Latéralisation du cerveau – la tendance des hémisphères gauche et droite à se spécialiser dans différentes fonctions – sous-tend le développement d'une ligne de nombre mental de gauche à droite, selon une étude de NOUVELLES POUPS.
L'étude, publiée sous forme de préparation révisée dans elife et apparaissant aujourd'hui comme la version finale, est décrit par les éditeurs comme fondamentaux. Ils disent que les preuves présentées sont convaincantes et que les résultats intéresseront les chercheurs qui étudient la cognition numérique, la latéralisation du cerveau et le développement cognitif du cerveau plus largement.
Beaucoup de gens pensent intuitivement aux nombres disposés le long d'une ligne mentale, soit de gauche à droite, avec des nombres plus petits à gauche et plus grands à droite, soit vice versa. Cette représentation – souvent appelée lignée de nombres mentaux – est traditionnellement censée se développer à travers l'expérience culturelle, en particulier par la direction et l'écriture. Cependant, la recherche a montré des preuves d'une ligne de nombre mental de gauche à droite chez les jeunes nourrissons et les animaux, ce qui remet en question cette hypothèse et suggérant que cette association spatiale numerique peut avoir des racines biologiques.
La latéralisation du cerveau, également connue sous le nom de spécialisation hémisphérique, fait référence à l'idée que les deux hémisphères du cerveau sont fonctionnellement différents et ont des rôles spécialisés dans divers processus cognitifs.
L'exposition à la lumière embryonnaire induit la latéralisation du cerveau chez les poussins domestiques et améliore leurs capacités spatiales numériques et leur tendance à «compter» de gauche à droite. Bien que plusieurs modèles aient proposé que la ligne du nombre mental provienne de la latéralisation du cerveau, des preuves directes ont fait défaut. Notre étude fournit cette preuve, montrant que la latéralisation est essentielle pour l'émergence d'associations spatiales numeriques de gauche à droite. «
Rosa Rugani, auteur principal, professeur, Département de psychologie générale, Université de Padoue, Italie
Chez les poussins domestiques, une exposition à la lumière pendant le développement embryonnaire est connue pour favoriser la latéralisation du cerveau. Par conséquent, Rugani et ses collègues ont incubé 100 œufs de poussins, à moitié exposé à la lumière et à moitié maintenue dans l'obscurité. Cela a produit un groupe de poussins fortement latéralisés et un groupe de poussins faiblement latéralisés.
Après l'éclosion, les poussins ont été formés pour localiser les aliments cachés derrière le quatrième bouchon de bouteille dans une rangée verticale de 10 casquettes identiques. Une fois qu'ils ont appris cette tâche, l'équipe a tourné la gamme de mangeoires de 90 degrés afin qu'elle soit horizontale et teste si les poussins rechercheraient de la nourriture dans le quatrième capuchon de la gauche ou de la droite. Les deux plafonds constituaient un choix plausible, permettant aux chercheurs d'observer toutes les préférences directionnelles naturelles.
Les poussins fortement latéralisés ont montré une préférence claire pour la sélection du quatrième capuchon à partir de la gauche, suggérant une cartographie de nombre de gauche à droite. En revanche, les poussins faiblement latéralisés n'ont montré aucune préférence directionnelle cohérente, en sélectionnant au hasard entre les deux caps.
Les chercheurs ont ensuite répété ce test tout en couvrant l'œil gauche ou droit des poussins. Étant donné que chaque œil envoie principalement des signaux à l'hémisphère opposé du cerveau, cela a permis à l'équipe de déterminer quel hémisphère traitement des informations pendant l'expérience. Lorsque les poussins n'utilisaient que leur œil gauche (engageant l'hémisphère droit), ceux avec des cerveaux fortement latéralisés ont de nouveau choisi le quatrième capuchon de la gauche plus fréquemment, renforçant le rôle de l'hémisphère droit dans l'intégration des indices spatiaux et numériques. Lorsque ces mêmes poussins n'utilisaient que leur œil droit (engageant l'hémisphère gauche), ils avaient tendance à choisir le quatrième capuchon par rapport à la droite à la place. Les poussins faiblement latéralisés n'ont pas réussi à résoudre la tâche dans les deux conditions monoculaires. Cela suggère que la latéralisation du cerveau, établie par une exposition à la lumière au cours des derniers jours de développement embryonnaire, est essentielle pour intégrer les signaux spatiaux et numériques et stimule les performances cognitives.
Dans une expérience de suivi, les chercheurs ont testé comment les poussins se comporteraient si les signaux spatiaux étaient rendus peu fiables. Ils ont changé l'espacement entre les capuchons afin que la position physique du quatrième capuchon variait – ce qui signifie que les poussins ne pouvaient s'appuyer que sur des informations ordinales (numériques), et non la disposition spatiale, pour localiser les aliments. Dans ces conditions, ni les poussins fortement ni faiblement latéralisés n'ont montré de préférence directionnelle.
« Pour la première fois, nous montrons que la latéralisation du cerveau n'est pas seulement liée à la ligne des numéros mentaux – c'est nécessaire pour cela », explique Rugani. « Cette découverte apporte un fort soutien expérimental à l'idée que notre sens du nombre et de l'espace est biologiquement ancré, mais façonné par l'interaction d'un individu avec l'environnement. »
Les auteurs suggèrent qu'un modèle de balayage de gauche à droite naturel peut avoir des avantages évolutifs pour les poussins. Par exemple, lors de la recherche de nourriture, cela peut leur permettre de localiser et de quantifier efficacement les sources de nourriture sans négliger les zones.
« Notre travail démontre que la fonction du cerveau latéralisée joue un rôle clé dans la formation de la façon dont les animaux, incluant éventuellement les humains, pensent aux chiffres », a déclaré l'auteur senior Lucia Regolin, professeur au Département de psychologie générale de l'Université de Padoue. « La compréhension de la base biologique de la pensée numérique peut nous aider à déterminer pourquoi certaines capacités cognitives émergent lorsqu'ils le font dans le développement, et pourquoi ils pourraient être modifiés chez les personnes atteintes de l'organisation du cerveau atypique. Cette recherche ouvre la porte à d'autres études sur les origines du développement du raisonnement numérique, et comment les premières expériences sensorielles peuvent influencer les résultats cognitifs ultérieurs. » «
