Les mathématiques ne sont pas également comprises par tout le monde. Mais avec un peu d'électricité, certains pourront peut-être rattraper leur retard. © allvision, Fotolia

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Science décalée : le courant électrique qui rend meilleur en maths

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Comment améliorer ses performances en mathématiques sans plancher des heures durant sur un livre ? Il suffit de quelques chocs électriques dans un endroit bien précis du cerveau pendant la résolution d'un problème, et les capacités de calcul s'améliorent. De quoi donner des idées à quelques semaines des épreuves du bac...

Vous en aviez rêvé ? Ils l'ont fait. Des chercheurs de l'université d’Oxford viennent de montrer que l'on pouvait améliorer les compétences en mathématiques en envoyant un faible courant électrique dans une région précise du cerveau durant la résolution d'un problème. De quoi réconcilier celles et ceux qui ont des difficultés avec cette science si particulière.

Le contexte : améliorer les capacités cognitives par l’électricité

La rumeur prétend que nous n'exploitons que 10 ou 30 % des capacités de notre cerveau. Cet organe si particulier comporte encore son lot de mystères, mais des scientifiques pensent qu'il est possible d'augmenter sa puissance en utilisant les moyens adéquats. Ainsi, en 2010, Roi Cohen Kadosh et ses collègues britanniques ont montré que l'envoi d'un courant électrique de faible intensité dans le lobe pariétal droit du cerveau, impliqué dans la compréhension des nombres, permettait de mieux retenir une série de chiffres.

Mais ce n'était pas encore suffisant pour eux. Désireux de passer à l'étape supérieure, ils ont entrepris une série d'expériences dans le but d'améliorer directement la capacité de calcul. Comme ils l'expliquent dans la revue Current Biology, leurs efforts se sont révélés payants.

Envoyer un courant aléatoire dans une région précise du cerveau permet d'améliorer les capacités de calcul sur le long terme. © Por adrines, www.arteyfotografia.com

L’étude : le cerveau électrique meilleur en mathématiques

Dans ce nouveau travail, 25 volontaires ont pris part aux expérimentations. Tous se voyaient équipés d'électrodes placées au sommet du crâne, à des endroits bien précis. Durant des sessions mathématiques étalées sur cinq jours, 13 d'entre eux recevaient un courant électrique dont l'intensité fluctuait de manière arbitraire (stimulation transcrânienne de bruit aléatoire) dans une région précise du cerveau, le cortex préfrontal dorsolatéral, dont on suppose qu'il joue un rôle dans la réflexion mathématique. Les 12 autres, en revanche, faisaient office de groupe placébo, ceux-ci ne recevant pas de décharge. 

En parallèle, une spectroscopie dans le proche infrarouge, permettant d'observer le flux sanguin et d'en déduire le métabolisme, a été pratiquée chez tous les participants, afin d'étudier d'éventuelles différences.

Lors des tests, les volontaires au cerveau électrisé se sont montrés meilleurs que les autres pour retenir des équations qu'ils avaient préalablement vues, qu'ils ont mémorisées deux à cinq fois plus vite. En plus, leurs capacités de calcul ont été améliorées de l'ordre de 30 à 40 % par rapport à celles du groupe témoin. Lorsqu'on regarde le métabolisme cérébral, il est pourtant plus faible chez les volontaires traités. Leur cerveau est plus efficace en utilisant pourtant moins d'énergie. La stimulation électrique semble donc faciliter la mémoire mathématique et les aptitudes à compter sur le court terme.

Les mathématiques imposent un langage qui peut paraître trop abstrait à certains. Mais l'envoi d'un courant électrique dans le cerveau pourrait les aider à traduire ce qui leur paraît être du charabia. © Robert Scarth, Fotopedia, cc by sa 2.0

Six mois plus tard, six participants de chaque groupe ont accepté de reprendre part aux tests. Les capacités de calcul restaient toujours supérieures dans le lot de ceux qui avaient été soumis au courant électrique. Mieux : ces performances pouvaient être généralisées. Ainsi, ils n'étaient pas uniquement plus brillants pour résoudre des équations déjà vues par le passé, ils se montraient également meilleurs pour trouver les résultats de problèmes du même ordre. En revanche, l'aspect mémoire avait régressé, et les deux groupes présentaient des performances équivalentes.

L’œil extérieur : bientôt disponible dans les salles de classe ?

Est-ce le secret pour réussir ses épreuves de maths ? Il est encore bien trop tôt pour le dire, et l'expérience, absolument non douloureuse, ne peut être généralisée à partir d'un échantillon aussi faible. Mais cela ouvre des perspectives réjouissantes, qui ne sont peut-être que les prémices d'une voie très prometteuses. Pour les auteurs, ce gain de potentiel mathématique s'expliquerait par une plus grande excitabilité des neurones du fait du courant électrique circulant, facilitant une activation synchrone des cellules cérébrales.

Mais avant de voir débarquer de tels dispositifs dans les salles de classe ou à la maison, il faudra du temps. D'une part parce que les électrodes doivent être minutieusement placées par des experts et l'entraînement exige d'être tout aussi précis, et d'autre part car on ignore si la technique est sans danger. Et il y a de quoi émettre quelques doutes.

En effet, dans leur précédente expérience, ils avaient utilisé un courant de faible intensité et continu. Leurs investigations ultérieures ont révélé que la manipulation pouvait causer quelques troubles de la cognition. Dans ce nouvel article, ils ne font état d'aucun effet secondaire indésirable constaté. Êtes-vous alors prêts à tenter l'expérience pour compter un peu plus vite ?