La compréhension du nombre et l’apprentissage de l’arithmétique ont également fait l’objet d’importantes études en neurosciences cognitives. Dès le plus jeune âge, les enfants disposent d’un système de perception approximative des grandeurs numériques (approximate number system ou ANS) ainsi que d’une disposition à percevoir les tout petits nombres 1, 2, 3 (subitisation ou subitizing). Le nombre fait partie des dimensions abstraites qui sont perçues dès la naissance. Le sillon intrapariétal s’active très précocement, particulièrement dans l’hémisphère droit, et l’imagerie cérébrale chez l’adulte montre qu’il contient une représentation décodable des grandeurs numériques approximatives. Chez le singe, cette région contient une population de neurones accordés à un nombre particulier d’objets, présents avant même tout entraînement.
Un consensus existe sur le fait que ce « sens du nombre », qui préexiste à tout apprentissage, sert de fondation à l’acquisition des symboles pour les nombres. L’IRM fonctionnelle démontre l’activation des régions intrapariétales dès qu’un adulte effectue un calcul symbolique. Quelques rares expériences d’IRM chez l’enfant, menées notamment par le groupe de Daniel Ansari, montrent une augmentation d’activité avec l’âge, particulièrement dans le sillon intrapariétal gauche, accompagné d’un raffinement progressif de la représentation des quantités. Une région nouvellement découverte, l’aire de la forme visuelle des nombres (visual number form area ou VNFA), située à la base du gyrus temporal inférieur des deux hémisphères, répond aux nombres écrits en chiffres arabes chez l’adulte éduqué.
