Théorie de l`empan visuo-attentionnel

Dyslexies développementales : Théorie de l’empan visuo-attentionnel
S. VALDOIS
Directrice de Recherche CNRS
Orthophoniste et Neuropsychologue
Laboratoire de Psychologie et NeuroCognition
UMR CNRS 5105
Université Pierre Mendès France, BP 47,
38040 Grenoble Cedex 9
Résumé : Cet article fait la synthèse de l’ensemble des données témoignant de l’existence
d’un trouble de l’empan visuo-attentionnel (EVA) dans les dyslexies développementales.
L’EVA correspond au nombre d’éléments visuels distincts pouvant être traités en parallèle
dans une configuration. Des études de groupe ont montré qu’une réduction de l’EVA était
observée chez bon nombre d’enfants dyslexiques indépendamment de tout trouble
phonologique. Ce trouble de l’EVA correspond au niveau neurobiologique à un
fonctionnement atypique des régions pariétales. Un sous-type de dyslexie caractérisé par un
trouble de l’EVA et un dysfonctionnement pariétal doit donc être distingué des formes
phonologiques classiquement décrites.
Mots clés : Dyslexie développementale, empan visuo-attentionnel, lecture, trouble
phonologique, lobule pariétal supérieur
Abstract : The paper reviews evidence for a visual attention (VA) span disorder as a second
core deficit in developmental dyslexia. The VA span denotes the number of distinct visual
elements which can be processed in parallel in a multi-element array. A VA span reduction
has been reported in a good number of dyslexic individuals independently of any
phonological problem. Functional neuroimaging investigations have shown that the VA span
disorder relates to atypical parietal activations. These data suggest the existence of a second
subtype of developmental dyslexia characterised by a VA span disorder and a parietal
dysfunction which differs from the well-documented phonological subtype.
Keywords: Developmental dyslexia, visual attention span, reading, phonological deficit,
superior parietal lobule.
1. INTRODUCTION
De très nombreuses études menées depuis une trentaine d’années en psychologie,
neuropsychologie et neurosciences cognitives ont eu pour objectif d’identifier d’une part la
nature des dysfonctionnements cognitifs responsables des dyslexies développementales,
d’autre part, les corrélats neurobiologiques de ces troubles. Bien que les troubles spécifiques
d’apprentissage de la lecture aient été initialement attribués à des difficultés de traitement
visuel [Morgan (1896) et Hinshelwood (1917) parlent de cécité verbale congénitale pour
désigner les troubles sévères d’apprentissage de la lecture], les données s’accumulent dans la
deuxième moitié du XXème siècle en faveur d’une origine phonologique du déficit. On
montre alors non seulement que les enfants dyslexiques présentent, en tant que groupe et
comparativement à des enfants normo-lecteurs, des déficits sur tout un ensemble d’épreuves
mettant en jeu la composante phonologique (Snowling, 2000 ; Vellutino et al., 2004 ;
Sprenger-Charolles et al., 2006) mais également que les capacités phonologiques évaluées en
maternelle prédisent le niveau ultérieur de lecture chez l’enfant tout venant et qu’un
entraînement phonologique proposé avant tout apprentissage explicite de la lecture ou au
début de cet apprentissage améliore le niveau ultérieur de lecture (Ehri et al., 2001). Au
niveau neurobiologique, de nombreuses études sont également menées conduisant à identifier
les corrélats cérébraux impliqués dans les traitements phonologiques, notamment le gyrus
frontal inférieur, incluant l’aire de Broca, et le lobule pariétal inférieur. On montre par ailleurs
que ces régions cérébrales sont activées de façon atypique chez les individus dyslexiques (voir
Démonet et al., 2004, pour une revue). L’ensemble de ces données atteste de l’importance des
traitements phonologiques dans l’apprentissage normal de la lecture et suggère qu’un déficit
phonologique est à l’origine des troubles dyslexiques. La reconnaissance du trouble
phonologique en contexte dyslexique a également eu une influence majeure sur le plan
clinique en permettant le développement d’outils spécifiques pour le diagnostic et la
rééducation des troubles dyslexiques.
