04/11/15 CHABERT Julie DFGSM3 CR : Paul SEISSON

SNP – Physiologie du langage
04/11/15
CHABERT Julie DFGSM3
CR : Paul SEISSON
SNP
A. Trebuchon-Da Fonseca
18 pages
Physiologie du langage
A. Introduction
Le langage est un ensemble de signes (vocaux, gestuel, graphiques, tactiles, olfactifs etc.) doté d'une
sémantique (d'un sens) permettant une communication entre une ou plusieurs entités. Chez l'Homme, c'est la
capacité d'exprimer et de comprendre une idée avec autrui.
Le langage comprend lui-même plusieurs fonctions puisque l'on réalise une dichotomie entre le langage
oral (perception et production) et le langage écrit (lecture et écriture). Ce cours traitera uniquement du langage
oral comprenant la perception et la production de la parole.
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Plan
A. Introduction
B. Théories psycholinguistiques
I. Théorie « perceptive »
II. Théorie de la production du langage
III. Théorie motrice de la perception de la parole
C. Rappels anatomiques
D. Méthodes d'étude
I. Lésions
II. Activations
III. Comment tester les différents aspects du langage ?
E. Asymétrie hémisphérique
I. Une lésion de l'hémisphère gauche entraîne une aphasie
II. Asymétrie anatomique
III. Données du test de Wada
IV.Données des stimulations corticales
V. Écoute dichotique
F. Physiologie de la perception du langage
I. Perception des indices acoustiques
II. Phonologie
III. Traitement lexico-sémantique
G. Dynamique de la physiologie du langage
H. Physiologie de la production du langage
I. Lésion : données de la pathologie
II. Activation : données en imagerie fonctionnelle
III. Données de l'électrophysiologie
I. Synthèse et conclusion

SNP – Physiologie du langage
La parole est un flot continu de sons que l'on peut fragmenter à différents niveaux :
•La phrase
•Le mot
•Le phonème
Cette fragmentation est observable sur un
oscillogramme.
La phrase Exemple : « L'abeille est un
insecte »
Le mot
Ex : « abeille »
Si l'on prend l'exemple des phonèmes /be/ et /pe/ ou /ba/ et /pa/, on peut ressentir une vibration du cou
avec les phonèmes /ba/ ou /be/. C'est la différence majeure par rapport à /pa/ et /pe/, car on place la langue
exactement de la même façon, en occlusif (bouche fermée). Dans les phonèmes /ba/ et /be/, les cordes vocales
vibrent à basse fréquence avant l'explosion, et cette vibration est visible sur l'oscillogramme. Si l'on n'a pas
cette vibration, ça fait un /pa/ ou /pe/, directement.
Ainsi, avec des vibrations différentes, on est
capable de percevoir quelque chose de complètement
différent. On va donc étudier les processus cérébraux
qui nous permettent de faire le traitement de ce genre
d'informations qu'on appelle les indices acoustiques
du signal verbal.
B. Théories psycholinguistiques
Les psycholinguistes s'intéressent au processus du langage sans chercher à savoir quelles sont les aires
cérébrales impliquées. Ils raisonnent par modules (étapes), et c'est en neurologie et en neurosciences que l'on va
essayer de déterminer si ces modules correspondent à des régions, à des processus particuliers.
Pour la perception du langage, 2 théories s’opposent : la théorie dite « perceptive » versus la théorie dite
« motrice de la perception de la parole »
I. Théorie « perceptive »
Lorsque nous devons comprendre le mot « abeille », les différents sons composant ce mot, les
phonèmes, vont tout d'abord être analysés de manière successive : c'est le traitement des indices acoustiques.
Puis l'assemblage de ces phonèmes permet d'aboutir à l’accès au mot « abeille » : on parle ici de phonologie.
Ceci va donner par la suite accès aux informations lexicales sur ce mot, provenant de notre dictionnaire interne,
pour arriver enfin à la dernière étape : le savoir que nous avons sur ce mot, c'est-à-dire la sémantique (ou
concept). En suivant notre exemple de l'abeille, ce concept va englober la ruche, le miel, l'insecte, etc.
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Le phonème : c'est la plus
petite unité de notre langage.
