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Perception de la parole dans le bruit et Dyslexie : approches comportementale, neuroanatomique et fonctionnelle

M. Dole, université Lumière Lyon 2, 2012
mardi 30 avril 2013.
 

Résumé : La dyslexie est un trouble de l’apprentissage du langage écrit qui concernerait environ 5 à 10 % de la population. Malgré qu’elle soit définie comme un trouble développemental, les difficultés associées à la dyslexie sont généralement persistantes, les adultes dyslexiques montrant souvent une vitesse de lecture ralentie et une précision moindre que les normo-lecteurs. Une des principales hypothèses explicatives de la dyslexie est celle d’un trouble phonologique sous-jacent, qui perturberait l’acquisition des correspondances graphèmes-phonèmes, causant de ce fait les difficultés d’apprentissage de la lecture. Des troubles de la perception du langage oral ont d’ailleurs été observés, bien que leur présence fasse encore débat, certaines études ayant échoué à mettre en évidence de telles difficultés. Cette absence de consensus pourrait trouver son origine dans le fait que ce déficit semble prépondérant lorsque la parole est perçue dans des conditions dégradées, comme par exemple en concurrence avec un bruit environnant (effet Cocktail Party). Ainsi plusieurs auteurs ont trouvé des scores d’intelligibilité de la parole plus faibles chez les dyslexiques que chez les normo-lecteurs, en présence d’un bruit mais pas dans le silence (Bradlow et al., 2003 ; Ziegler et al., 2009). Par ailleurs, certaines études suggèrent une origine neuronale de ce trouble, l’encodage neuronal pour des stimuli de parole en présence de bruit étant dégradé chez les dyslexiques par rapport aux normo-lecteurs (Cunningham et al., 2001 ; Warrier et al., 2004). Malgré ces premiers résultats encourageants, le trouble de perception de la parole dans le bruit reste encore assez mal défini, et la question de son origine reste posée ; au cours de cette thèse nous nous sommes donc proposé de mieux le caractériser. Dans cette perspective, nous avons tenté de déterminer l’origine neurobiologique de ce trouble, à travers une approche en trois axes : 1) un axe comportemental, visant à mieux définir les conditions dans lesquelles il est rencontré ; 2) un axe fonctionnel, afin de déterminer les réseaux corticaux impliqués ; et 3) un axe anatomique visant à évaluer si ces troubles fonctionnels prennent leur origine dans des altérations morphologiques. Une première étude comportementale a donc été réalisée dans le but de confirmer la persistance du déficit de perception de la parole dans le bruit à l’âge adulte, et d’en montrer la modulation par l’nformation spatiale disponible et/ou le type de bruit masquant. Le but de cette expérience était de répondre aux questions suivantes : 1) Ce déficit provient-il d’un manque de robustesse des représentations phonologiques face au bruit ? Par exemple, est-il davantage présent lorsque le bruit de fond contient des informations linguistiques concurrentes ? 2) Ou pourrait-il provenir d’un défaut de l’utilisation de l’information spatiale, indice capital utilisé par les auditeurs en situation de Cocktail Party ? Pour répondre à ces interrogations, nous avons présenté à 16 adultes dyslexiques et 16 contrôles des mots dans trois types de bruit de fond et selon trois configurations impliquant différents degrés de séparation spatiale entre mot cible et bruit : une configuration dans laquel le cible et bruit étaient co-localisés, et deux configurations impliquant une séparation spatiale entre les sources sonores. Les trois bruits consistaient en un bruit stationnaire, un bruit fluctuant et un cocktail de paroles. Les participants devaient répéter le mot cible entendu. Les résultats de cette étude ont confirmé la persistance du trouble de perception de la parole dans le bruit à l’âge adulte, les scores des dyslexiques étant globalement plus faibles que ceux des normo-lecteurs. Ce déficit était cependant principalement présent lorsque le bruit de fond se composait de parole concurrente, et ce, uniquement lorsque mot cible et bruit étaient co-localisés. En revanche, dès lors que le bruit et la cible étaient séparés, les participants dyslexiques utilisaient l’information spatiale disponible pour compenser leur trouble, rattrapant de ce fait les performances des normo-lecteurs. Cette première étude suggère donc un manque de robustesse des représentations phonologiques face au bruit, particulièrement dans une situation de compétition linguistique. En revanche, les dyslexiques ne présentent pas de déficit dans le traitement de l’information spatiale, voire même sont capables de l’utiliser pour outrepasser leurs difficultés. A la suite de cette étude, nous avons recherché les corrélats fonctionnels de ce trouble de perception de la parole dans la parole, et de ce phénomène de compensation par l’utilisation de l’information spatiale. Pour ceci, nous avons utilisé l’imagerie fonctionnelle afin d’enregistrer l’activité cérébrale en réponse