Néanmoins, la plupart des études quel que soit le champ disciplinaire dans lequel elles étaient
conduites ont très systématiquement souligné l’hétérogénéité de la population dyslexique.
Ceci conduit à s’interroger sur la capacité d’un trouble phonologique unique à expliquer la
variabilité observée des troubles dyslexiques. La description de formes de dyslexies quasiopposées, les dyslexies phonologiques et de surface, relance régulièrement le débat. Alors que
des troubles phonologiques sont systématiquement décrits dans le contexte des dyslexies
phonologiques, les cas décrits de dyslexie de surface ne présentent pas de trouble
phonologique associé (Dubois et al., 2007 ; voir Colé et Valdois, 2008, pour une revue).
Cependant, la plupart des études ont échoué à identifier un type de dysfonctionnement
cognitif qui serait propre aux dyslexies de surface. En parallèle et même si d’autres types de
dysfonctionnements cognitifs ont été objectivés en contexte dyslexique – tels que des troubles
visuels de bas niveau impliquant le système magnocellulaire (Stein, 2003), des troubles
moteurs relevant potentiellement d’une atteinte cérébelleuse (Nicolson, Fawcett & Dean,
2001), des troubles de l’attention perceptive visuelle et auditive (Hari & Renvall, 2001), un
trouble des traitements auditifs spécifiques au langage (Serniclaes et al., 2004) – ces
dysfonctionnements ont en général été décrits en association avec le trouble phonologique qui
pouvait donc toujours apparaître comme la cause proximale la plus plausible du trouble
dyslexique.
La question se pose donc de savoir s’il existe un trouble cognitif qui soit dissocié des
capacités de traitement phonologique et susceptible en cas de dysfonctionnement d’entraîner
un trouble spécifique d’apprentissage de la lecture. Le déficit de l’empan visuo-attentionnel
(EVA) répond à cette exigence. Son lien avec l’activité de lecture a été modélisé dans le cadre
du modèle multi-traces de lecture (modèle MTM ; Ans, Carbonnel & Valdois, 1998) et
l’existence d’un trouble de l’EVA a été mise en évidence en contexte dyslexique. Ce trouble
est le plus souvent dissocié des capacités de traitement phonologique et contribue à expliquer
le niveau de lecture des enfants qu’ils soient ou non dyslexiques indépendamment de leurs
aptitudes phonologiques. Des données récentes montrent par ailleurs que les
dysfonctionnements cérébraux associés au trouble de l’EVA diffèrent de ceux impliqués dans
les troubles phonologiques. L’ensemble de ces données seront résumées dans le cadre de cet
article conduisant à rediscuter la notion de sous-types de dyslexies développementales.
2. LE MODELE MULTI-TRACES DE LECTURE
Le modèle multi-traces de lecture de mots polysyllabiques développé par Ans, Carbonnel et
Valdois (1998 ; ou modèle MTM, cf Figure 1) conduit à faire l’hypothèse que les dyslexies
développementales pourraient résulter d’au moins deux types de dysfonctionnements
cognitifs, l’un concernant la composante phonologique du modèle, l’autre sa composante
visuo-attentionnelle. Ce modèle a, en effet, la particularité d’inclure un composant visuoattentionnel (VA), la fenêtre visuo-attentionnelle, qui délimite la quantité d’information
orthographique pouvant être traitée à chaque étape de la lecture. Cette fenêtre VA joue donc
un rôle majeur dans la lecture experte et son apprentissage.
Figure 1 : Représentation schématique du modèle multi-traces de lecture
Composant orthographique
O2
.
b
c
r
a
bar
Composant phonologique
/b/
/c/
ME
/a/
/r/
car
P
O1
r
a
c
c
a
r
Buffer phonémique
Fenêtre
visuo-attentionnelle
Le modèle MTM postule l’existence de deux procédures de lecture, une procédure globale
assurant la lecture des mots familiers et une procédure analytique mise en jeu lors du
traitement des items non familiers après échec du mode global. Les deux procédures de
lecture diffèrent quant à la taille de la fenêtre VA mise en jeu et quant à l’implication de la
mémoire de travail phonologique.
