Le platonisme mathématique est la philosophie spontanée de toute personne pratiquant les mathématiques : les objets mathématiques nous apparaissent doués de propriétés absolues et éternelles, et semblent peupler un monde idéel et abstrait. Mais si ce monde platonicien est indépendant, séparé du monde réel et sensible, comment notre esprit accède-t-il aux concepts et vérités mathématiques ? Un mouvement philosophique, le naturalisme, permet d'approcher cette question en s'appuyant sur les données fournies par les sciences. Peut-on alors espérer naturaliser le platonisme mathématique ? En examinant la proposition de naturalisation de la compréhension mathématique développée par le physicien et mathématicien britannique Roger Penrose, prix Nobel de physique 2020, et à la lumière des résultats obtenus en neurosciences cognitives portant sur l'activité mathématique du cerveau, nous tenterons de cerner les enjeux, les écueils et les possibilités d'une telle démarche.