Photo : En rose : le lobe frontal, en bleu : le lobe pariétal, en orange : le lobe occipital et en jaune : le lobe temporal dont le lobe temporal médian est une partie.

Au quotidien, nombreuses sont les circonstances qui nous poussent à devoir faire des calculs. En pratique, cette compétence est permise par l’intériorisation de règles abstraites et de symboles. Au niveau cérébral, des scientifiques se sont rendus compte par le passé que les molécules que s’échangent les neurones lors de l'apprentissage des mathématiques évolueraient avec l’âge. En s'intéressant toujours au cerveau en lien avec les mathématiques, des chercheurs de l'université de Bonn (Allemagne) se sont plus récemment posés une autre question : existe-t-il des neurones propres au calcul mental ? Oui, selon leur étude publiée le 14 février 2022 dans la revue Current Biology. Ces neuroscientifiques ont alors étudié l’activité des neurones d’une région précise du cerveau de personnes réalisant des additions et des soustractions. Un champ d’investigation scientifique qui jusqu’à présent était davantage exploré chez les primates.

Une zone précise du cerveau

Les cortex pariétal et préfrontal sont deux régions du cerveau connues pour être impliquées dans les représentations et la manipulation des nombres (des processus nécessaires pour faire des calculs). Grâce à des électrodes placées à la surface du cerveau – procédé fréquemment utilisé dans la recherche en neurosciences, les biologistes ont localisé des neurones actifs dans une autre partie du cerveau : le lobe temporal médian. Ce dernier est la face la plus interne du lobe temporal, l’un des quatre lobes externes qui composent anatomiquement le cerveau et comprenant différentes structures cruciales au fonctionnement de la mémoire.

En rose : le lobe frontal, en bleu : le lobe pariétal, en orange : le lobe occipital et en jaune : le lobe temporal dont le lobe temporal médian est une partie. Crédit : TUMEGGY / SCIENCE PHOTO LIBRARY / MTT / Science Photo Library via AFP

Des neurones actifs uniquement pour les additions, d'autres pour les soustractions

C’est en se focalisant sur cette partie du cerveau que les scientifiques ont pu observer des neurones sensibles aux opérations arithmétiques. Alors que certains se montraient actifs uniquement lors des soustractions, d’autres se montraient plus sensibles aux additions. Peu importe que les opérations soient posées en symboles ou en lettres, les neurones ne se montraient pas spécialistes des mêmes opérations.

S’ajoute à cette découverte le fait qu’en différents lieux du lobe temporal médian, lors de calculs, certains neurones fonctionnaient de manière permanente et d’autres de manière temporaire. Un constat supplémentaire qui laisserait penser que plusieurs fonctions cognitives – intervenant à des moments différents - propre au calcul mental résideraient dans cette partie du cerveau déjà reconnue pour son rôle important dans la mémoire.

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