La qualité de la substance blanche joue un rôle crucial dans les performances d'addition et de multiplication.
Les enfants excelleant en addition et multiplication présentent une meilleure qualité de certaines voies de substance blanche dans leur cerveau. Cette relation ne s'observe pas pour la soustraction et la division, mais pourrait s'appliquer à la lecture de mots.
Le neuropédagogue Bert De Smedt, de la KU Leuven, a soumis 25 enfants en bonne santé âgés de 12 ans à des tests de mathématiques simples. Parallèlement, il a mesuré leur activité cérébrale via l'imagerie par tenseur de diffusion (DTI), une technique d'IRM avancée. De Smedt s'est ensuite concentré sur le faisceau arqué, la voie nerveuse reliant les zones clés de calcul dans les lobes frontal et pariétal. Chez les bons mathématiciens, les fibres de cette voie sont davantage et mieux myélinisées que chez les moins performants. La myéline accélère la transmission des signaux entre les neurones. Ces différences ne s'expliquent ni par l'intelligence, l'âge ni la mémoire de travail.
De Smedt n'a relevé aucune corrélation pour la soustraction et la division. Il soupçonne un lien avec l'automatisation et la mémorisation : additions simples et tables de multiplication s'apprennent par cœur et deviennent instinctives dès l'école primaire. La soustraction et la division requièrent en revanche des étapes intermédiaires plus fréquentes.
Ces voies de substance blanche interviennent aussi dans la lecture, selon De Smedt. La reconnaissance rapide des mots, comme les calculs basiques, s'automatise avec la pratique. « Cela éclaire les comorbidités fréquentes entre troubles mathématiques et dyslexie chez les enfants », note-t-il. Les chercheurs prévoient d'examiner les voies nerveuses chez les enfants dyspraxiques ou dyscalculiques, et d'évaluer l'impact d'un entraînement mathématique supplémentaire. L'étude est publiée dans NeuroImage (2020).
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