la grossesse. Ce qui pourrait expliquer pourquoi certains enfants naissent dyscalculiques.
La question est maintenant de savoir quel hémisphère est le plus touché par cette anomalie et qui pourrait entraîner une dyscalculie. Une récente étude publiée par la revue Cerebral Cortex nous apporte un petit éclaircissement sur ce point…
L’hémisphère gauche ou l’hémisphère droit ?
L’Imperial College London a publié dans la revue Cerebral Cortex une étude réalisée sur la manière dont le cerveau traitait les nombres. Se basant sur le fait que les données numériques sont traitées par le cortex frontopariétal, l’objet de l’étude était de déterminer lequel des deux hémisphères qui composaient le cerveau était responsable de la dyscalculie.
Pour cela, les chercheurs ont donc pratiqué ce que l’on appelle « le test de réflexe calorique » sur des des participants ne souffrant pas forcément du trouble dyscalculique. Il consiste à geler pour désactiver tour à tour les deux hémisphères afin de déterminer où les anomalies se situent. On a alors demandé aux participants de choisir un chiffre entre 50 et 100, et cela a donné les résultats suivants :
- Lorsque l’hémisphère droit est activé, la majorité des participants choisissaient un chiffre aux environs de 65 ;
- Lorsque l’hémisphère gauche est activé, la majorité des participants choisissaient un chiffre aux environs de 75.
Le Dr Qadeer Arshad, auteur de l’étude, en a conclu que l’hémisphère gauche traitait donc les grands chiffres, et l’hémisphère droit, les petits chiffres.
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