cerveau et langage

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Langage et Cerveau
L3 neurosciences
I. Découverte des aires cérébrales du langage
1. La neuropsychologie: Etude des aphasies
2. L’apport de l’imagerie
3. Les données de la stimulation intra-cérébrale
II. Bases physiologiques de la lecture
1. L’alexie
2. « Visual Word Form Area » ou la spécificité de
territoire corticaux pour les mots écrits
3. Accès au sens
• 3 axes de recherches :
– Neuropsychologie: étude des patients cérébro-lésés
– Imagerie cérébrale (TEP, IRMf, MEG, EEG)
– Enregistrement et stimulation intracérébrale sur sujet
éveillé
I. Découverte des aires du langage dans le
cerveau
Neuropsychologie du langage:
L’étude des aphasies
• Neuropsychologie ou méthode anatomo-clinique
= faire des corrélations entre les déficits fonctionnels et les
lésions de certaines aires du cerveau.
• Aphasie : perte partielle ou complète de l’utilisation du
langage consécutive à des lésions cérébrales, le plus
souvent sans altération des facultés cognitives, ni de
l’aptitude à mobiliser les muscles utilisés dans
l’articulation des mots.
Aphasie de Broca
• Patient Leborgne : “Tan”
Broca, 1865 Broca (1861)
Aphasie de Broca
• Trouble de la production orale et écrite (sait quoi dire
mais ne peut pas)
• Débit de parole lent voire stéréotypé (tan tan) -
difficulté à trouver les mots (incapacité = anomie)
• Agrammatisme
• Problèmes de répétition (“le hibou a gobé le vers
charnu “ donne « bigabou a bogué… »)
• Compréhension relativement bonne

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Aphasie de Broca
• Lésion dans la partie postérieure du lobe frontal
gauche (BA 44, 45)
Aire de Broca liée à la production de parole
“Nous parlons avec l’hémisphère gauche”
Test de Wada
Anesthésie de l’hémisphère
gauche expression orale
altérée
96 % de la population ont
l’hémisphère gauche
dominant pour le langage
Latéralisation
Aphasie de Wernicke
• Comprehension très altérée
• Production intacte
• Discours incohérent et dénué de sens (jargon)
• Pas de difficultés avec les mots à contenu ou de fonction
• Erreurs paraphasiques (libellule devient libebulle ou
papillon)
Wernicke (1874)
Aphasie de Wernicke
Écriture par copie
• Lésion de la partie postérieure du lobe temporal gauche
= gyrus temporal supérieur (BA 22, 41, 42…)
= surface supérieure du lobe temporal entre le cortex
auditif et le gyrus angulaire)
Aire de Wernicke liée à la reconnaissance des mots
auditifs
Aphasie de Wernicke Aphasie de conduction
• Compréhension bonne
• Langage fluide
• Trouble dans les tests de répétition: transformation,
omission, erreurs paraphasiques
Lésion des fibres du
faisceau arqué

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Modèle de Wernicke-Geschwind
Répétition de mots entendus
Cortex auditif
Wernicke (image
auditive des mots)
Broca (image
motrice des mots)
Cortex moteur
Ecoute de mots Production de mots
Petersen,
1988
L’apport de l’imagerie
… ou voir en temps réel l’activité du cerveau lors de
l’exécution d’une opération mentale
-Aires temporales supérieures
droite et gauche (siège des
représentation auditives
primaires)
-Cortex temporal moyen gauche
(analyse de parole)
-région précentrale gauche
(proche de Broca)
- Cortex moteur droit et
gauche
• Penfield et Roberts (1959)
• La stimulation de certaines zones interfère avec la
parole.
Wilder Penfield
Les données de la stimulation intra-
cérébrale Les données de la stimulation intra- cérébrale
A= arrêt du discours; N= anomie; G= erreurs grammaticales; J= jargon; R=
impossibilité de lire; M= mouvement anormaux de la face
Ojeman, 1979
– Beaucoup de variation individuelle : taille des zones,
effets dans chaque zone.
– Pas de localisation précise
– Stimulation en dehors des zones du langage affectent
aussi le langage
– Stimulation des zones du langage affecte plus que le
langage (motricité de la face, mémoire à court terme,
lecture)
Les données de la stimulation intra-
cérébrale II. Bases physiologiques de la lecture
1. L’alexie pure
1887 : Monsieur C
- Perte de la capacité de lire
- Langage oral intact
- Bonne acuité visuelle
- Reconnaissance des objets, des visages, des dessins,
et même des chiffres largement préservée
- Ecriture intacte
- Reconnaissance tactile ou gestuelle des lettres normale
Existence d’un centre visuel spécialisé pour la lecture

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• Autopsie du cerveau : HD intact ;
lésions de HG dans la partie
postérieure (lobe occipital)
• Lésion d’une partie la substance
blanche à gauche
• Lésion des connexions du corps
calleux (responsable de l’entrée des
informations en provenance de
l’HD)
Lésion affecte la transmission des informations vers le
« centre visuel des lettres » (gyrus angulaire ?)
Le modèle de Déjerine
Illustration issue de « Les neurones de la lecture » Dehaene
Analyse moderne des lésions: identification de la région
occipito-temporale ventrale gauche (entre le lobe occipital et le lobe
temporal)
Lecture de mots
Petersen, 1988
- Régions occipitales bilatérales
- Région occipito-temporale ventrale gauche
Imagerie de la lecture
Région occipito-temporale ventrale gauche
= porte d’entrée vers les aires du langage.
Dehaene, 2002
Division des compétences dans la région occipito-temporale
Illustration issue de « Les neurones de la lecture » Dehaene

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Tarkiainen, 2002
Reconnaissance des mots vs. Reconnaissance des visages
HD dominant pour la reconnaissance
des visages
HG dominant pour la reconnaissance
des mots
Activation initiale bilatérale
puis adressage selon le type
d’information
Illustration issue de « Les neurones de la lecture » Dehaene
Réponse invariante de la région occipito-temporale ventrale gauche quelle
que soit la position des mots.
Nous reconnaissons les mots quelques soit la position
qu’ils occupent = Invariance pour la position
L’invariance spatiale nécessite une transmission des informations visuelles par le
corps calleux
150 ms
200 ms
La voie visuelle ventrale collecte les informations sur
l’identité du mot en moins de 200 millisecondes
Lésions du corps calleux absence d’activation de la région occipito-
temporal gauche perte de la capacité de lire des mots présentés à
gauche
= syndrome d’ « hémi-alexie »
Nous comprenons les mots qu’ils soient écrits en majuscule
ou en minuscule = Invariance pour la « casse »
Dehaene et al., Nature Neuroscience, 2001
Same word: radio – radio vs. RADIO – radio
Different word: miel – radio vs. MIEL - radio
Méthode d’ « amorçage subliminal »
• Sensibilité de la région
occipito-temporale ventrale
gauche à la fois pour radio-
radio mais aussi pour RADIO -
radio
• Sensibilité du cortex extra-striée
lorsque les stimuli sont strictement
identiques (radio – radio)
•Pas de réponse pour RADIO - radio
Dehaene et al., Nature Neuroscience, 2001
Région occipito-temporale ventrale gauche reconnait que « A » et « a »
correspondent, à un niveau abstrait, au même stimulus