De l’Amazonie à Harvard, sur les traces de l’intuition géométrique, par Hervé Morin

"Son âme devait posséder dès l’origine cette connaissance." Ainsi concluait Socrate, après avoir conduit un esclave à découvrir les relations entre les aires de carrés tracés sur le sable, comme le raconte Platon dans son Ménon (environ 380 avant notre ère). La géométrie est-elle bien une capacité spontanée de l’esprit humain ? Pour le savoir, une équipe franco-américaine - qui cite explicitement Platon - s’est tournée vers des cerveaux supposés plus vierges encore de notions mathématiques que celui de l’esclave de Socrate : ceux des Mundurucus, des Indiens d’Amazonie, qui n’ont que quelques mots pour exprimer des grandeurs fixes (Le Monde du 18 octobre 2004).

Stanislas Dehaene, du service hospitalier Frédéric-Joliot d’Orsay (Inserm-CEA) et ses collègues publient dans la revue Science les résultats d’une série de tests non verbaux appliqués à ces Indiens par le linguiste Pierre Pica (CNRS-Paris VIII). Ces épreuves, du type "cherchez l’intrus", ont été conçues pour évaluer leurs capacités à manipuler, sans forcément en avoir conscience, divers concepts géométriques. Les scores des enfants et des adultes Mundurucus ont ensuite été comparés à ceux d’enfants et d’adultes nord-américains, testés par Elizabeth Spelke (Harvard University).

Les chercheurs poursuivaient ainsi l’étude des capacités mathématiques de ces Indiens, afin de voir si leur lexique très pauvre en la matière allait constituer un handicap. En 2004, Stanislas Dehaene et Pierre Pica avaient en effet montré que, s’ils évaluaient aussi bien que les Occidentaux des quantités indistinctes (des nuages de points), ils avaient beaucoup de difficultés à effectuer des opérations arithmétiques simples (6 - 4, par exemple), probablement faute d’un lexique adapté pour les nombres au-delà de 5.

Conclusion de la nouvelle étude ? Point n’est besoin de disposer de termes comme "triangle", "parallèle", "symétrie", etc., pour maîtriser ces concepts : les résultats montrent en effet que les enfants indiens et nord-américains ont des capacités similaires à distinguer des figures géométriques, des axes de symétrie, des propriétés de distance et des transformations géométriques. Les adultes mundurucus se situent au même niveau, tandis que les adultes de Harvard obtiennent des scores significativement plus élevés.

"Nous voulions explorer les limites de l’intuition géométrique, résume Stanislas Dehaene. Il apparaît que, pour un certain nombre de concepts, c’est une compétence spontanée et rapide - je n’aime pas le terme d’inné, qui n’explique rien, car il laisse en suspens une immense question : celle du lien entre les gènes et les représentations mentales." De plus, ajoute le chercheur, il est très difficile de distinguer ce qui relèverait d’un apprentissage précoce, même si le test avait été conçu pour éviter de donner des indices, ou une méthode, pour résoudre les questions posées.

Une seconde épreuve consistait à tester les capacités topologiques des Mundurucus, en leur proposant de retrouver, parmi trois boîtes disposées en triangle, isocèle ou rectangle, celle contenant un objet, à partir d’une carte représentant grossièrement la scène. Là encore, les scores sont comparables pour l’ensemble des Mundurucus et les enfants nord-américains, les adultes de Harvard obtenant des résultats plus élevés. Comme si à compétence initiale égale, l’éducation et la familiarité avec les concepts et les cartes amélioraient la performance.

Certains animaux présentent-ils les mêmes capacités ? Probablement pas. "Un oiseau peut apprendre à picorer sur un triangle, note Stanislas Dehaene. Mais dans notre étude, c’est une connaissance qui s’applique sans aucun entraînement. Comme il s’agit de tests non verbaux, il pourrait être intéressant de tenter de les appliquer à d’autres primates, comme le chimpanzé."

Les résultats des Mundurucus prouvent en tout cas qu’"un noyau de connaissance géométrique tout comme une arithmétique de base sont des constituants universels de l’esprit humain", conclut l’article de Science. Cette conclusion reste à affiner, reconnaît Stanislas Dehaene, qui espère aussi explorer la géométrie non euclidienne.

Reste une question importante, que n’élude pas Stanislas Dehaene. Celle de l’"idéal" du primitif "présocratique" représenté par les Mundurucus. De fait, il ne faut pas les voir comme des sujets immunisés contre le monde moderne, prévient le chercheur : "Ce ne sont pas des chasseurs cueilleurs totalement isolés. Des missionnaires les fréquentent et le Brésil essaie d’implanter des écoles. On constate une résistance assez forte de cette culture. Mais grâce aux rapports établis par Pierre Pica, ils sont fiers de contribuer à nos connaissances en répondant à nos tests."