Ex : /be/

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II. Théorie de la production
Lorsque l'on regarde une image d'abeille, par exemple, différents processus aboutissent à la production
du mot « abeille », du système visuel jusqu'à l'appareil vocal. L'analyse de l'image va permettre sa
reconnaissance et la récupération de l'ensemble d'un savoir, d'informations conceptuelles, sur cet insecte.
Lorsque l'on a « un mot sur le bout de la langue », en réalité, nous détenons le concept, mais nous
n'avons pas le mot. C'est pour cette raison que les psycholinguistes ont décidé de distinguer deux étapes, à
savoir une étape « sémantique » (concept) et une étape « lexique ». Une fois la récupération lexicale effectuée,
on va récupérer l'information phonologique avec l'assemblage des phonèmes nécessaires pour arriver à une
syllabification et produire, grâce à l'appareil articulatoire le mot « abeille ».
III. Théorie motrice de la perception de la parole
Deux psycholinguistes, Liberman et Mattingly, ont proposé, en 1985, une autre théorie considérant le
langage comme une seule et même fonction. Selon cette théorie, le langage est un modèle unique centré sur le
geste articulatoire, qui, lorsqu'il est mis en jeu pour la production d'un phonème, est le processus initial à la fois
de la production et de la perception.La perception d'un phonème n'est possible qu'en raison de
l'intégration somato-motrice, nécessaire à sa production.
Autrement dit, je ne peux percevoir des phonèmes que si j'arrive moi-même à les prononcer.
Un exemple permet de conforter cette théorie, celui des bébés. En effet, à un mois, ils sont capables de
discriminer des indices acoustiques provenant de langues du monde entier (ce qui est impossible pour un
adulte). Aux alentours de six mois, ils commencent à perdre cet aspect universel du traitement des indices
acoustiques pour se centrer sur la phonologie de leur langue maternelle, et cette période correspond aux débuts
de babillages chez l'enfant. Il existe donc une concordance entre la possibilité d'articulations dans la langue
maternelle et la propre perception des éléments phonologiques.
Par ailleurs, des travaux ont été réalisés par un des élèves de Rizollatti (qui a travaillé sur les neurones
miroirs). Une stimulation magnétique transcrânienne a permis d'inactiver la région du cortex moteur nécessaire
à la production du son [ba]. En comparant la perception des syllabes, il s'est avéré que les sujets participant à
l'expérience percevaient moins bien le [ba] que le [fa], le [pa] etc. Donc l'inactivation du cortex moteur modifie
la perception, ce qui confirme cette théorie.
La théorie dite « perceptive » et cette théorie motrice de la perception sont en fait l'une et l'autre justes,
fonctionnant au travers de deux systèmes que nous allons voir par la suite.
C. Rappels anatomiques
Cerveau gauche de profil
Il y a deux sillons importants : le sillon de Sylvius (latéral) et le
sillon de Rolando ( central). En avant du sillon central se trouvent
les aires permettant l'action (aire motrice, aire prémotrice, lobe
préfrontal) , alors qu'en arrière ce sont celles de la réception (cortex
auditif, somato-sensoriel, visuel).
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Il existe des régions très importantes pour le langage,
notamment au niveau du gyrus temporal supérieur (situé
au-dessus du sillon supérieur du lobe temporal) dans sa
partie postérieure, avec le cortex auditif, le cortex
associatif auditif et certaines zones de transition.
D'autres régions sont également très importantes : au
niveau préfrontal, au niveau du gyrus frontal inférieur.
Ces zones correspondent en avant à l'aire de Broca
et, en arrière, à l'aire de Wernicke.
D. Méthodes d'étude
I. Lésions
Chez l'Homme, contrairement à d'autres domaines comme les émotions, il n'existe pas de modèle animal
pour le langage. La méthode la plus ancienne est donc l'étude de l'effet d'une lésion sur le processus. Il existe
deux types de lésions.
a. Les lésions permanentes
Elles peuvent être vasculaires ou chirurgicales.
Le cerveau de M. Leborgne (photo ci-contre) a été étudié et décrit par
Paul Broca (fin XIXème siècle) qui a mis en relation une fonction : le
langage avec une lésion et un trouble : l'aphasie. Des IRM de ce
cerveau ont récemment été réalisées.Cet homme avait une lésion de
la partie inférieure du gyrus frontal inférieur.
