Soumettre le cerveau à des chocs électriques très légers peut améliorer les performances en mathématiques, selon une étude récemment publiée par des chercheurs britanniques.
L’objet de cette expérience a de quoi surprendre, car le fait d’administrer des chocs électriques au cerveau évoque immanquablement certaines pratiques qui ont parfois été utilisées de manière particulièrement barbare par le passé, notamment dans le cadre de la psychiatrie. Le public en garde une image extrêmement négative, en partie à cause de la manière dont l’électrothérapie a été représentée dans des œuvres de fiction comme Vol au-dessus d’un nid de coucou, ou plus récemment Mad Men.
Mais ce champ de recherche a beaucoup évolué depuis. Terminés, les traitements électriques non consentis, douloureux et dévastateurs au niveau cognitif ; aujourd’hui, des chercheurs et cliniciens utilisent parfois des variantes plus modernes, douces et scientifiquement rigoureuses de cette technique pour soulager des troubles psychologiques comme la dépression ou la schizophrénie lorsque les approches médicamenteuses échouent.
L’étude qui nous intéresse aujourd’hui ne se focalise cependant pas sur la thérapie. À la place, ses auteurs ont exploré le potentiel de l’électricité dans l’augmentation des performances, spécifiquement dans le domaine des mathématiques.
Une expérience pour booster les capacités en mathématiques
Ils ont commencé par soumettre 72 étudiants volontaires de la prestigieuse université d’Oxford à un test préliminaire en deux parties. D’un côté, il y avait des exercices de mathématiques « pures », conçus pour évaluer leur capacité à résoudre des problèmes. De l’autre, des tests davantage axés sur l’apprentissage par répétition, basés notamment sur la mémoire.
Une fois ces données enregistrées, les participants ont été équipés d’électrodes conçues pour délivrer de très légers chocs électriques au cerveau à travers le cuir chevelu. Spécifiquement, il s’agissait d’une méthode appelée stimulation transcrânienne par bruit aléatoire, ou tRNS. Cette procédure de stimulation cérébrale repose sur des impulsions de faible intensité. La sensation ressentie se situe largement en dessous du seuil de douleur, et les chocs sont même imperceptibles dans la majorité des cas.
Ils ont ensuite été divisés en trois groupes qui ont chacun reçu un type de tRNS différent. Les deux premiers ont respectivement été stimulés au niveau du cortex préfrontal dorsolatéral et du cortex pariétal postérieur — des aires cérébrales qui ont été liées aux performances en mathématiques par d’autres études. Le troisième faisait office de groupe de contrôle, et n’a reçu aucun signal électrique.
Après la procédure, les participants ont repassé une série de tests très similaires à ceux du début de l’étude, afin de mesurer l’éventuelle évolution de leurs performances. Et les résultats ont été assez surprenants : les participants qui avaient obtenu les moins bons résultats au test préliminaire ont vu leur score augmenter significativement, parfois jusqu’à dépasser ceux du groupe de tête. En revanche, ceux qui avaient le mieux performé ont obtenu des scores quasiment identiques.
Ces résultats suggèrent que le traitement pourrait être particulièrement bénéfique aux sujets qui éprouvent des difficultés en mathématiques, et qu’il pourrait donc aider à réduire l’écart de performance au sein d’un groupe. Plus largement, les auteurs suggèrent que cette approche pourrait aider des patients dans d’autres cas de figure, notamment ceux qui présentent des difficultés d’apprentissage générales ou qui souffrent de troubles de l’attention.
Un vrai potentiel, dans certaines limites
Il convient toutefois de nuancer les implications de cette étude qui présente certaines limites. Pour commencer, le groupe de volontaires reste relativement restreint. Or, même si l’architecture générale du cerveau reste similaire chez tous les individus, avec les mêmes grandes régions et circuits fonctionnels, elle présente des variations significatives dans sa structure fine, la connectivité des réseaux neuronaux et la taille relative de certaines zones. Les réponses aux stimulations cérébrales pourraient donc varier drastiquement avec d’autres sujets.
Cela signifie qu’il faut faire preuve de prudence au moment d’extrapoler ces résultats à l’ensemble de la population. A terme, il faudra peut-être trouver un moyen de développer des version personnalisées de cette thérapie.
Autre précision importante : cette étude repose sur une procédure rigoureuse, conduite par des professionnels dans un environnement très contrôlé. Même si les résultats sont encourageants, ce n’est absolument pas une raison pour sortir les pinces crocodiles et brancher la batterie de votre voiture sur les oreilles d’un enfant qui éprouverait des difficultés en mathématiques ; toute stimulation électrique improvisée pourrait avoir des conséquences catastrophiques.
Pour bénéficier de cette technologie, il faudra donc attendre que les spécialistes l’amènent à maturité, et conduisent des essais cliniques à grande échelle — pour prouver rigoureusement son efficacité chez tous les profils de patients, mais aussi pour documenter d’éventuels effets secondaires.
Mais il s’agit néanmoins d’un axe de recherche prometteur. Il sera intéressant de voir si cette approche permettra un jour d’améliorer durablement les capacités cognitives de manière sûre et accessible, notamment chez les personnes rencontrant des difficultés scolaires ou des troubles cognitifs. En attendant, cette étude ouvre la voie à une meilleure compréhension du câblage subtil de notre cerveau, et contribue à élargir le champ des possibles dans le domaine de la médecine cognitive.
Le texte de l’étude est disponible ici.
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