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2.1.1.1 - Sur le plan biologique

 

2.1.1.1.1 - répartition des aires cérébrales entrant en compte dans le langage (audition, conception, production)

 

Cartographie générale et fonctionnement général du cerveau

 

cerveau-cartographie-generale.jpg

 

 

 

 

Hémisphère GAUCHE

Hémisphère DROIT

VERBAL Utilisant les mots pour nommer, décrire, définir.

NON VERBAL Conscience des choses, mais connexion minimale avec les mots.

ANALYTIQUE Découvrant les choses étapes par étapes, éléments par éléments.

SYNTHETIQUE Plaçant les choses ensemble pour former des touts.

SYMBOLIQUE
Utilisant un symbole pour remplacer une chose.

CONCRET
Rattaché avec les choses comme elles sont au moment présent.

ABSTRAIT
Extrayant une information et s'en servant pour représenter le tout.

ANALOGIQUE
Voyant les liens entre les choses, comprenant les métaphores.

TEMPOREL
Gardant la trace du temps, organisant les choses séquentiellement et les exécutant dans l'ordre.

ATEMPOREL
Aucun sens du temps.

RATIONNEL
Tirant des conclusions fondées sur des faits et un raisonnement.

NON RATIONNEL
N'a pas besoin de faits et de raisonnement ; propension à ne pas juger.

NUMERIQUE ou DIGITAL
Utilisant les nombres et leur mode d'emploi.

SPATIAL
Voyant où les choses sont en relation avec d'autres et comment les parties forment un tout.

LOGIQUE
Tirant des conclusions fondées sur une organisation logique.

INTUITIF
Procédant par bonds, à partir d'impressions, de sentiments, d'images visuelles, d'éléments d'information.

LINEAIRE
Pensant en termes d'idées reliées, pensée convergente.

GLOBAL
Percevant des ensembles, associations des parties, conclusions divergentes.

 

  Quelques chiffres :

  • Cerveau = 100 milliards de neurones (cerveau humain)  
  • 2% du poids, 20% de la consommation énergétique (5W)  
  • 1mm^3 = 90 000 neurones / 700.000.000 synapses / 4 km d’axone / 0,5 km de dendrites

 


le cerveau : présentation générale (vidéo de vulgarisation / Arte France - 2008)

 

 

 

Le langage, comme d'autres activités cognitives, dépend de régions spécialisées du cerveau

 

Cartographie des zones relatives à la communication orale (parole et audition) du cerceau :.

 

cartographie_cerveau.jpg

 

L'aire motrice du langage ou aire de Broca est située à l'avant de l'air prémotrice (lobe frontal).

L'aire d'intégration du langage écrit, parlé et signé ou aire de Wernicke est située dans la partie postérieure du lobe temporal d'un hémisphère (généralement le gauche chez les droitiers). Elle entoure une partie de l'aire auditive associative  (fig A).

 

On peu résumer ainsi :

 

         Aire de BROCA : zone de Production de la Parole

         Aire de WERNICKE : zone de Perception de la Parole

 

 

langage cerveau

La tomographie par émission de positrons a révélé que l'aire de Wernicke est probablement reliée à la prononciation de mots inconnus, tandis que le processus plus complexe de compréhension du langage se déroule en fait dans les aires préfrontales, à mi-chemin entre les aires 45 et 11 de Brodmann.

 

L'aire motrice du langage ou aire de Broca, est située à l'avant de l'aire prémotrice; elle chevauche les aires 44 et 45 de Brodmann (en violet fig. B).

On a longtemps cru que cette aire ne se trouvait que dans un seul hémisphère (le gauche, chez les droitiers) et qu'elle était un centre moteur du langage dirigeant les muscles de la langue, de la gorge et des lèvres associées à l'articulation. Cependant, des études utilisant la tomographie par émission de positrons pour "éclairer" les aires actives du cortex cérébral ont montré que l'aire motrice du langage a peut-être d'autres fonctions.

