Deux fois deux égalent cinq. Une partie de la génétique derrière la capacité mathématique

Last Updated on novembre 21, 2020 by Joseph Gut – thasso

21 novembre 2020 – La variation génétique entraîne-t-elle des différences dans les capacités mathématiques? Sur la base de l’observation que certains individus peuvent résoudre une simple arithmétique mentale, telle que la racine carrée de neuf, en une fraction de seconde alors que d’autres individus ont besoin de jours pour le faire, on pourrait supposer que certains gènes pour ces différences interindividuelles dans les capacités mathématiques pourraient être impliqué. 

Comment, alors, la variation génétique pourrait-elle donner lieu à des différences interindividuelles dans les capacités mathématiques? La variation de l’ADN dans un gène appelé ROBO1 est associée à des différences anatomiques précoces dans une région du cerveau qui joue un rôle clé dans la représentation de la quantité, expliquant potentiellement comment la variabilité génétique pourrait façonner les performances mathématiques chez les enfants, selon une étude publiée le 22 octobre en libre accès dans le revue PLOS Biology par Michael Skeide de l’Institut Max Planck pour les sciences cognitives et cérébrales humaines en Allemagne, et ses collègues.

Le gène ROBO1 code pour la protéine homologue 1 du rond-point qu’une étude antérieure a été impliquée dans un trouble de la communication basé sur un pedigree finlandais avec dyslexie sévère. Les analyses ont révélé qu’une translocation s’était produite perturbant ROBO1. L’étude de la composante mémoire phonologique du système d’acquisition du langage suggère que les polymorphismes ROBO1 sont associés au fonctionnement de ce système, qui chez l’homme est codé par le gène ROBO1.

Dans la présente étude sur la capacité mathématique, les auteurs ont spécifiquement constaté que les variantes génétiques de ROBO1 chez les jeunes enfants sont associées au volume de matière grise dans le cortex pariétal droit, qui à son tour prédit les résultats des tests mathématiques en deuxième année. La capacité mathématique est connue pour être héréditaire et liée à plusieurs gènes qui jouent un rôle dans le développement du cerveau. Mais il n’a pas été clair comment les gènes liés aux capacités mathématiques pourraient sculpter le cerveau humain en développement. En conséquence, la question de savoir comment la variation génétique pourrait donner lieu à des différences dans les capacités mathématiques reste ouverte. Pour combler ce manque de connaissances, Skeide et ses collaborateurs ont combiné le génotypage et l’imagerie cérébrale chez des enfants non scolarisés sans formation en mathématiques.

Les auteurs ont analysé 18 polymorphismes mononucléotidiques (SNP), c’est-à-dire des variantes génétiques affectant un seul bloc de construction d’ADN, dans 10 gènes précédemment impliqués dans la performance mathématique. Ils ont ensuite examiné la relation entre ces variantes et le volume de matière grise (qui se compose principalement de corps de cellules nerveuses), dans tout le cerveau, sur un total de 178 enfants de trois à six ans qui ont subi une imagerie par résonance magnétique. Enfin, ils ont identifié des régions du cerveau dont les volumes de matière grise pouvaient prédire les résultats des tests de mathématiques en deuxième année.

Dans l’ensemble, ils ont constaté que des variantes de ROBO1, un gène qui régule la croissance prénatale de la couche la plus externe du tissu neural dans le cerveau, sont associées au volume de matière grise dans le cortex pariétal droit, une région cérébrale clé pour la représentation quantitative. De plus, le volume de matière grise dans ces régions prédisait les résultats des tests de mathématiques des enfants entre sept et neuf ans. Selon les auteurs, les résultats suggèrent que la variabilité génétique pourrait façonner la capacité mathématique en influençant le développement précoce du système de traitement des quantités de base du cerveau.