L'être humain est capable de manipuler mentalement des quantités. Les neurosciences ont déjà identifié à grosses mailles les régions du cerveau activées lors de tâches numériques, de la perception visuelle de quantités à des opérations mathématiques plus ou moins complexes. Elles ont aussi identifié les codes neuronaux représentant les quantités individuelles perçues visuellement.

Mais comment notre cerveau combine-t-il ou transforme-t-il les représentations des quantités pendant une opération de calcul mental ? Comment code-t-il une quantité lorsque celle-ci est générée par un calcul ?

À l'aide de l'IRM fonctionnelle à 7 teslas, des chercheurs de NeuroSpin ont identifié, chez des volontaires adultes, l'activité cérébrale générée par la présentation visuelle d'une quantité et celle issue d'un processus de calcul mental. La tâche consistait à réaliser un calcul approximatif à partir de la perception d'une quantité de points, et donc à produire mentalement une nouvelle quantité.

Alors que l'activité cérébrale en réponse à la perception de quantités est détectée le long de la voie visuelle dorsale et dans les régions frontales et occipito-temporales, la représentation des quantités générées durant des opérations de calcul mental est, quant à elle, localisée principalement dans des régions supérieures dans la hiérarchie du cerveau, telles que le gyrus angulaire ou le cortex préfrontal latéral. Encore plus intéressant : l'étude identifie des sous-régions du sillon intra-pariétal, typiquement impliquées dans l'intégration sensori-motrice, comme étant les seules à partager un même codage des nombres perçus et de ceux générés lors de l'opération mentale.

Ces résultats de recherche fondamentale apportent une compréhension plus rigoureuse des processus neuronaux associés aux capacités numériques. Ils devraient permettre à l'avenir de tester plus précisément la nature des troubles observés chez les dyscalculiques.