Lors d’un traitement en mode global, la fenêtre VA s’adapte à la longueur du mot à lire de
sorte que l’ensemble des lettres du mot sont traitées simultanément en une seule capture
visuelle. La fenêtre VA est au contraire réduite à des unités plus petites que le mot (syllabes
ou graphèmes) lors d’un traitement analytique. Lors de la première étape de traitement, la
fenêtre VA cadre sur la première unité de la séquence à lire permettant ainsi de générer la
forme phonologique correspondante. La fenêtre se déplace ensuite sur les unités successives
jusqu’à traiter l’ensemble de la séquence. Parce que la fenêtre VA est en général de plus
grande taille lors d’un traitement en mode global, toute altération conduisant à une réduction
de cette fenêtre aura pour conséquence première d’altérer la lecture en mode global. Le
modèle postule néanmoins qu’une réduction sévère de la fenêtre VA qui ne permettrait pas
d’appréhender l’ensemble des lettres qui composent les unités orthographiques pertinentes
dans la langue aurait des conséquences majeures en lecture puisqu’elle altérerait tant la lecture
en mode global qu’en mode analytique.
Les deux procédures de lecture diffèrent également quant à l’implication de la mémoire à
court terme phonologique. Le modèle MTM postule en effet que les informations
phonologiques générées lors du traitement sont maintenues en mémoire à court terme au sein
du buffer phonémique (voir Figure 1) jusqu’à leur production articulatoire. En mode global, la
forme phonologique correspondant à la séquence orthographique du mot est générée en une
seule étape de sorte que la mémoire à court terme verbale n’est mobilisée que minimalement.
Au contraire, plusieurs étapes (ou captures visuelles) sont nécessaires en mode analytique
nécessitant le maintien en mémoire verbale à court terme des informations phonologiques
successivement générées. En effet, lors du traitement analytique d’une séquence non familière
(e.g., « cardulet »), la fenêtre VA va initialement cadrer sur la première unité orthographique
du mot (e.g., [car]dulet) conduisant à générer la forme phonologique correspondante (/kaR/.
La fenêtre devra ensuite se déplacer successivement sur les autres unités de la séquence
(car[du]let puis cardu[let]) de façon à générer successivement les unités phonologiques /dy/ et
/le/ correspondantes. Il faudra donc maintenir en mémoire à court terme et jusqu’à la fin du
traitement analytique les unités phonologiques successivement générées de façon à obtenir,
après fusion, la forme phonologique correspondant à l’ensemble de la séquence lue. La
mémoire phonologique sera donc d’autant plus sollicitée que la séquence à lire est plus longue
et donne lieu à un plus grand nombre de captures visuo-attentionnelles. Cela implique qu’un
déficit de la mémoire verbale à court terme aura un plus fort impact sur le mode analytique de
lecture que sur le mode global.
Le modèle conduit donc à faire l’hypothèse que l’atteinte sélective des composantes visuoattentionnelle et phonologique aura des conséquences spécifiques en lecture et pourra
entraîner des formes distinctes de dyslexies. En effet, dans la mesure où les mots familiers
sont le plus souvent traités en mode global, la lecture de ces mots sera particulièrement
sensible à une réduction de la fenêtre VA mais peu altérée par un déficit phonologique. Au
contraire, une réduction de la fenêtre VA pourra jusqu’à un certain point ne pas altérer la
lecture des mots non familiers qui sera par contre sensible à un déficit phonologique et
notamment à un trouble de la mémoire phonologique perturbant le maintien et la fusion des
séquences phonologiques successivement générées lors du traitement.
Les travaux expérimentaux que nous avons menés ont eu pour objectif de valider les
prédictions théoriques du modèle MTM. Pour cela, il a fallu dans un premier temps introduire
la notion d’empan visuo-attentionnel en tant que corrélat psychologique de la notion théorique
de fenêtre visuo-attentionnelle. Dans un second temps, des épreuves ont été élaborées
permettant de mesurer les capacités d’empan visuo-attentionnel des enfants.