Ces études ont en effet révélé que cette aire (et le centre correspondant dans l'autre hémisphère) se mettent en activité lorsque nous nous préparons à parler et à accomplir de nombreuses activités motrices volontaires autres que la parole (conceptualisation symbolique anticipative mentale d'une action ?).

 

Depuis quelques années, l'imagerie cérébrale (TEP, RMN fonctionnelle) a développé la conception d'une zone du langage reposant sur l'existence de vastes réseaux interconnectés,

 

On observera par exemple sur la figure C, une image obtenue par TEP, qui représente (zones rouges et jaunes) l'activation cérébrale in vivo, par mesure du flux sanguin, témoin indirect du fonctionnement cérébral, lorsque le sujet prononce à haute voix un verbe qu'il a eu pour consigne d'associer à un nom entendu. On remarque une double activation hémisphérique gauche: sur le cortex temporal associatif, aire postérieure de réception et compréhension de la parole, sur le cortex frontal qui correspond à l'aire "historique" de l'expression vocale de Broca.

 

La représentation du langage dans le cerveau est distincte des circuits qui interviennent dans le contrôle moteur de la bouche, de la langue, du larynx et du pharynx, toutes structures qui produisent les sons de la parole. Elle se distingue aussi des circuits de la perception auditive des mots parlés ou de la perception visuelle des mots écrits. Le substrat nerveux du langage transcende ces fonctions sensorielles et motrices essentielles, dans la mesure où il s'adresse à un système de symboles, parlés et entendus, écrits et lus (ou dans le cas du langage des signes, mis en gestes et vus). L'essence du langage est donc la représentation symbolique. La syntaxe, la grammaire et l'intonation sont parfaitement reconnaissables quel que soit le mode de représentation, de compréhension et d'expression.

 

 

Les études de Mazoyer et ses collègues (1993) montrent les différentes activations des aires cérébrales en fonction du traitement réalisé par la personne, grâce aux techniques d'imagerie.

(Langue Maternelle : Français

 

Scintigrammes TEP soustractifs de l'activation cérébrale produite par des tâches de langage de plus en plus complexes. (à gauche). Pour une meilleure clarté concernant les différentes tâches, on a montré les sujets assis à un bureau, mais lorsqu'on réalise les scintigrammes, les sujets introduisent leur tête dans un scanner à émission de positons et regardent un dispositif spécialement monté dans l'appareil. (à droite) scintigrammes correspondant aux différentes tâches; voir le texte pour les détails des résultats. D'après Posner et Raichle, 1994;

    1- lecture de mots

    2- écoute de mots

    3- prononciation de mots

    4- élaboration de mots à partir du mot lu

Aires-_langage_cerveau.jpg

 

 

En lecture, notre cerveau est également capable de compenser pas mal de défaillance du support.

 

Par exemple, l'ordre des lettres dans un texte n'est pas essentiel à partir du moment ou la première et la dernière lettre d'un mot est à la bonne place  :

 

Tu  puex paréperr un gnard pot puor mttere tes fuelrs.

 

l'absence totale de voyelle ne nuit pas totalement la comprhéention du texte

 

T_     p _ _ x     pr_ p_ r_r     _n     gr_nd    p_t     p__r      m_ttr_    t_s    fl__rs.

 

 

l'absence par contre enlève tout sens à une phrase , voici la même phrase sans les consones :

 

_u      _eu_    _ _é_a_e_    u_     _ _a_ _    _o_    _ou_   _e_ _ _e   _e_  _ _eu_ _.

 

 

 

 

2.1.1.1.2 - Définition du Langage

 

Le langage peut se définir comme l'ensemble des processus:

q       Permettant d'utiliser un code ou un système conventionnel servant à représenter des concepts ou à les communiquer;

q       Utilisant un ensemble de symboles arbitraires et de combinaisons de ces symboles.

