Le cerveau, le sexe et les mathématiques

Compte-rendu de l'intervention de Catherine Vidal
Neurobiologiste, Directrice de Recherche à l'institut Pasteur
Dans le cadre du colloque Pour plus de femmes scientifiques
Paris, le 17 mai 2003, organisé par
Femmes et Mathématiques, et l'Université de Champage-Ardenne
par Isabelle Collet

Dans les milieux scientifiques, l'idée d'un déterminisme biologique qui empêcherait les femmes de réussir en mathématique est ancienne et a la vie dure. L'étude du cerveau des hommes et des femmes permettrait de prouver la moindre intelligence de celles-ci ou leur moindre aptitude aux mathématiques.

Au XIXe, à l'époque de la craniométrie, on pensait que le volume du cerveau était en lien avec l'intelligence. Ainsi, on opérait une hiérarchie : les blancs ont un cerveau plus gros que celui des noirs, les hommes ont un cerveau plus gros que celui des femmes.

Paul Broca, en France, a passé des années à peser des cerveaux et à mesurer des volumes crâniens. Il a ensuite estimé que les cerveaux féminins pesaient en moyenne 181g de moins que celui des hommes. Pourtant, à l'époque de Broca, on savait déjà que la corpulence des individus avait une incidence sur la taille des organes. Les hommes étaient plus grands que les femmes, il était tout à fait normal que leur cerveau soit plus gros. Broca y fait effectivement allusion dans un article, mais précise tout de même que ce paramètre ne peut pas être suffisant pour expliquer la différence de poids, et qu'il est bien l'indice de la moindre intelligence des femmes.

Par ailleurs, selon les critères de sélection des cerveaux (taille de l'individu, cause de la mort, état nutritionnel de l'individu, manière d'extraire le cerveau), les résultats peuvent être très différents. Finalement, quand on a pesé le cerveau de certains hommes indiscutablement reconnus pour leur brillante intelligence, on s'est rendu compte que le poids ne jouait aucun rôle, puisque Einstein avait un cerveau plus petit que la moyenne et qu'on pouvait trouver jusqu'à 1kg de différence entre 2 cerveaux de " génies ".

Malgré tout, cette théorie a connu une résurgence en 1992. Des chercheurs américains relancent le débat après avoir analysé des données de l'armée américaine sur la taille des casques. Il apparaîtrait que les Asiatiques auraient des casques plus gros que les Blancs qui auraient des casques plus gros que les Noirs. Du côté des sexes, les hommes ont des casques plus gros que ceux des femmes. Comme les officiers ont des casques plus gros que ceux des soldats, ils ne leur en faut pas plus pour en conclure qu'il y aurait bien un lien entre taille du cerveau et intelligence. Si la revue Nature a refusé de publier cet article, ce n'est pas parce qu'il semblait douteux sur le plan scientifique, mais parce qu'il n'était pas politiquement correct. Un autre journal l'a publié.

En 1980, une étude anatomique montre des différences au niveau du corps calleux chez les hommes et les femmes. Comme on le découvre plus large chez les femmes, il s'ensuit des interprétations sur le fait que les femmes, utilisant systématiquement les 2 aires du cerveau, sont incapables de faire deux choses à la fois. Alors que les hommes, qui peuvent désynchroniser leurs deux aires cérébrales en sont capables . Cette théorie sur le corps calleux a été rapidement abandonnée.

La théorie suivante était celle qui établissait que les deux hémisphères cérébraux étaient orientés vers des usages différents. Les hommes auraient un plus grand développement de l'hémisphère droit, ce qu'il leur donnerait des aptitudes pour les mathématiques. Les femmes auraient plutôt le cerveau gauche mieux développé, ce qui leur donnerait des aptitudes naturelles en langues. Il faut savoir que les données expérimentales qui ont été à l'origine de cette étude ont été recueillies d'une part sur des rats et des souris, d'autre part sur des cerveaux humains atteints de troubles pathologiques, puis ont été extrapolées.

Avec les images d'IRM fonctionnelle qui permettent de voir l'activation du cerveau au moment où il pense, on a constaté en fait que les deux hémisphères s'aidaient simultanément et qu'aucune différence entre les sexes ne ressort dans les fonctions cognitives supérieures en IRM fonctionnelle.