3. LA NOTION D’EMPAN VISUO-ATTENTIONNEL
La notion d’empan visuo-attentionnel (EVA) introduite par Bosse, Tainturier et Valdois
‘2007) correspond à la quantité d’éléments visuels distincts qui peuvent être traités
simultanément dans une configuration de plusieurs éléments. Dans le cadre de la lecture, il
correspond à la quantité d’unités orthographiques distinctes qui peuvent être traitées en une
fixation dans une séquence de lettres. Dans les études menées jusqu’ici, l’EVA a été mesuré
par le biais d’épreuves de report de lettres (Prado et al., 2007 ; Lassus-Sangosse et al., 2008).
Les épreuves de report global et partiel (Figure 2) requièrent de donner le nom de l’ensemble
des lettres d’une séquence ou de l’une des lettres, préalablement indicée. Dans les deux
tâches, une séquence de cinq consonnes est présentée pendant 200 ms centrée sur le point de
fixation central. En report global, l’ensemble des lettres identifiées doivent être dénommées
oralement par l’enfant après disparition de la séquence. En report partiel, une barre verticale
apparaît à la disparition de la séquence indiquant la position de la lettre à dénommer.
Initialement la tâche de report partiel a été proposée afin de s’assurer que la performance en
report global de cinq lettres ne reflétait pas simplement les capacités de mémoire à court
terme phonologique des enfants. Le report verbal du nom des cinq lettres pourrait en effet
solliciter cette composante contrairement au report partiel où une seule lettre doit être
dénommée. Cependant, les études que nous avons effectuées suggèrent une faible implication
de la mémoire verbale à court terme dans l’épreuve de report global et montrent que le trouble
observé chez certains dyslexiques sur cette épreuve ne relève pas d’un déficit de la mémoire
verbale. En effet, non seulement les performances en report global et partiel sont fortement
corrélées, mais nous avons montré que les dyslexiques qui présentaient de faibles
performances en report global n’avaient pas de mal à réaliser une épreuve requérant
également de dénommer verbalement un ensemble de cinq lettres après leur présentation
visuelle mais dans laquelle les lettres étaient présentées successivement l’une après l’autre et
non simultanément (Lassus-Sangosse et al., 2008). Nous avons également montré que la
performance en report global n’était que peu modifiée par une tâche d’articulation
concurrente empêchant le recodage verbal de l’information.
Figure 2 : Epreuves de report global (a) et partiel (b) de lettres.
(a)
(b)
.
.
RHSDM
RHSDM
Ces épreuves sont donc supposées mesurer les traitements visuels mis en jeu lors du
traitement de séquences de lettres. Nous avons également systématiquement contrôlé les
capacités d’identification de lettres isolées des enfants testés, de façon à s’assurer que le
trouble observé lors du traitement des séquences de lettres correspondait bien à une estimation
de l’EVA et ne relevait pas simplement d’une mauvaise capacité d’identification ou de
dénomination des lettres isolées. Ces données sont compatibles avec nombres d’études
récentes démontrant que les dyslexiques ont des capacités préservées du traitement des lettres
isolées (Shovman & Ahissar, 2006) mais présentent un trouble dans les tâches requérant le
traitement de l’ensemble des éléments d’une séquence (Hawelka & Wimmer, 2005).
4. TROUBLE DE L’EMPAN VISUO-ATTENTIONNEL ET DYSLEXIE : ETUDE DE CAS
Les études effectuées auprès d’enfants dyslexiques ont eu pour objectif principal de montrer,
conformément aux prédictions du modèle MTM, que trouble phonologique et visuoattentionnel pouvaient être dissociés en contexte dyslexique. Dans une étude de cas, Valdois
et collaborateurs (2003) ont décrit le cas de deux adolescents, Laurent et Nicolas, qui
présentaient des profils de lecture contrastés puisque Laurent démontrait un trouble sélectif de
la lecture des pseudo-mots correspondant à un profil de dyslexie phonologique et Nicolas un
déficit spécifique à la lecture des mots irréguliers, soit une dyslexie de surface. Ces deux
adolescents (14 et 13 ans) confrontés à une batterie d’épreuves phonologiques présentaient
des profils opposés. Laurent avait des performances déficitaires sur l’ensemble des épreuves
alors que Nicolas obtenait des performances comparables à celles des témoins de même âge
réel les plus performants. Leurs performances différaient également fortement dans les
épreuves de report. Alors que Laurent réalisait ces épreuves sans difficulté, Nicolas présentait
un profil de performance très atypique sur chacune des épreuves de report global et partiel (cf.
