Avez-vous des capacités mathématiques? De nouvelles recherches montrent que les niveaux de deux neurotransmetteurs clés peuvent prédire les capacités mathématiques d'une personne, suggérant que la chimie du cerveau peut jouer un rôle pour ceux qui trouvent les mathématiques faciles.
La nouvelle étude a porté sur 255 sujets, allant d'écoliers de six ans à des étudiants universitaires. L'étude s'est concentrée sur deux neurotransmetteurs connus pour jouer un rôle dans la plasticité cérébrale et l'apprentissage, le glutamate et l'acide gamma-aminobutyrique (GABA).
S'appuyant sur des recherches antérieures, l'accent a été mis sur deux zones du cerveau associées à des capacités mathématiques - le sillon intra-pariétal gauche (IPS) et le gyrus frontal moyen gauche (MFG).
Les résultats étaient étonnamment contradictoires. Chez les sujets les plus jeunes, des niveaux élevés de GABA et de faibles niveaux de glutamate IPS étaient systématiquement associés à des compétences élevées en mathématiques.
Mais dans la cohorte universitaire supérieure, c'est exactement le contraire qui a été observé; de faibles niveaux de GABA et des niveaux élevés de glutamate ont été associés à de fortes capacités mathématiques. Les niveaux de MFG des deux neurotransmetteurs ne sont pas associés aux compétences en mathématiques.
La cohorte a été testée deux fois sur une période de 18 mois, permettant aux chercheurs de voir si ces niveaux de neurotransmetteurs pouvaient prédire les futures capacités mathématiques. Et cela a fonctionné, car les niveaux de neurotransmetteurs prédisaient efficacement la réussite des tests de mathématiques terminés après un an et demi.
À ce stade, les raisons de ces différences dans la chimie du cerveau des élèves plus âgés et plus jeunes ne sont pas claires. Les chercheurs suggèrent que « les concentrations de GABA et de glutamate augmentent ou limitent la plasticité d'une fonction cognitive donnée, selon la période sensible de cette fonction cognitive ».
Ainsi, il est possible que des niveaux élevés de GABA améliorent les capacités mathématiques des jeunes enfants pendant une période critique du développement du cerveau, tandis qu'un niveau élevé similaire de GABA peut nuire aux mêmes compétences mathématiques plus tard dans la vie.
Roy Kadosh, l'un des chercheurs travaillant sur le projet, affirme que la découverte de ce changement de développement indique un changement inconnu de la plasticité cérébrale qui se produit à un moment donné pendant l'adolescence.
«Notre découverte de commutateurs développementaux dans le lien entre le GABA et le glutamate et la réussite scolaire souligne un principe de plasticité commun et inconnu», explique Roy Kadosh. "Contrairement aux études précédentes chez l'homme ou l'animal, qui se sont concentrées sur des stades de développement plus étroits, notre étude longitudinale transversale suggère qu'il est peu probable que la relation entre la plasticité et l'éveil et l'inhibition du cerveau à différents stades soit constante."
Une autre étude récente du même groupe a spécifiquement examiné les niveaux de GABA dans le gyrus frontal moyen (MFG) chez les enfants âgés de 14 à 18 ans. Cette étude a montré que les niveaux de MFG peuvent prédire efficacement si un élève réussit ou non en mathématiques.
D'autres recherches examineront si certaines activités d'apprentissage peuvent aider les enfants moins intéressés par les mathématiques à maintenir ces zones du cerveau à recevoir la formation de développement dont ils ont besoin.
"Tous les adolescents n'aiment pas les mathématiques, nous devons donc explorer des alternatives possibles, telles que l'apprentissage de la logique et du raisonnement, qui impliquent la même zone cérébrale que les mathématiques", explique Roy Kadosh.
La nouvelle étude a été publiée dans la revue PLOS Biology.
2021-08-04 03:21:22
Auteur: Vitalii Babkin