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Les bébés et le nombre (V. Izard, Plos Biology 2008)
Tous les êtres humains, quelles que soient leur culture et leur éducation, possèdent ce qu’on appelle le sens du nombre. Ce sens du nombre nous permet, par exemple, de percevoir en une fraction de secondes combien d’objets approximativement un ensemble contient. Depuis une vingtaine d’années, des recherches fondées sur le comportement des bébés montrent que le sens du nombre est présent chez le nourrisson dès les premiers mois de vie : les premiers signes apparaissent vers l’âge de 6 mois.
Dans cette étude, nous nous sommes intéressés aux bases cérébrales du sens du nombre chez des bébés âgés de 3 mois à peine.
Nous avons donc mesuré l’activité électrique émanant du cerveau des nourrissons alors qu’ils observaient des images représentant des groupes de plusieurs objets. Pour chaque bébé, la plupart des images contenaient le même nombre d’objets, et ces objets étaient toujours les mêmes : par exemple, on montrait au bébé plusieurs images de suite comportant un groupe de 4 canards. Cependant, au milieu de ces images, on insérait de temps en temps une image test, où le nombre ou l’identité des objets pouvaient varier : ainsi dans un contexte d’images de 4 canards, on montrait par exemple 8 canards, ou 4 chiens, ou 8 chiens.
Quelles sont les zones du cerveau qui réagissent au moment où le nombre d’objets change, ou au moment où l’identité des objets change ?
Nous avons testé ainsi plusieurs types de nombres : certains bébés ont vu des images contenant un petit nombre d’objets (2 ou 3), d’autres voyaient plus d’objets à la fois (4, 8 ou 12 objets).
En tout, pas moins de 150 bébés ont été testés, sur une période s’étendant sur plus de 2 ans !
Aujourd’hui nous sommes heureux d’annoncer à tous les participants que les résultats de l’étude sont positifs : à 3 mois, le cerveau des bébé réagit bel et bien lorsqu’on introduit un nombre différent !
De plus, nous avons pu étudier quelles sont les aires du cerveau qui entrent en jeu, pour traiter soit l’identité des objets, soit le nombre d’objets présents.
Chez l’adulte, le traitement des informations visuelles est organisé selon deux voies de traitement principales : la première, dite voie dorsale, permet d’extraire des informations sur la position et le mouvement des objets. Cette voie repose sur des aires du lobe pariétal, situées sur la partie supérieure du cerveau. Le traitement du nombre d’objets se rattache à cette voie. La seconde voie de traitement, dite voie ventrale, permet d’extraire et de retenir des informations sur l’identité des objets présents. Cette voie repose sur des aires des lobes temporaux, situés latéralement.
La technique de l’électroencéphalographie utilisée pour cette recherche ne permet pas de repérer directement les aires corticales concernées, cependant celles-ci peuvent être reconstruites en utilisant un modèle 3D du cerveau.
Ainsi, nous avons pu noter que dès l’âge de trois mois, les régions du cerveau répondant aux changements d’objet ou de nombre sont distinctes, et que le cerveau du bébé est déjà organisé selon un principe ventral/dorsal de base : les régions des lobes temporaux codent pour l’identité des objets tandis que le nombre implique un réseau d’aires pariétales et frontales.
Ces résultats soulignent que le développement du sens du nombre a lieu dans la continuité : dès les premiers mois, le traitement du nombre est orienté vers des aires pariétales. C’est en se fondant sur ce sens des quantités que les enfants pourraient ensuite comprendre des concepts mathématiques plus élaborés, tels que l’arithmétique.
Plos Biology, 2008
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