Figure 3).
Figure 3 : Performances de Laurent et Nicolas en report global comparativement à des enfants
de même âge réel (AR) ou de même âge lexique (AL).
Report Global
identification des lettres
25
20
15
Laurent
Nicolas
AR
AL
10
5
0
P1
P2
P3
P4
P5
Position des lettres
Comme le montre la Figure 3, en report global, Nicolas présente des performances dans la
norme des témoins de même âge réel en position P1 et P3 seulement. Ses performances en
position P4 et P5 sont très en deçà de la norme puisque seulement 3 lettres sont correctement
dénommées par Nicolas contre 16.9 et 17.4 respectivement pour les témoins de même âge
réel. Les performances de Nicolas sont également faibles en position P2 où seulement 17
lettres peuvent être identifiées correctement contre 19.6 en moyenne chez les témoins.
Globalement, Nicolas n’est en mesure de dénommer en moyenne que 2.9 lettres par séquence
contre 4.6 chez les contrôles de même âge. Il est également important de noter que Nicolas
présente une performance également déviante lors de la comparaison avec des enfants plus
jeunes de même niveau de lecture (enfants de 8 ans en moyenne). Il apparaît clairement sur la
Figure 3 que ses performances en positions P4 et P5 sont nettement déficitaires
comparativement à cette seconde population témoin. Ce dernier résultat démontre clairement
que les faibles performances de Nicolas en report global ne peuvent être interprétées comme
la simple conséquence de son faible niveau en lecture. Le même profil de performance était
observé en report partiel. Cette étude montre donc que certains dyslexiques peuvent présenter
un trouble de l’EVA en l’absence de déficit phonologique alors que chez d’autres le déficit
phonologique est observé en l’absence de toute atteinte de l’EVA. Des dissociations nettes
peuvent donc exister dans la population dyslexique entre capacités de traitement
phonologique et EVA. La description de cas prototypiques nettement contrastés n’apporte
cependant aucune indication quant à la fréquence avec laquelle des dissociations entre trouble
phonologique et trouble de l’EVA peuvent être observées dans la population dyslexique. Des
études de groupe ont été réalisées pour tenter de répondre à cette question.
5. TROUBLE DE L’EMPAN VA ET DYSLEXIE : ETUDE DE GROUPE
Une étude a été menée auprès de 68 enfants dyslexiques dont les performances ont été
comparées à celles de 55 enfants contrôles de même âge réel (Bosse, Tainturier & Valdois,
2007). Ces enfants ont été soumis à des épreuves de lecture (lecture de mots réguliers,
irréguliers et pseudo-mots), à une batterie d’épreuves phonologiques et aux tâches de report
global et partiel de lettres. Globalement, les enfants dyslexiques avaient des performances
significativement plus faibles que les contrôles sur tous les types de mots. Ils présentaient
également en tant que groupe des performances plus faibles sur les épreuves phonologiques
mais démontraient de plus un déficit sur les épreuves de report global et partiel. En tant que
groupe, les dyslexiques semblaient donc présenter tant un trouble phonologique qu’un trouble
de l’EVA. L’étape suivante de l’analyse a conduit à estimer pour chaque enfant son niveau de
performance phonologique et visuo-attentionnelle afin de déterminer pour chacun d’entre eux
l’existence d’éventuelles dissociations entre ces deux aptitudes. Nous avons ainsi pu observer
qu’en fait la majorité des enfants dyslexiques ne présentait pas de double déficit. Bien au
contraire, la majorité d’entre eux (plus de 60%) présentait un trouble isolé soit phonologique
soit de l’EVA démontrant ainsi clairement que la dissociation entre ces deux types de troubles
était relativement fréquente dans la population dyslexique. Les résultats montraient également
que la proportion d’enfants présentant un trouble isolé de l’EVA était relativement
équivalente à celle des enfants présentant un trouble phonologique isolé. Certains enfants
présentaient cependant un double déficit et des enfants d’un quatrième groupe ne
démontraient aucun de ces deux types de trouble. La population dyslexique étudiée témoignait
donc d’une forte hétérogénéité quant aux troubles cognitifs associés. Nous avons par ailleurs
montré que les capacités d’EVA contribuaient aux performances de lecture de mots et de
pseudo-mots des enfants, indépendamment de leurs aptitudes phonologiques. L’ensemble de
ces données suggère donc qu’un déficit de l’EVA est le plus souvent observé en l’absence de
trouble phonologique et qu’il altère les capacités de lecture tant de mots que de pseudo-mots.
