Neurosciences et apprentissage : quoi de neuf?

Dyslexie et troubles associés : mieux
comprendre pour enseigner mieux
Michel Habib
Trois principaux messages
• Le cerveau du dyslexique souffre d'une
dysfonction des aires corticales du langage
• L'environnement joue un rôle majeur sur les
anomalies constatées
• La dyslexie et les autres troubles
d'apprentissage entretiennent des relations
étroites mais complexes
Nécessité d'une approche pluri-disciplinaire : exemple d'un réseau de
santé
Troubles spécifiques
d’apprentissage
Trouble
spécifique de la
lecture et du
langage
Trouble spécifique
de l’écriture et de la
coordination motrice
Trouble
spécifique du
calcul
Dyslexie
dysphasie
Dysgraphie, dyspraxie
dyscalculie
NEUROSCIENCES et APPRENTISSAGE:
le contexte
Cerveau et psycho
(Pour la science) :
l’actualité des sciences
cognitives
N°1 Quelle intelligence?
N°3 Apprentissage: de la pensée à
l’écriture
N°11 Enseignement: suggestion des
psychologues
NEUROPSYCHOLOGIE : DEFINITION ET CADRE CONCEPTUEL
Discipline clinique et scientifique qui étudie les liens entre le
cerveau et les fonctions mentales
Méthode anatomoclinique
Relation structure fonction
Cerveau lésé
déficit
Siège lésionnel
Approche
cognitiviste
Architecture fonctionnelle
Imagerie
fonctionnelle
Anatomuie fonctionnelle
Cerveau sain
Pourquoi l'enfant dyslexique ne peut
apprendre à lire
• La conversion des graphies en sons : un
processus simple en apparence
• La conscience phonologique : le fondement
linguistique de la lecture
• L'identification des mots : une finalité =
l'orthographe
• l'automatisation : un dénominateur commun
Conversion grapho-phonémique
• Une procédure en apparence si simple
 Chaque signe (graphème) représente un son (phonème), soit consonne, soit
voyelle
• Mais il existe des exceptions à ce principe :
 Digraphes : cheval
 Lettres silencieuses : trop
• …des inconsistances…
 rhum vs rhume
(même lettre, son différent)
 sot, saut, sceau… (même son, lettres différentes )
• …et des irrégularités et étrangetés
 femme, écho (un graphème se prononce de façon singulière)
 yacht, football (des mots étrangers adoptant des règles de la langue)
Bruce (1964) : suppression de phonème
Proportion Correct
100%
/troi/ => /roi/ (début)
/trou/ => tou (milieu)
/tul/ => /tu/ (fin)
5
7
Âge
9
Les enfants pré-lecteurs sont quasiment incapables
de réaliser la tâche
Liberman et al (1974)
Syllabe
Phonème
Proportion Correct
100%
90
46
70
48
17
4
5
6
Âge
G
H
Lettres
riment?
Lors de tâches phonologiques, les
aires du langage ne peuvent
s'activer correctement
Temple et al., P.N.A.S. (2003)
Enfant dyslexique
G
H
Activation plus faible et plus antérieure
de l’aire de Broca
Absence d’activation postérieure
Temple et al., P.N.A.S. (2003)
Enfant dyslexique après entraînement (Fastforword®)
G
H
Réapparition des zones « éteintes »
Mais aussi…
… apparition de zones non activées précédemment (et non activées chez le
témoin) : mécanisme de compensation? réorganisation?
ENVIRONNEMENT
Niveau neurobiologique
Niveau cognitif
Niveau comportemental
F. Ramus, Current Opinion in Neurobiology, 2003
Conclusion n°1
• Les aires du langage sont insuffisamment activées chez
le dyslexique lors d'exercices phonologiques, ce qui est
généralement considéré comme la cause de leur
difficulté en lecture
• Un entraînement intensif de quelques semaines,
focalisé sur le système déficient, non seulement
réactive les zones affaiblies mais sollicite des zones
"muettes" des deux hémisphères
• En tout état de cause, l'apprentissage des règles de
conversion grapho-phonémiques est, comme chez le
normo-lecteur, l'étape cruciale de l'apprentissage
bol
confortablement
tambenefoneclor
"CHAPEAU"
ANALYSE VISUELLE
(identité, position, etc...)
