Psychobiologie du langage et de la cognition

Objectifs sur le chapitre du la
psychobiologie du langage et
de la musique (1)
 comprendre les principes régissant la
transduction du son en énergie neurale
 savoir les noms des structures
anatomiques responsables de la
perception auditive
Objectifs sur le chapitre du la
psychobiologie du langage et
de la musique (2)
connaître la spécialisation fonctionnelle des
lobes cérébraux pour le langage et la
musique
 savoir les différences inter-espèces dans le
traitement du son
Qu’est-ce que le son?
voir fig. 9.4
 déplacement de molécules d’air
 le son a comme caractéristiques:
 fréquence (vitesse de déplacement)
 amplitude (intensité)
 complexité (timbre)
 catégorie
Notre système nerveux traite
toutes les caractéristiques
du son

remarquable sensibilité aux ondes
sonores
 stimuli d’une haute complexité
 traitement simultané de nombreux sons
 expert à distinguer:
 bruit
 langage
 musique
Anatomie de l’oreille externe
 voir figure 9-8
 pavillon sert à


capter et
concentrer
les ondes sonores
Anatomie des oreilles
mitoyenne et interne
 voir figure 9-8
 mécanisme d’accentuation
de la vibration: osselets
 structure de transduction: cochlée
 structure pour l’équilibre:
canaux semi-circulaires
Microanatomie de la
cochlée
voir figure 9-8
liquide cochléaire
membranes basilaire et tectoriale
cellules ciliées
 internes
 externes
voir fig. 9.11
Voies de projection auditive
projections majoritairement
controlatérales
mais aussi ipsilatérales
analyse dès le complexe olivaire
colliculi inférieurs
corps genouillé médian
lobe temporal (A1): + gros à gauche
voir fig. 9.12
Fonctionnement de la
voir fig. 9-9
cochlée
& 9-10
cellules ciliées de la cochlée
répondent
 aux hautes fréquences au début de la
cochlée
 aux basses fréquences à la fin de la
cochlée
 potentiel gradué
 glutamate
 cellule bipolaire: potentiel d’action
Mécanismes de l’audition
 représentation tonotopique
 de la cochlée au cortex (auditif)
 exception: fréquences < 200 Hz
 toutes les cellules répondent
 réponse proportionnelle
 trains de potentiels d’action
représentent l’intensité
 localisation
 différence temporelle > 1 ms
 différence d’intensité
Perception des formes sonores
 spécialisation hémisphérique
 gauche: langage
 droite: musique
 neurones spécialisés
pour les sons complexes
enregistrement: Rauschecker et al., 1995
 neurones spécialisés pour les
vocalisations spécifiques à l’espèce
 enregistrement: Winter & Funkenstein, 1971
 ablation: Heffner & Heffner, 1990
Qu’est-ce que le langage? (1)
 Structuralement
Dimension
Unité
Phonétique
sons
Lexicosémantique
mots
syntaxique
phrases
pragmatique
communication
Qu’est-ce que le langage? (2)
 Fonctionnellement
modalité modalité
Type
oralevisuod'activité auditive motrice
réception écouter
lire
expression
parler
écrire
La thèse de la nature
biologique du langage repose
sur 3 observations
 L’universalité du langage
 L’acquisition d’une langue par les enfants
est relativement semblable d’une culture à
l’autre
 La présence d’une grammaire
universelle
Le langage perturbé: l’aphasie
 Aphasie:
perte des fonctions d’expression et de
réception du langage suivant une atteinte
cérébrale
et qui ne peut pas s’expliquer par un déficit
sensoriel ou moteur
Bases cérébrales de l’aphasie
 Accidents cérébraux
 Test de Wada
 Stimulation électrique
(figures 9.18 & 9.19)
 Études à l’aide de l’imagerie numérique
produite par l’émission de positrons
(figures 9.21 à 9.23)
Un modèle explicatif:
le modèle de WernickeGeschwind (1)
 Une organisation cérébrale pour le
langage:
les aires de Broca et Wernicke sont reliées
par le faisceau arqué
une lésion à l’une ou l’autre de ces
structures est responsable du type
d’aphasie produit
Un modèle explicatif:
le modèle de WernickeGeschwind (2)
Structure
Fonction
Aire de Broca
syntaxe
grammaire
Faisceau
arqué
transfert de
l'information
Aire de
Wernicke
compréhension
Circonvolution
angulaire
associations
sémantiques
Un modèle explicatif:
le modèle de WernickeGeschwind révisé (3)
Structure
Fonction
Aire de Broca
grammaire
(verbes)
transfert de
l'information
syntaxe et
phrases
Acoustique et
phonétique
Faisceau
arqué
Noyaux Gris
Centraux
Aire de
Wernicke
Circonvolution
angulaire
lobe temporal
Concepts
Il y a aussi une spécialisation
hémisphère pour la musique
 comment l’audition fonctionne:
Ravel et Beethoven
 amusie: Ravel
 spécialisation droite (figure 9.24)
Le modèle aviaire:
le chant des oiseaux
Le chant des oiseaux est un
analogue du langage humain
 élevé en isolation: préférence pour la
trame spécifique à l’espèce
 grande diversité
 développement sensible à
l’environnement
 période sensible d’apprentissage
 mécanismes biologiques «étudiables»
 différent: pas de grammaire
Mécanismes cérébraux du
chant des oiseaux
 voir figure 9-26
 centre vocal élevé
 noyau robuste de l’archistriatum
 nerf hypoglosse
Mécanismes cérébraux du
chant des oiseaux semblables
à ceux des humains
spécialisation à gauche
modelé par l’expérience:
avantage mâle reproduisible chez la
femme à l’aide de la testostérone
relation masse-cérébrale+fonction
circuit incluant réception et production
L’autre utilisation du son:
l’écholocation
 espèce typique: chauve-souris
 fréquence très élevée
 localisation très précise
 caractéristique supplémentaires:
 forme
 mouvement
 fovéa acoustique