cerveau et langage

Langage et Cerveau
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
L3 neurosciences
I. Découverte des aires du langage dans le
cerveau
• 3 axes de recherches :
– Neuropsychologie: étude des patients cérébro-lésés
– Imagerie cérébrale (TEP, IRMf, MEG, EEG)
– Enregistrement et stimulation intracérébrale sur sujet
éveillé
Aphasie de Broca
Broca,
Broca (1861)
1865
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
• 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
• Patient Leborgne : “Tan”
1
Latéralisation
Aphasie de Broca
Test de Wada
Anesthésie de l’hémisphère
gauche expression orale
altérée
• 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”
Aphasie de Wernicke
96 % de la population ont
l’hémisphère gauche
dominant pour le langage
Aphasie de Wernicke
Wernicke (1874)
Écriture par copie
•
•
•
•
•
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)
Aphasie de Wernicke
Aphasie de conduction
• Compréhension bonne
• Langage fluide
• Trouble dans les tests de répétition: transformation,
omission, erreurs paraphasiques
• 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
Lésion des fibres du
faisceau arqué
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L’apport de l’imagerie
Modèle de Wernicke-Geschwind
… ou voir en temps réel l’activité du cerveau lors de
l’exécution d’une opération mentale
Cortex auditif
Ecoute de mots
Production de mots
Petersen,
1988
Wernicke (image
auditive des mots)
Broca (image
motrice des mots)
Répétition de mots entendus
Cortex moteur
Les données de la stimulation intracérébrale
-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
Les données de la stimulation intracérébrale
• Penfield et Roberts (1959)
• La stimulation de certaines zones interfère avec la
parole.
Ojeman, 1979
Wilder Penfield
Les données de la stimulation intracérébrale
– 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)
A= arrêt du discours; N= anomie; G= erreurs grammaticales; J= jargon; R=
impossibilité de lire; M= mouvement anormaux de la face
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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Le modèle de Déjerine
• 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 ?)
Illustration issue de « Les neurones de la lecture » Dehaene
Imagerie de la lecture
Lecture de mots
Petersen, 1988
- Régions occipitales bilatérales
Analyse moderne des lésions: identification de la région
occipito-temporale ventrale gauche (entre le lobe occipital et le lobe
- Région occipito-temporale ventrale gauche
temporal)
Division des compétences dans la région occipito-temporale
Dehaene, 2002
Région occipito-temporale ventrale gauche
= porte d’entrée vers les aires du langage.
Illustration issue de « Les neurones de la lecture » Dehaene
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Reconnaissance des mots vs. Reconnaissance des visages
Activation initiale bilatérale
puis adressage selon le type
d’information
Nous reconnaissons les mots quelques soit la position
qu’ils occupent = Invariance pour la position
Réponse invariante de la région occipito-temporale ventrale gauche quelle
que soit la position des mots.
HD dominant pour la reconnaissance
des visages
HG dominant pour la reconnaissance
des mots
Tarkiainen, 2002
Illustration issue de « Les neurones de la lecture » Dehaene
La voie visuelle ventrale collecte les informations sur
l’identité du mot en moins de 200 millisecondes
150 ms
200 ms
L’invariance spatiale nécessite une transmission des informations visuelles par le
corps calleux
Lésions du corps calleux absence d’activation de la région occipitotemporal 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
Méthode d’ « amorçage subliminal »
Dehaene et al., Nature Neuroscience, 2001
• Sensibilité de la région
occipito-temporale ventrale
gauche à la fois pour radioradio mais aussi pour RADIO radio
• Sensibilité du cortex extra-striée
lorsque les stimuli sont strictement
identiques (radio – radio)
•Pas de réponse pour RADIO - radio
Same word: radio – radio vs. RADIO – radio
Different word: miel – radio vs. MIEL - radio
Région occipito-temporale ventrale gauche reconnait que « A » et « a »
correspondent, à un niveau abstrait, au même stimulus
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Spécificité de la région occipito-temporale ventrale
gauche pour la lecture
Accès au sens
• Connectivité importante de la région occipito-temporale
vers de nombreuses aires associatives
région occipito-temporale = aiguilleur qui distribue très
largement l’information sur l’identité des mots et la
projette simultanément à de nombreuses régions
corticales
Vinckier et al., 2007
la région occipito-temporale ventrale gauche ne traite
que les chaines de lettres régulières
Accès au sens
-pole occipital, siège des
représentations visuelles précoces
3 images « palmier », « pyramide » « marteau » quelles images vont ensemble ?
- Vers 170 ms, activation bascule dans
l’hémisphère G où elle demeure
restreinte à la région occipitale ventrale
-arrière de la circonvolution temporale
moyenne
-vers 250 ms, l’activité explose et
envahit une vaste proportion des 2
lobes temporaux dans les régions
supérieures, moyennes et inférieures
- face ventrale du lobe temporal,
-partie triangulaire de la région frontale
inférieure
-Vers 300 ms, extension de l’activation
au sein de l’hémisphère gauche y
compris le pole temporal, l’insula
antérieure et la région de Broca.
Marinkovic, 2003
-ensuite, envahissement de nouvelles
régions frontales et retour vers les
régions visuelles postérieures.
Illustration issue de « Les neurones de la lecture » Dehaene
• Amorcage subliminal: « sofa » - « canapé »
Activation région temporale moyenne gauche
cette région est sensible à la relation sémantique entre les
2 mots
•
Région temporale latérale = médiateur entre la forme
des mots et les éléments de sens qu’ils évoquent.
Jobard et al., 2002
Illustration issue de « Les neurones de la lecture » Dehaene
• Subdivision de la
région temporale
latérale en sousrégion selon la
catégorie de mots à
laquelle nous
accédons (visages,
personnes, outils).
Martin et al., 1996
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Organisation distribuée de la mémoire
sémantique
•
Chacune de ces sub-divisions est chargée de collecter
les fragments de sens d’origines différentes :
- Région pariétale : nombres, parties du corps
- Cortex occipital : couleur
- V5 : mouvement
- Cortex précentral et pariétal antérieur : actions et
gestes
- Aire 10 de Broadmann : interprétation des intentions et
des croyances d’autrui
- Pôle temporal : noms propres
Allport (1985)
« mordre » vs. « écrire » vs. « marcher »
Pulvermuller et al., 2005
Pulvermuller, 2005
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