"CHAPEAU"
lecture par
adressage
chapeau
LEXIQUE VISUEL
(ORTHOGRAPHIQUE)
reconnaissance
globale du mot
lecture par
assemblage
SYSTEME DE
CONVERSION
DES GRAPHIES
EN SONS
ch a
/∫//a//p//o/
production
orale
/∫apo/
p
eau
chrysanthème
C
h
r
y
s
a
n
t
h
è
m
e
VWFA : aire de la forme visuelle
des mots
Attribue un statut linguistique à une suite de lettres
Aire 37 : zone de plus forte différence entre dyslexiques et témoins
LEAT JETE
Témoins
non dys
Riment?
Dyslexiques
"compensés"
Dyslexiques
"persistants"
<-- milieux moins favorisés
Zones de corrélation entre le niveau de conscience
phonologique et le statut socio-économique
Noble et al., 2006
Conclusion n°2
• La reconnaissance rapide des mots, finalité de la lecture, est sous
la dépendance d'une aire spécialisée qui attribue un statut
linguistique à une suite de lettres
• Cette aire est significativement moins activée chez le dyslexique,
dont elle constitue une sorte de "signature", une marque durable
qui persistera chez l'adulte, quelle que soit la qualité de la
récupération
• A égalité de sévérité initiale, le milieu dans lequel évolue
l'individu va déterminer au moins en partie non seulement sa
capacité de récupération, mais également l'aptitude de son
cerveau à recruter d'autres zones pour faciliter cette récupération
5 à 7% des
enfants
n'arrivent pas
à apprendre à
lire au CP
Facteurs neurobiologiques
15% des enfants arrivent
au collège sans maîtriser
la lecture
Facteurs d'environnement
O
s
ce
au
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l
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ss
fe
Pr
o
Scores moyens à l’évaluation CP (1997)
en fonction de la profession du père
85
80
75
70
65
60
55
50
5 à 7 % des
enfants
n'arrivent pas
à apprendre à
lire au CP
15% des enfants arrivent
au collège sans maîtriser
la lecture
Réponse "médicale"
Réponse pédagogique
National Reading Panel (USA) : Ehri et al., 2001
Avantage d’un enseignement systématique des correspondances grapho-phonémiques selon la nature des
compétences en lecture évaluées et le moment d’introduction de la méthode
National Reading Panel (USA) : Ehri et al., 2001
Avantage d’un enseignement systématique des correspondances grapho-phonémiques selon le niveau de lecture des
enfants et leur milieu socio-économique ( moyenne sur les différentes compétences)
Résultats aux tests de compréhension et de décodage en fonction de l’approche pédagogique et du milieu
socioculturel des enfants (MSC+ ou MSC- : milieu favorisé et défavorisé, d’après Braibant et Gérard, 1996)
DYSORTHOGRAPHIE
Trouble des conduites
DYSGRAPHIE/
DYSPRAXIE
DYSLEXIE
Syndrome hyperkinétique/
Déficit attentionnel.
Syndrome hémisph. droit
développemental
Dysphasie
autisme
Talents
particuliers
Dyscalculie
DYSLATÉRALITÉ (15)
DYSGRAPHIE/
DYSORTHOGRAPHIE (37) / DYSPRAXIE (19)
55 cas
TDAH/
Déficit attentionnel (32)
DYSLEXIE
177 cas
Dysphasie (26)
+ tr. lang. oral (84)
Autisme
(2)
TRB. DES
CONDUITES (11)
dyschronie
(45 cas)
Précocité
intellect.
