La recherche en génétique, en neurobiologie et en épidémiologie a montré que la dyscalculie, de la même manière que les autres troubles de l’apprentissage, est un trouble lié au cerveau et en particulier à un dysfonctionnement des régions/connexions cérébrales impliquées dans le calcul.
La recherche clinique sur l’acalculie (généralement acquise à la suite d’un accident vasculaire cérébral) est le premier acteur de la compréhension du mécanisme cérébral de la dyscalculie, du fait de la similarité qui existe entre les deux troubles. Les patients acalculiques ne présentent pas de troubles du langage, de la lecture ou de la mémoire. La plupart d’entre eux, qui n’avaient aucun trouble du calcul avant l’accident, ont sévèrement perdu leur sens du nombre et leurs compétences arithmétiques au moment de l’accident. Le plus fréquemment, ces troubles sont associés à des lésions dans la région pariétale gauche, connue pour accueillir le système numérique principal.
La neuroimagerie fonctionnelle a été très récemment appliquée à la dyscalculie :
- Des chercheurs ont notamment rapporté le cas d’un jeune adulte souffrant d’une dyscalculie développementale associée à une intelligence et une capacité de lecture particulièrement élevées (Levy 1999).
Malgré l’absence d’anomalies structurelles macroscopiques, un défaut dans la région pariétale inférieure gauche a été révélé par spectroscopie par résonance magnétique (une technique analytique non-invasive associée à l’imagerie par résonance magnétique et utilisée dans l’étude de l’évolution métabolique de troubles cérébraux, de tumeurs, etc). - De la même manière, d’autres chercheurs ont isolé une région du sillon intrapariétal gauche ayant un volume réduit de matière grise chez les enfants dyscalculiques prématurés, par rapport à des enfants prématurés non-dyscalculiques.
- Le dysfonctionnement du système numérique principal n’est pas pour autant forcément la seule cause de la dyscalculie.
Comme mentionné dans la section Apprendre les opérations [lien interne], le circuit de la mémorisation verbale et le “par coeur” est également crucial dans le traitement arithmétique ;
il semble également déficient chez les enfants dyscalculiques. - Enfin, les personnes atteintes d’une dyscalculie développementale recrutent d’autres régions cérébrales pour compenser leur déficit en mathématiques.
Alors que, chez les “calculeurs normaux”, les tâches arithmétiques activent principalement les deux sillons intrapariétaux (gauche et droit) et très peu le gyrus frontal gauche, les régions les plus actives chez les personnes dyscalculiques sont le sillon intrapariétal droit et le gyrus frontal médian gauche (Morocz 2003).
Malheureusement, cette plasticité cérébrale spontanée ne semble pas suffire à compenser entièrement le handicap, du moins pas en l’absence d’un programme spécifique de remédiation.