Le test de la Tour de Londres est un test qui met en œuvre :

• - la mémoire de travail et l'attention,
  - la planification des actions dans le temps et l'espace
  - le raisonnement,

On constate chez les hommes comme chez les femmes, une grande variabilité individuelle sur IRM fonctionnelle. Les performances sont équivalentes et chacun se débrouille différemment pour les mêmes résultats cognitifs.

Si les grandes lignes du cerveau sont construites par les gènes in utero, 90% des liaisons synaptiques sont établies jusqu'à l'âge de deux ans. Si le nombre de neurones reste le même, les circuits entre eux changent selon l'alimentation, les hormones, les agents pathogènes, les interactions avec les proches, le rapport au monde.

Prenons deux expériences :

• - Chez les violonistes, on constate que l'aire du cerveau qui contrôle les doigts de la main gauche est deux fois plus large que chez les non-violonistes. Cette surface est d'autant plus grande qu'on commence le violon de bonne heure (entre 5 et 10 ans). Néanmoins, il n'y a pas de lien entre surface et compétence au violon, bien d'autres types d'apprentissages étant mis en jeu.
• - L'autre expérience est celle réalisée sur les chauffeurs de taxi. L'aire du cerveau qui contrôle les représentations spatiales est d'autant plus grande qu'ils ont exercé longtemps leur métier.

Si ces expériences montrent le rôle majeur des différences culturelles dans les fonctions cognitives, Doreen Kimura maintient qu'il est inutile de pousser les filles à faire davantage de maths, elles ne sont pas faites pour cela, et elles ne pourront jamais y exceller . Pour prouver cela, Kimura propose un certain nombre de tests cognitifs à des hommes et des femmes et démontre ainsi des aptitudes différentes .

L'enjeu, maintenant, pour Doreen Kimura est d'objectiver cette tendance naturelle des hommes à aimer et réussir en maths. ·

• - Elle analyse alors les stries des empreintes digitales. Comme elles se forment durant la vie fœtale, elles sont indépendantes de tous paramètres culturels. Or, les stries sont plus nombreuses chez les hommes que chez les femmes. Elles sont également plus nombreuses chez les hommes hétéros que chez les gays.
• - De même, les hommes bons en maths auraient plus de testostérone que les autres. Néanmoins, cette testostérone a été mesurée sur des prélèvements de salive, ce qui ne peut pas donner d'indice sur la quantité réelle de testostérone présente dans le corps. Par la suite, des expériences ont été effectuées sur des rats : en leur injectant de la testostérone, ou en les castrant, on faisait varier leur performance dans les labyrinthes. Malheureusement, cette expérience ne fonctionne que sur une seule souche de rats.
• - Le dernier argument de Kimura est que les gènes se sont spécialisés depuis les temps préhistoriques, où déjà, les femmes vivaient dans les cavernes et les hommes partaient chasser à l'extérieur.

A l'encontre les arguments de Kimura, on doit signaler :

• - On connaît très peu de choses sur les hommes préhistoriques et en particulier sur la répartition des tâches par sexe, à tel point que Lucie pourrait s'appeler Lucien.
• - En outre, à la différence des rats (et des autres animaux), les humains ont surdéveloppé le néocortex qui contrôle le cerveau le cerveau primitif. C'est le seul être à pouvoir ainsi échapper au déterminisme de son espèce.
• - Les différences pointées par Kimura n'apparaissent qu'après l'adolescence.
• - Les différences sont plus marquées chez les Blancs que chez les Noirs.
• - Les écarts de performance se réduisent de plus en plus depuis 20 ans.

Malgré la grande diffusion de ses travaux (Les hommes viennent de Mars et les femmes viennent de Vénus, Pourquoi les hommes n'écoutent pas et les femmes ne savent pas lire les cartes routières…), Kimura est assez isolée comme chercheuse, peu d'équipes travaillent sur une différence sexuée du cerveau. Son argumentation est séduisante pour le public car elle semble s'appuyer sur des données scientifiques qui n'ont pas été confirmée par d'autres équipes et présentent d'évidents biais méthodologiques. La plus grande méfiance est donc de mise face à ses résultats.