6. NATURE DE LA RELATION ENTRE EMPAN VA ET LECTURE
Bien que l’ensemble des données publiées jusqu’ici ne démontrent pas qu’un trouble de
l’empan VA entraîne une dyslexie développementale, plusieurs facteurs plaident en faveur
d’une relation causale. La plausibilité d’une relation causale est induite par le modèle MTM
qui permet d’expliciter en quoi un trouble de l’EVA pourrait entraîner un trouble spécifique
d’apprentissage de la lecture. D’après ce modèle, l’activité de lecture repose en partie sur
l’intégrité des procédures d’analyse de la séquence orthographique du mot à lire et notamment
sur la capacité à extraire l’information orthographique requise à chaque étape de traitement.
L’EVA va donc jouer un rôle majeur dans l’apprentissage de la lecture (Valdois, Bosse &
Tainturier, 2004). Initialement, cet apprentissage sollicite essentiellement la procédure
analytique de lecture. Dans les premiers temps de l’apprentissage de la lecture, le traitement
porte sur des mots simples (une lettre = un phonème) pour lesquels l’enfant peut focaliser son
attention successivement sur chaque lettre du mot. Un empan très limité est suffisant à cette
étape. Mais progressivement sont introduites des graphies plus complexes composées de
plusieurs lettres, ce qui nécessite de distribuer l’attention sur l’ensemble des lettres du
graphème simultanément et fait donc appel à un EVA plus large. Des unités de plus en plus
grandes sont en fait prises en compte au cours de l’apprentissage allant des graphèmes aux
syllabes, morphèmes ou mots si bien qu’une incapacité à étendre l’EVA en fonction des
unités à traiter entraînera nécessairement un trouble de la lecture d’autant plus sévère que la
réduction sera plus importante.
Néanmoins, la démonstration d’une relation causale entre trouble de l’EVA et difficultés
d’apprentissage de la lecture est une entreprise difficile. Plusieurs éléments convergents
doivent être réunis pour postuler une relation de ce type. Un premier pré-requis est de
démontrer que le trouble de l’EVA n’est pas la simple conséquence du faible niveau de
lecture des enfants. Nous avons souligné précédemment que, dans le cas de Nicolas (cf.
Figure 3), le trouble ne pouvait en aucun cas être analysé comme la conséquence de ses
difficultés en lecture puisque des enfants plus jeunes de même niveau de lecture démontraient
de meilleures aptitudes d’EVA. Une seconde étude a conforté ce résultat en montrant que les
performances d’un groupe d’enfants dyslexiques présentant un trouble de l’EVA différaient
significativement de celles d’enfants plus jeunes de même niveau de lecture (Bosse et
Valdois, 2003). Des études longitudinales et des études d’entraînement doivent cependant être
conduites si l’on veut apporter des arguments forts à l’appui d’une relation causale. Il s’agit
alors d’une part, de démontrer que l’EVA tel qu’estimé avant tout apprentissage explicite de
la lecture est prédictif du niveau ultérieur de lecture chez l’enfant tout venant et d’autre part,
de montrer qu’un entraînement spécifique de l’EVA favorise l’apprentissage de la lecture
chez l’enfant tout venant et/ou améliore le niveau de lecture des enfants dyslexiques. Des
études ont été conduites dans ce sens par notre équipe et les résultats suggèrent que la relation
est bien de nature causale. Ainsi, les capacités d’EVA estimées en grande section de
maternelle (par le biais d’épreuves de report portant sur des séquences de quatre chiffres)
prédisent le niveau ultérieur des enfants en lecture indépendamment de leurs aptitudes
phonologiques. De même des travaux en cours suggèrent qu’un entraînement ciblé des
aptitudes d’empan VA améliore les performances en lecture. Les données recueillies
devraient donc permettre de conforter l’hypothèse d’une relation causale, un trouble de l’EVA
étant à l’origine des difficultés d’apprentissage de la lecture que rencontrent un certain
nombre d’enfants dyslexiques.
