Alice a 495 euros dans sa tirelire. Son frère Pierre a 185 euros de moins qu’elle. Combien possède Pierre ? Cet énoncé de problème nous replonge tous dans nos premières années passées sur les bancs d’école à apprendre les mathématiques. Mais résoudrions-nous aujourd’hui ces problèmes de la même façon que lorsque nous étions enfants ? Une récente étude publiée dans la revue Nature Neuroscience s’est penchée sur la question. Les résultats révèlent que le raisonnement d’un enfant face à un problème de ce genre, n’a rien à voir avec celui d’un adulte.
Hippocampe et cortex préfrontal
Réalisée par une équipe de chercheurs de l’Université de Standford (Etats-Unis), l’étude a porté sur 20 enfants âgés de 7 à 9 ans, 20 adolescents âgés de 14 à 17 ans et 20 adultes âgés de 19 à 22 ans. L’expérience a consisté à donner aux participants des problèmes mathématiques à résoudre, identiques pour les trois tranches d’âge. Les chercheurs ont ensuite observé le fonctionnement du cerveau de chaque participant à partir d’imagerie à résonance magnétique (IRM.)
« Nous avons été surpris de constater que les fonctions mémorielles des différentes parties du cerveau de l’enfant agissent d’une manière totalement différente de celles des adultes lors de la résolution d’un problème », commente l’auteur principal de l’étude, Shaozheng Qin, chercheur à l’Université de Standford.
En effet, les IRM ont montré qu’au moment de la résolution du problème, les cerveaux des enfants étudiés ont fait preuve d’une plus grande activité au niveau de l’hippocampe, partie du cerveau qui stocke la mémoire à long terme, que dans le cortex préfrontal, zone gardienne de la mémoire à court terme.
Ainsi, les enfants ont moins cherché à compter les données du problème qu’à appliquer les principes mathématiques qu’ils avaient appris à l’école. Le phénomène inverse a été observé chez les adolescents et les adultes. « Cela signifie que l'hippocampe fournit un support pour l'apprentissage et la consolidation de faits dans la mémoire à long terme chez les enfants », explique le Pr Vinod Menon, co-auteur de l’étude. Prochaine étape : comparer ces résultats avec ceux d’enfants souffrant de dyscalculie.»
Troubles de l’apprentissage du calcul
La dyscalculie est un trouble d’apprentissage du calcul qui s’apparente à celui de la dyslexie. Elle demande une prise en charge particulière dès l'enfance et reste assez mal connue. Selon une étude française publiée en 2010, près de deux millions d'adultes en France, soit trois fois plus que d'enfants, éprouveraient des difficultés importantes dans ce domaine. Cette défaillance n’a cependant rien à voir avec le quotient intellectuel. Des études neurologiques ont prouvé qu’il s’agit d’une désorganisation des neurones au niveau de la région du calcul.
Des résultats que les chercheurs de l’université de Standford souhaitent approfondir afin des trouver des techniques d’enseignement plus adaptées aux enfants concernés par ce problème.