On oppose habituellement le langage ainsi défini à la parole, qui est l'ensemble des mécanismes et comportements moteurs permettant la production des sons constitutifs du langage parlé ou phonèmes. Le concept de langage est donc plus vaste que celui de la parole puisqu'il comprend aussi tout l'aspect représentatif de la parole et les idées elles-mêmes avant même qu'elles ne soient transformées en sons.

On reconnaît dans tout langage 3 composantes, la forme, le contenu et l'usage:

q       La forme comprend les sons et la syntaxe permettant de les utiliser ;

q       Le contenu représente la signification ou sémantique du langage, c'est à dire qu'il fait référence aux idées véhiculées par la forme;

q       L'usage (ou pragmatique) est l'ensemble des circonstances sociales et le contexte général de la communication linguistique.

De par le monde, il existe environ 10000 langues. Toutes ces langues ont des éléments de base similaires et chacune est composée d'un ensemble de sons et de symboles ayant des significations distinctes. Ces éléments sont disposés en ordre précis selon des règles qui caractérisent chacune de ces langues. Ainsi toute personne qui connaît les sons (phonèmes), les symboles et les règles (grammaire) permettant d'établir les relations entre les différents symboles constitutifs du langage (lexique), peut générer des phrases qui transmettent de l'information à ceux qui partagent le même savoir. L'acquisition d'une langue par les enfants suit des règles remarquablement constantes, quelle que soit la langue considérée.

 

Tout langage est créatif ou "génératif" dans la mesure où il est capable de créer à l'infini diverses combinaisons pourvu qu'elles utilisent les symboles et les règles de la langue natale. 

 

Tout langage est signifiant ou "représentatif" et tout langage est interpersonnel dans la mesure où sa raison est la communication, l'interaction entre individus.

Le cerveau contrôle tous les aspects du langage tant au niveau de sa production (encodage) que de sa compréhension (décodage). Les aspects mécaniques de la production du langage (phonation), également sous contrôle nerveux, ne sera pas envisagé ici. Il ne sera abordé que l'organisation cérébrale hémisphérique sous-tendant les activités d'encodage et de décodage. Cette organisation nous est accessible:

q       Par l'étude du développement de l'individu; répétition: "l'acquisition d'une langue par les enfants suit des règles remarquablement constantes, quelle que soit la langue considérée";

q       Par l'étude de l'évolution des être vivants;

q       Par l'étude du langage des sujets adultes normaux mais surtout des sujets ayant subi une lésion cérébrale (sujets cérébro-lésés);

 

(Pr. J. Lehouelleur)

 

 

2.1.1.2 - Sur le plan cognitif

 

 

La compréhention du langage humain et son interrprétation repose en fait sur plusieurs sens perceptifs traités simultanéments par notre cerveau.

 

Vidéo explicative sur la localisation du langage dans noter cerveau


Mise en évidence de la séparation des tâches des émisphères de note cerveau :

 


 

 

 

 

2.1.1.2.1 -  Preception visuelle du langage


La compréhention du lanage fait appel également à la lecture visuelle des mouvements physique de l'appareil phonatoire.

 

La preuve en est :

 

Au début des années 1990, on a en effet identifié chez le singe un groupe de neurones du cortex frontal qui s’active quand le singe exécute une action particulière avec la main ou la bouche. Rien d’étonnant jusque-là puisque ces neurones sont situés dans une région dite « motrice » du cerveau.

 

Sauf que, et c’est là leur étrange particularité, ce même groupe de neurones va aussi s’activer quand le singe ne fait que regarder l’un de ses congénères exécuter la même action ! D’où le nom de neurones miroirs qui leur a été attribué.