Nous avons également conduit des recherches visant à identifier les corrélats
neurobiologiques de l’EVA avec l’hypothèse que si des déficits cognitifs différents,
phonologique et d’EVA, contribuaient indépendamment au trouble dyslexique alors ces
troubles devaient concerner des régions cérébrales différentes. Il devait donc être possible
d’observer des dissociations au niveau neurobiologique parallèlement à celles observées entre
trouble phonologique et déficit de l’empan VA au niveau comportemental.
7. CORRELATS NEUROBIOLOGIQUES DE L’EMPAN VISUO-ATTENTIONNEL
Les corrélats cérébraux de l’EVA ont d’abord été recherchés auprès d’une population de
jeunes adultes normo-lecteurs confrontés à deux types d’épreuves, une épreuve de report
global de lettres et une épreuve de catégorisation impliquant des lettres enchâssées. Cette
deuxième épreuve a été retenue car nous avions ultérieurement montré que les dyslexiques
étaient déficitaires sur cette épreuve (Pernet, Valdois, Celsis & Démonet, 2006) qui implique
fortement l’attention sélective visuelle mais ne fait appel à aucun traitement linguistique. En
effet, dans cette épreuve, un stimulus central (lettre ou forme géométrique) et un stimulus
excentré sont simultanément présentés, le sujet devant décider le plus vite possible si les deux
stimuli appartiennent à la même catégorie (deux lettres ou deux formes géométriques) ou non.
La lettre excentrée est présentée au centre d’un triplet (e.g., XFX). Cette épreuve implique
fortement l’attention visuelle qui doit se porter sélectivement sur la lettre centrale du triplet
excentré tout en considérant simultanément la nature du stimulus apparaissant en vision
fovéale au niveau du point de fixation. La tâche n’implique par contre pas de dimension
verbale dans la mesure où la réponse est donnée manuellement (réponse OUI/NON).
L’analyse des activations cérébrales obtenues sous IRMf (imagerie par résonance magnétique
fonctionnelle) lors de la réalisation de l’épreuve de lettres enchâssées et de l’épreuve de report
global de lettres a montré que ces deux tâches impliquent fortement le lobe pariétal
bilatéralement. Plus spécifiquement, les deux épreuves activent en commun le lobule pariétal
supérieur gauche. Une étude a ensuite été menée auprès de jeunes adultes dyslexiques
présentant un trouble de l’EVA. Les résultats ont montré que les aires pariétales n’étaient pas
normalement activées chez ces sujets dyslexiques (Peyrin, Lallier, Baciu & Valdois, soumis).
Enfin, une dernière étude a eu pour objectif d’étudier les corrélats neurobiologiques de deux
jeunes adultes dyslexiques au profil nettement différencié (Peyrin, Lallier, Baciu, Démonet,
LeBas & Valdois, soumis). Le premier, LL, présentait un trouble sélectif de la lecture des
pseudo-mots dans le contexte d’un déficit phonologique mais en l’absence de réduction de
l’EVA. Le second, FG, présentait des difficultés en lecture de mots irréguliers et un trouble de
l’EVA avec préservation des aptitudes phonologiques. Ces deux participants dyslexiques ont
été soumis sous IRMf à une épreuve de jugement de rimes requérant de décider si le nom
d’une lettre présentée visuellement rimait en /e/ ou pas. Ils ont également été confrontés à
l’épreuve de lettres enchâssées précédemment décrite. Cette tâche a été proposée plutôt que la
tâche de report global de lettres afin de choisir des épreuves dont on pouvait penser qu’elles
solliciteraient des régions cérébrales nettement distinctes, soit les régions frontales inférieures
et le gyrus supramarginal lors du jugement de rimes (voir Démonet et al., 2004) et des régions
pariétales notamment le lobule pariétal supérieur lors de la tâche visuo-attentionnelle.