à la présentation d’un mot dans un bruit de parole, selon les trois mêmes configurations que précédemment. Au niveau comportemental, cette seconde étude a confirmé les observations précédentes : le déficit comportemental était présent uniquement lorsque cible et bruit étaient co-localisés. L’enregistrement de l’activité corticale nous a par ailleurs apporté de précieuses informations quant aux réseaux neuronaux impliqués dans la perception de la parole dans la parole, tant chez les normo-lecteurs que chez les dyslexiques. Chez les normo-lecteurs tout d’abord, nous avons observé l’implication de différents réseaux selon la configuration spatiale. En effet, lorsque cible et bruit étaient spatialement séparés, le traitement de la parole dans la parole faisait intervenir principalement le gyrus temporal supérieur (STG) droit. Cette aire a été précédemment impliquée dans le traitement de la parole en situation de bruit concurrent (Scott et al., 2009), ainsi que dans le traitement des indices spatiaux (Zatorre et al., 2002). Il paraît donc probable qu’elle réalise l’intégration entre les indices spatiaux et les caractéristiques vocales des différentes voix contenues dans les stimuli (Belin & Zatorre, 2003) afin de séparer les différents flux auditifs. En revanche, dans une configuration plus complexe dans laquelle cible et bruit étaient co-localisés, nous avons observé l’implication d’un réseau frontal comprenant le gyrus frontal inférieur, le gyrus frontal médian, et l’aire supplémentaire motrice (SMA). Ce réseau frontal moteur interviendrait lorsque l’intelligibilité est réduite et s’activerait en soutien aux traitements effectués au niveau du STG grâce à l’activation des représentations des gestes articulatoires (Davis & Johnsrude, 2003). La SMA s’activerait par ailleurs lors de la perception de parole compressée (Adank & Devlin, 2009). Cette aire serait notamment impliquée dans les aspects rythmiques de la parole, il est donc possible que lorsque la dégradation du signal est plus importante, les auditeurs se basent davantage sur les aspects rythmiques de la parole pour améliorer l’intelligibilité. Chez les dyslexiques, contrairement à nos attentes, nous n’avons pas mis en évidence de trouble fonctionnel lors d‚une tâche de perception de la parole dans la parole lorsque cible et bruit étaient co-localisés. En revanche, lorsqu’ils étaient spatialement séparés, les dyslexiques montraient une hyper-activation du STG droit, reflétant probablement l’effet compensatoire observé au niveau comportemental. Il semblerait donc qu’un déficit sous-jacent contraigne le STG à s’hyper-activer dans le but de rendre les processus d’intégration entre les caractéristiques vocales et les indices spatiaux suffisamment efficaces pour obtenir une intelligibilité normale. Enfin, dans une dernière partie de cette thèse, nous avons recherché les différences morphologiques au niveau du STG chez les dyslexiques. Se basant sur de précédents travaux ayant montré une réduction de l’asymétrie des aires temporales supérieures, asymétriques en faveur de la gauche chez le sujet sain, nous avons entrepris une étude sur l’asymétrie des volumes de matière grise et de matière blanche dans ces régions. Ceci nous a permis de mettre en évidence une réduction de l’asymétrie des aires auditives secondaires chez les dyslexiques. Une analyse VBM classique, évaluant cette fois les différences en termes volumétriques, nous a également montré une réduction des volumes de matière blanche et de matière grise au sein du sillon temporal supérieur et du STG droit, dans des régions antérieures. De manière intéressante, cette réduction recouvrait partiellement la région dans laquelle nous observions une hyper-activation lors de la tâche de perception de la parole dans la parole. Il semblerait par conséquent qu’un déficit de matière blanche et grise provoque l’hyper-activation des neurones, pour permettre aux dyslexiques d’arriver à un niveau de traitement suffisamment efficace. Pour résumer, cette thèse nous a non seulement permis de confirmer la persistance du trouble de perception de la parole dans le bruit à l’âge adulte, mais surtout de mieux le caractériser, en montrant : 1) sa dépendance vis-à-vis du type de bruit et de la configuration spatiale, 2) des phénomènes compensatoires par l’utilisation de l’information spatiale disponible, passant par une hyper-activation du STG droit, améliorant l’intégration entre les indices spatiaux et les caractéristiques vocales 3) une origine potentiellement morphologique sous la forme de réductions des volumes de matière grise et de matière blanche. Le trouble de perception de la parole dans le bruit pourrait ainsi provenir d’altérations morphologiques créant le besoin d’engager des processus compensatoires afin de surpasser les difficultés de perception. Pour conclure, cette thèse nous a permis de mieux caractériser les corrélats neuronaux de la perception de la parole dans le bruit chez le sujet dyslexique.



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