Or la région cérébrale où l’on trouve ces neurones miroirs chez le singe correspond chez l’humain à l’aire de Broca, une région du cerveau dont on connaît le rôle important dans le langage depuis le XIXe siècle. À cette localisation particulière associée au langage s’ajoutent deux autres indices qui ont fait dire à plusieurs que les neurones miroirs pourraient jouer un rôle dans l’évolution et l’apprentissage du langage : d’une part ils nous renseignent sur les intentions de nos congénères; et d’autre part ils facilitent l’imitation du mouvement de leurs lèvres et de leur langue.

 

Car malgré le fait que nous associons d’abord le langage à des sons plutôt qu’à des mouvements, le phénomène de la parole est en premier lieu une activité motrice.

 

Quand un enfant imite ses premiers mots, on remarque d’ailleurs, contrairement au perroquet qui imite lui aussi des mots, qu’il se fie beaucoup à l’aspect « gestuel » de la bouche de l’adulte qui prononce le mot plutôt qu’au seul aspect acoustique des sons émis.


Pour certains chercheurs, il semble de plus en plus évident que la grande facilité qu’ont les enfants à imiter les mots nouveaux vient de l’aspect moteur de ceux-ci. Et ces « circuits de l’imitation » de l’aire de Broca fonctionneraient grâce aux neurones miroirs qui s’y trouvent.

 

perception-Labiale-neurone-miroires.JPG

 

  Il apparaît de plus en plus évident que le système moteur dans le cerveau n’est pas limité au contrôle des mouvements mais est aussi capable de lire, d’une certaine manière, les actions exécutées par autrui. Les neurones miroirs pourraient ainsi jouer un rôle fondamental pour tous les comportements sociaux des êtres humains.

 

Nous pouvons donc comprendre la parole avec les yeux !


En lecture Labiale :


                      - Phonèmes : 40-60%

                      - Mots :10-20%   (jusqu'à 60% sur des sujets sourds)

 

 

 


Acquisition de connaissances

Selon Szuprowicz (1993):

 l'homme acquiert

bullet plus de 80% de ses informations par la vue
bullet 11% par l'ouïe
bullet 3,5% par l'odorat
bullet 1 à 1,5% par le toucher et le goût

 il retient (mémoire à long terme)

bullet 20% de ce qu'il voit
bullet 20% à 30% de ce qu'il entend
bullet de 40% à 50% de ce qu'il voit et entend simultanément
bullet prés de 80% si il est actif pendant le processus de communication

Nécessité de bien utiliser l'aspect visuel (images et animations). L'homme est moins exposé aux sons mais retient mieux ceux-ci => l'audio est un média efficace pour l'acquisition de connaissances.

 


 

2.1.1.2.2 - Perception auditive du Langage

 

 

En psychologie cognitive, plusieurs modèles ont été proposés pour expliquer le traitement de l'information perceptive.

 

 

"Lorsque nous écoutons quelqu'un parler, nous percevons des entités significatives, des mots, et non pas une suite confuse de sons qui doivent être traduits d'une façon ou d'une autre afin d'avoir un sens" (Lindsay et Norman 1981).

 

Ces auteurs ont décrit deux systèmes de traitement, l'un "dirigé par données", l'autre "par concepts".

 

Dans un système de traitement dirigé par données, le traitement commence avec l'arrivée des données. Chaque étape de l'analyse effectue son travail recevant des données d'entrée de l'étape précédente.

 

Les données de sortie sont les données d'entrée qui déclenchent l'étape suivante. Mais il est plus facile d'entendre, quand on sait ce qu'il faut entendre. Quand il y a connaissance d'une interprétation possible ou conceptualisation d'un stimulus pour aider à sa perception, le traitement est dirigé par concept.

 

Les mécanismes de ces deux systèmes de traitement s'effectueraient presque toujours simultanément, chaque mode contribuant à l'analyse globale.