Les résultats se sont avérés conformes à nos attentes. L’épreuve de jugement de rimes a
provoqué chez les contrôles une activation des aires frontales inférieures gauche (notamment
l’aire de Broca) et du gyrus supramarginal gauche. Ces régions étaient normalement activées
chez FG, qui ne démontrait pas de trouble phonologique au niveau comportemental. Au
contraire, aucune de ces deux régions n’était significativement activée chez LL qui présentait
un trouble phonologique associé. Le pattern inverse était observé lors de la tâche de lettres
enchâssées (cf. Figure 4).
Figure 4 : Régions cérébrales activées chez LL (b), FG (c) et des sujets contrôles normolecteurs (a) lors de l’épreuve de lettres enchâssées.
Contrôles
LL
FG
Les flèches pointent vers le lobule pariétal supérieur bilatéralement chez les
contrôles et chez LL.
Dans cette tâche, les régions pariétales étaient bilatéralement activées avec une activation plus
forte du lobule pariétal supérieur gauche que droit chez les contrôles normo-lecteurs et chez
LL. Un dysfonctionnement de ces régions était par contre observé chez FG : le lobule pariétal
supérieur droit n’était pas significativement activé et le lobule pariétal gauche était activé
mais beaucoup plus faiblement que chez les normo-lecteurs et que chez LL. Ces résultats
suggèrent donc que les atypies neurophysiologiques observées chez les individus dyslexiques
pourraient varier en fonction des dysfonctionnements cognitifs qu’ils présentent. Ils montrent
qu’au moins certains individus dyslexiques présentent un dysfonctionnement bilatéral du
lobule pariétal supérieur dans le contexte de troubles de l’EVA alors que chez d’autres dont le
trouble est phonologique, le déficit concerne un réseau fronto-pariétal gauche incluant l’aire
de Broca et le gyrus supramarginal.
8. Conclusion
L’ensemble des études dont les résultats sont relatés dans cet article montre qu’un trouble de
l’empan visuo-attentionnel contribue aux difficultés d’apprentissage de la lecture des enfants
dyslexiques. Ce trouble est le plus souvent observé en l’absence de trouble phonologique et
altère principalement le mode global de lecture conduisant à des performances déficitaires en
lecture de mots irréguliers. Le trouble de l’EVA peut donc se rencontrer dans le contexte des
dyslexies de surface. Néanmoins, une réduction sévère de l’EVA peut rendre difficile le
traitement de l’ensemble des lettres qui composent les unités orthographiques pertinentes dans
la langue entraînant un trouble en mode analytique également. Un trouble isolé et sévère de
l’EVA peut dès lors conduire à un profil de dyslexie mixte caractérisé par de faibles
performances tant en lecture de mots que de pseudo-mots. Le trouble de l’EVA parce qu’il est
causalement relié au trouble d’apprentissage de la lecture et indépendant des compétences
phonologiques de l’enfant, apparaît comme un second déterminant cognitif des troubles
dyslexiques. Au niveau neurobiologique, il s’accompagne d’un dysfonctionnement bilatéral
des aires pariétales, impliquant notamment le lobule pariétal supérieur. Ces travaux
conduisent à postuler l’existence d’une forme de dyslexie, caractérisée par un trouble de
l’EVA au niveau cognitif et un dysfonctionnement pariétal, distincte de la forme
phonologique la plus documentée actuellement. Ceci suggère l’existence d’au moins deux
sous-types distincts de dyslexies développementales, une dyslexie phonologique et une
dyslexie visuo-attentionnelle. Ces sous-types définis par la nature du trouble cognitif sousjacent ne correspondent pas nécessairement aux sous-types de dyslexie définis à partir des
profils de lecture. Bien qu’un trouble phonologique puisse entraîner une dyslexie caractérisée
par un trouble de la lecture des pseudo-mots (dyslexie phonologique) et qu’un trouble de
l’EVA puisse résulter en un trouble spécifique de la lecture des mots irréguliers (dyslexie de
surface), chaque type de déficit même lorsqu’il est présent isolément peut conduire à une
dyslexie mixte, et ce d’autant plus que l’enfant est plus jeune. Il n’y a donc pas de
correspondance univoque entre trouble cognitif sous-jacent et profil de lecture.
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