L'aphasiologie est la partie de la neurologie qui s'intéresse à la
corrélation entre des symptômes cliniques et une lésion dans le
cerveau.
/!\ Une aphasie est un trouble du langage acquis affectant l'expression ou la compréhension du langage parlé
ou écrit survenant en dehors de tout déficit sensoriel ou de dysfonctionnement de l'appareil phonatoire (c'est-à-
dire qu'il n'y a ni problème de motricité, ni surdité...).
Attention, l'aphasie est différente de la dysphasie qui est un trouble du langage chez l'enfant en cours de
développement.
b. Les lésions (ou inactivations) transitoires
•Stimulations corticales
Durant un geste neurochirurgical, il est parfois nécessaire de réaliser une cartographie per-opératoire
pour éviter la survenue d’un déficit post-opératoire. Le patient est en général réveillé une fois le volet
chirurgical réalisé. La stimulation de différentes régions alors que le patient est par exemple en train de
dénommer des images permet de savoir si cette région contribue à cette fonction, le pré-requis étant que la
stimulation inhibe transitoirement la région corticale concernée (et par conséquent la fonction qui s'y trouve).
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Pour faire simple, lors d'une chirurgie éveillée, le patient, en pleine
dénomination des images qu'on lui présente, va cesser de parler (c'est le
« speech arrest ») si le chirurgien stimule l'aire corticale du langage.
Penfield a débuté ce genre d’études dans les années 50 et a pu mettre en
évidence l'homonculus moteur. Les stimulations corticales (grâce à une grille
d'électrodes ou un stimulateur bipolaire) sont toujours utilisées aujourd’hui, lors
de résections de gliomes notamment, que ce soit pour faire de la cartographie
fonctionnelle chez un patient ou pour récupérer des informations sur un
processus donné.
•Le test de Wada
Ce test permet également d'étudier le langage. Inventé dans les
années 1950 par le Dr. Wada, il consiste en l'injection de manière
sélective, dans une des carotides internes, d'un produit anesthésiant :
le propofol (à l'origine, l'anesthésique utilisé était l'amobarbital). Cela
permet d'anesthésier sélectivement un hémisphère, et donc de
déterminer quelles sont les fonctions supportées par chacun des deux
hémisphères, que l'on va tester l'un après l'autre.
La prof nous a montré une courte vidéo dans laquelle on la voit
réaliser un test de Wada (à gauche) sur une patiente présentant une
lésion temporale gauche, à qui l'on a demandé de compter, les bras
tendus. Lorsque le produit commence à faire effet, la patiente ne
compte plus, puis l'un de ses bras chute (hémiparésie), elle devient incapable de réaliser des ordres simples,
comme de fermer les yeux. Elle ne répond pas non plus aux tests de lecture et de dénomination. Cette aphasie
transitoire, doublée de troubles de la compréhension et de la production, confirme de façon solide la présence
du langage à gauche. Quand l'anesthésie prend fin, l'autre hémisphère est testé afin de vérifier s'il y a des aires
du langage à droite. Ce n'est finalement pas le cas, la patiente ne présentant aucune aphasie cette fois ci,
seulement des troubles de la mémoire.
II. Activations
Ces méthodes permettent d'être moins invasif auprès du patient. En effet, au lieu de créer une lésion magnétique
ou médicamenteuse, on simplement va observer le cerveau en activité.
a. Imagerie fonctionnelle (IRMf)
Elle consiste à l’enregistrement indirect de l’activité de populations de neurones, par la mesure des
variations de quantité de désoxyhémoglobine contenue dans les espaces intra- et péri-vasculaires (effet BOLD
pour Blood Oxygen Level Dependant). Elle consiste à alterner des périodes d'activité (motrice, cognitive) avec
des périodes de repos, tout en acquérant des images de l'intégralité du cerveau toutes les 1,5 à 6 secondes.
La localisation des zones cérébrales activées est basée sur l'effet BOLD (Blood Oxygen Level
Dependant), lié aux propriétés paramagnétiques de l’hémoglobine contenue dans les globules rouges. En effet,
on peut trouver l'hémoglobine sous deux formes : l'oxyhémoglobine, qui est diamagnétique (molécule non
active en RMN) et la désoxyhémoglobine qui est paramagnétique (donc visible en RMN).
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