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Mise en évidence d’une transition sémantique par la modulation de la
force de préhension bimanuelle par le langage lors du développement moteur de l’enfant
Adèle Saives1, Jessica Clément2, David Labrecque2,3, Alexandre Ariza Gomes de Castros4, Victor Frak2,3
1 Faculté de Médecine de l’Université de Montréal (UdeM)
2Département des sciences de l’activité physique (SAP) et Laboratoire Cerveau Motricité Langage (CML), Université du Québec À Montréal (UQAM)
3Centre de recherche interdiciplinaire en réadaptation du Montréal métropolotain (CRIR-Institut de réadaptation-Gingras-Lindsay-de-Montréal-CIUSSS du Centre-Sud-de-l’île-de-Montréal)
4Centre hospitalier de réhalibitation et de réadaptation de Goiânia (CRER) affilié à la Faculté de médecine de l’Université fédérale de Goiás (Goiânia – GO, Brasil)
Introduction
La compréhension du langage et de l’expression orale sont des éléments
essentiels du développement de l’enfant et du fonctionnement normal des
individus. Il a récemment été démontré que le langage et les fonctions
motrices de la main étaient liés; lors de la présentation de mots d’action
sémantiquement liés à la main il est possible d’observer une augmentation
des modulations de force (MF) de préhension entre 230/260ms (1).
Cela serait provoqué par une activation de l’aire auditive primaire provoquant
l’activation de l’AIP qui constitue l’interface entre la présentation sensorielle
d’un objet ou d’une action et sa représentation sémantique (2, 3). L’AIP serait
alors responsable du recrutement de l’aire 6qui activerait l’aire de Broca et
M1. Ces deux dernières aires communiquent via le faisceau frontal
oblique(4)L’AIP aurait un rôle majeur dans le contrôle de la préhension (5), qui
s’exercerait de façon controlatérale (6).
De nombreux changements morphologiques et fonctionnels ont lieu durant la
période de puberté : l’AIP commence à acquérir une morphologie adulte entre
11 et 13 ans (7).
L’étude présentée ici met l’emphase sur le développement de l’AIP en
observant les modulations de la force (MF) chez des individus avant, pendant
et après cette période de maturation.
Méthodes
Suite à l’approbation par le comité d’éthique local, 94 volontaires de 5à18
ans d’une école jumelée à un hôpital brésilien ont été évalués avant la
filtration des données.
•Les participants devaient écouter 2 blocs de mots en tenant un
capteur de force en condition bimanuelle symétrique
•Leur tâche était de rapporter le nombre de mots cibles après chaque
bloc
-1 blocs où la cible est un verbe d’action
- 1 blocs où la cible est un nom de non-action
•3 groupes de participants après exclusion, 32 sujets ont été exclu
après les tests de données aberrantes (8)
A) 10 ans et moins (N=12) B) 11ans (N=10) C) 14 ans et plus (N=40)
•Analyse statistique entre 0 et 1000ms après la présentation du
stimulus:
- Comparaison des moyennes des MF à la ligne de base
Moyenne des niveaux de force par condition en fonction des groupes d’âge
mN
msec
msec
msec
msec
msec
mN mN
mN
msec
mN mN
msec
mN
Modulation de la force de préhension en fonction des stimuli pour les trois groupes
d’âge
Résultats
Comparaison des modulation de la force à la ligne de base significative p<0,05 en
fonction des groupes d’âge
Discussion et conclusion
•10 ans et moins : Seuls les MF suite aux noms pour la main droite sont
significativement supérieurs à la ligne de base
•11 ans : les MF suite aux verbes et aux noms sont significativement supérieurs à
la ligne de base, toutefois, aucune différence significative entre les deux
conditions. 550ms pour les verbes 600ms pour les noms
•14 ans et plus : les MF suite aux verbes et aux noms sont significativement
supérieurs à la ligne de base et les MF suite aux verbes sont significativement
plus forts que ceux les noms 200/250ms pour les verbes 450/500 ms pour
les noms
•Les verbes ont des MF plus tôt que les noms à partie de 11 ans
•Les MF devinent de plus en plus évidentes en fonction de l’âge notamment à
partir de 11 ans. Pour devenir plus précoce pour le verbe dès 14 ans.
•Ce phénomène pourrait être lié l’apprentissage plus précoce des noms par
rapport aux verbes (9) qui surviendrait avec l’engagement de l’AIP, cela pourrait
être apparenté à d’une transition sémantique
•Cette transition sémantique de la MF pourrait être liée au niveau de
développement de l’AIP qui survient dans cette période
Jusqu’à 10 ans 11 ans 14 à 18 ans
Références
1.Frak V, Nazir T, Goyette M, Cohen H, Jeannerod M. Grip force is part of the semantic representation of manual action verbs. PloS one. 2010;5(3):e9728.
2.Grefkes C, Fink GR. The functional organization of the intraparietal sulcus in humans and monkeys. Journal of anatomy. 2005;207(1):3-17.
3.Castiello U, Begliomini C. The Cortical Control of Visually Guided Grasping. The Neuroscientist. 2008;14(2):157-70.
4.Vassal F, Pommier B, Mazzola L, Boutet C, Nuti C. Rôle du faisceau frontal « oblique » dans le contrôle moteur du langage. Une étude anatomo-
fonctionnelle par approche multimodale associant stimulation électrique directe, tests du langage et tractographie par imagerie tensorielle de diffusion.
Neurochirurgie. 2014;60(6):342.
5.Baumann MA, Fluet MC, Scherberger H. Context-specific grasp movement representation in the macaque anterior intraparietal area. The Journal of
neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 2009;29(20):6436-48.
6.Rice NJ, Tunik E, Cross ES, Grafton ST. On-line grasp control is mediated by the contralateral hemisphere. Brain research. 2007;1175:76-84.
7.Blakemore SJ, Burnett S, Dahl RE. The Role of Puberty in the Developing Adolescent Brain. Human Brain Mapping. 2010;31(6):926-33.
8. Nazir, Tatjana A., Lianna Hrycyk, Quentin Moreau, Victor Frak, Anne Cheylus, Laurent Ott, Oliver Lindemann, Martin H. Fischer, Yves Paulignan et
Yvonne Delevoye-Turrell. 2015. « A simple technique to study embodied language processes: the grip force sensor ». Behavior Research Methods.
9. Mestres-Misse A, Rodriguez-Fornells A, Munte TF. Neural differences in the mapping of verb and noun concepts onto novel words. NeuroImage.
2010;49(3):2826-35
Baseline 0-50 50-100 100-150 150-200 200-250 250-300 300-350 350-400 400-450 450-500 500-550 550-600 600-650 650-700 700-750 750-800 800-850 850-900 900-950 950-1000
VG
VD
NG
ND
7 à 10ans
VG
VD
NG
ND
11 ans
VG
VD
NG
ND
14 à 18 ans
Significativement inférieure la ligne de base
Significativement supérieure à la ligne de base
Verbe, capteur main droite
Nom, capteur main droite Nom, capteur main gauche
Verbe, capteur main gauche