(21)
Dyscalculie
(48 cas)
Inventaire des diagnostics posés chez 209 patients de 7 à 15 ans reçus successivement à une
consultation spécialisée de troubles d'apprentissage
Distribution "normale"
13.5%
2.35%
100
115
130
0.3%
145
Precocité : théorique < à 2%/ observé : 21/209= >10%
M… Félix (13;2)
Motif ; tr comportement à l'école, travaille peu, perturbe
diagnostics associés au diagnostic principal de
dyslexie (N=177)
nbre de cas
70
Trouble du développement du
langage oral
Dysphasie
60
63
50
Dyschronie
40
30
35
0
Dysgraphie
26
20
10
Dyscalculie
42
15
13
18
Dyspraxie
Troubles attentionnels
Traitement de la quantité chez les
humains et primates non humains
Right intra-parietal sulcus
controls more grey matter
L’ARITHMETIQUE (3)
Ligne numérique mentale:
• Orientée de gauche à droite
• Logarithmique
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11-20
21-30
31-40
...
101-200 201-300 301-400
...
Petits nombres
1001- 2001- 30012000 3000 4000
...
...
...
Grands nombres
Activation des représentations
analogiques des nombres proches
21
22
23
24
25
26
27
28
29
DONNEES comportementales - TRs
Expérience comportementale M2: (18 dyslexiques/18 normolecteurs)
Interaction entre les effets des facteurs Distance et Groupe (F(1,34)=
5.53; p<0.001)
TR (ms)
2000
1900
35 ms ns
1800
1700
1600
1500
dyslexiques
contrôles
110 ms**
1400
1300
1200
1100
distant
proche
Expérience (septembre 2007): (10 dyslexiques/12normolecteurs)
2000
2000,0
1900
1900,0
1800
1700
1600
sans l’outlier
1800,0
84 ms
1500
ns
1700,0
dyslexiques
116 ms**
1400
*
normolecteurs 1500,0
1300,0
1200
1200,0
dyslexiques
116 ms**
1400,0
1300
1100
38 ms ns
1600,0
1100,0
loin
proche
loin
proche
normolecteurs
DONNEES électrophysiologiques
loin
proche
dyslexiques
HG
F3
(10 enfants)
Fz
F4
HD
normolecteurs
(12 enfants)
HG
F3
Fz
HD
F4
-30µV
0
C3
P3
N700 ?
400
800
1200
30µV
Cz
C4
C3
Cz
C4
Pz
P4
P3
Pz
P4
N700 ?
Conclusion
• Les diverses formes de troubles spécifiques d'apprentissage
partagent probablement des mécanismes communs encore peu
connus
• L'élucidation de ces mécanismes pourrait avoir d'importantes
conséquences sur le diagnostic, le suivi et le traitement de ces
troubles
• Leur impact pédagogique est un domaine encore totalement
inexploré qui devra se développer dans les années à venir
• L'avancée rapide des connaissances impose un lien étroit et
permanent entre les différents partenaires qui oeuvrent autour de
l'enfant et les équipes de recherche
Comparaison inter-langage
• En Anglais : 40 phonèmes - 1120 graphèmes
• En Italien : 25 phonèmes - 33 graphèmes
• 2 à 3 fois plus de dyslexiques aux USA qu'en Italie (Lindgren et
al., 1985)
• Apprentis lecteurs italiens : 92% d’exactitude en lecture de mots
après 6 mois d’apprentissage
• Exactitude et temps de lecture après 3 ans d’apprentissages très
supérieurs chez les enfants allemands qu’anglais
• Lecture de non-mots très significativement plus lente chez les
anglais que les italiens ou les serbo-croates
LECTURE DE PSEUDO-MOTS : ENFANTS ANGLAIS VS ALLEMANDS
94
95
92
71
34
95
Pourcentage de mots
lus par les enfants de 14
pays européens après
98 une année
d’apprentissage
(d’après Seymour et al.,
2003)
98
79
97
95
73
95
98
Paulesu et al. (2000)
A cultural effect on brain function
controls
controls - dyslexics
dyslexics
1550
French
Italian
1350
British
RT (msec)
1150
950
750
550
350
controls
dyslexics
pronounc
/yue/
meaning
“view”,“read”
pronounc
/hua/
“draw”
/kan/,
“look”,“view.”
/hua/
“talk”,
“words”
Semantic similarity judgment
meaning
Homophone judgment