Chez l’être humain, la représentation du nombre et de l’espace est profondément imbriquée. Nous nous représentons des nombres sur une ligne mentale orientée de gauche à droite, avec les petits nombres situés sur la gauche et les plus grands sur la droite. Des chercheurs italiens ont démontré que les nouveau-nés de quelques heures avaient déjà ce sens rudimentaire des nombres. Leur étude pose la question suivante : la disposition mentale spatiale des nombres ne serait-elle pas innée ?

En préambule de leur étude, Rosa Rugani et ses collègues (Universités de Padova et de Trento, Italie) présentent des recherches récentes qui remettent en question le fait que les humains représentent les nombres sur une ligne numérique mentale (LNM) en raison de leurs habitudes de lecture/écriture (pour les cultures occidentales). En effet, le rôle du langage ne pourrait pas être si central dans la détermination de la direction gauche-droite dans l’association spatiale numérique.

Par ailleurs, l’effet SNARC (l’association systématique entre nombre et espace – Spatial Numerical Association of Response Code), mis en évidence pour la première fois par Stanislas Dehaene et ses collègues, renforce cette association-répartition spatiale chez l’humain des petits nombres à gauche et des plus grands nombres à droite. En effet, lors d’épreuves de jugement d’égalité (comparer deux ensembles de nombres et dire s’ils sont égaux ou pas), ces chercheurs ont découvert que les sujets répondaient toujours plus vite pour les petits nombres en cliquant avec la main gauche et inversement, plus vite de la main droite pour les plus grands nombres.

Afin de déterminer si cette LNM est innée ou déterminée par la langue et la culture, l’équipe de R. Rugani a étudié le sens des nombres chez des nouveau-nés âgés entre 12 et 117 heures (âge moyen = 55 heures). Dans une de leurs expériences, ils ont accoutumé 24 nourrissons au nombre 12, en leur présentant des stimuli représentant 12 carrés noirs répartis spatialement différemment. La présentation de ces stimuli était très rapide, puisqu’elle durait 500 millisecondes. Après cette phase d’accoutumance, une séquence de deux essais différents leur a été administrée. La moitié des nouveau-nés voyaient un petit nombre (4) dans le premier essai et un grand nombre (36) dans le deuxième. Pour les autres nourrissons, le protocole était inversé. Dans chaque essai, le même stimulus a été présenté simultanément sur la droite et sur le côté gauche de l’écran d’ordinateur, au-dessus duquel était placée une caméra chargée d’enregistrer les mouvements oculaires des nouveau-nés (assis sur les genoux d’un expérimentateur). Quels sont les résultats de cette expérience ?

Lorsque sur le même écran, les deux stimuli étaient « 4 carrés noirs à gauche versus 4 carrés noirs à droite », le regard des nouveau-nés se portait plus longuement sur le stimulus gauche ; tandis que pour les deux stimuli « 36 carrés noirs à gauche de l’écran versus 36 carrés noirs à droite de l’écran », c’était l’inverse. Ainsi, une fois habitués à un nombre (le 12 ici), les bébés ont spontanément associé un plus petit nombre avec le côté gauche de l’écran et un plus grand nombre avec le côté droit de l’écran. Dans une autre expérience, les chercheurs ont montré que cette LNM n’était pas absolue mais relative. En effet, lorsque le nourrisson voyait apparaître sur le même écran un ensemble de 12 carrés noirs à gauche et le même ensemble de 12 carrés noirs à droite, selon les stimuli proposés précédemment, son regard se focalisait sur l’un ou l’autre de ces ensembles. Si le bébé avait vu auparavant sur l’écran « 36 carrés noirs à gauche et 36 carrés noirs à droite », à l’écran suivant, son regard se dirigeait vers l’ensemble « 12 carrés noirs de gauche ». S’il avait vu précédemment sur l’écran « 4 carrés noirs à gauche et 4 carrés noirs à droite », à l’écran suivant, c’était vers l’ensemble « 12 carrés noirs de droite » que son regard se portait.

Selon les auteurs de l’étude : « ces résultats constituent des preuves solides que dans notre espèce, le sens spatial des nombres provient de précurseurs pré-linguistiques et est biologiquement inscrit dans le cerveau. »