 

Le rôle de la sémantique et de la conceptualisation dans l'étape de reconnaissance de phrases a fait l'objet de plusieurs études (Le Ny 1980). Nous citons ici quelques modèles :

  • un modèle de grammaire sémantique (Burton1976),
  • un modèle de réseau sémantique (Quillian 1968, Anderson 1976, Anderson 1984) composé d'un ensemble de nœuds (concepts) et d'arcs (relation entre les concepts),
  • un modèle hiérarchisé de traits sémantiques dans le lexique qui donne une représentation arborescente du vocabulaire.
  • un modèle de comparaison et de mémoire sémantique (Smith, Schoben et Rips 1973, 1974).

Dans la plupart de ces modèles, les auteurs montrent l'interaction entre les données informatives qui arrivent au sujet et les données acquises qu'il a classées et organisées dans sa propre base de connaissance. Mais dans toute acquisition, les processus cognitifs liés à l'attention et à la mémoire sont présents.

 

En effet lorsqu'un auditeur écoute un locuteur, il perçoit et décode les derniers éléments d'une phrase alors qu'il a déjà intégré en mémoire et compris les premiers éléments.

Pour Spérandio (1986) , la mémoire à court terme permet de gérer les interprétations partielles d'une phrase élémentaire de dialogue et contient les résultats de l'analyse du dernier énoncé du locuteur au niveau acoustique, phonétique, lexical, sémantique. Dans la mesure où le débit moyen d'un locuteur varie entre 120 et 180 mots par minute, la vitesse de traitement de l'information parlée de l'auditeur doit suivre ce rythme.

 

 

 

En conclusion, la compréhension de phrases parlées nécessitent plusieurs approches :

  • une approche ascendante (traitement dirigé par données) dans laquelle l'auditeur émet des hypothèses à partir des caractéristiques de l'onde sonore pour trouver la phrase en suivant les diverses étapes de décodage (phonétique, lexical, syntaxique, sémantique) jusqu'à l'interprétation de la phrase ;
  • une approche descendante (traitement dirigé par concept) dans laquelle l'auditeur part du concept, de ses connaissances linguistiques (sémantique, syntaxe), du contexte, de ses attentes, pour prédire les éléments de la phrase (mots, syllabes, phonèmes),
  • une approche horizontale dans laquelle l'auditeur utilise ses connaissances pour sélectionner ou indicer les éléments pertinents dans le but de parfaire les interprétations immédiates ou à venir.

 

"Le problème de la compréhension de phrases peut être considéré comme un problème de recherche de la solution optimale dans un espace de réalisations partielles correspondant à l'ensemble des phrases ou des sous-phrases possibles compte tenu de trois contraintes :

-la structure du langage,

-le lexique,

-la chaîne ou le treillis phonétique d'entrée.

 

On appelle alors "stratégie de recherche" l'ensemble des règles régissant le parcours qui conduit à la solution retenue. Cette notion de stratégie de recherche d'une solution dans un espace d'états correspond à une des méthodes les plus classiques de résolution de problèmes en intelligence artificielle" (Pierrel 1987).

 

 

 

  2.1.1.2.3 - Conclusions sur la Perception du Langage


L’implication possible des neurones miroirs dans la communication verbale suggère que la perception des phonèmes pourrait passer autant par l’audition que par la vision des mouvements de la bouche.

 

« L’effet McGurk », un phénomène mis en évidence au milieu des années 1970 par l’anglais Harry McGurk, vient appuyer cette idée que la perception de la parole est multimodale.

L’effet McGurk se manifeste lorsque l’on regarde l’image vidéo de quelqu’un qui prononce une syllabe dont le son a été remplacé par une autre syllabe : nous percevons alors ni la première syllabe, ni la deuxième, mais une troisième, différente des deux autres.

 

Si l’on fait par exemple le montage sonore de "ba" sur une image de quelqu’un que l’on voit prononcer "ga", l’immense majorité des gens percevront plutôt un "da" ! (effet de Mc GURK)

 

 

Vidéo  sur l'Effet de Mc GURK

explication en image de cet effet (en anglais)

 

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