Activité électrique neuronale et fonctionnement cérébral.

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1 Activité électrique neuronale et fonctionnement cérébral

2 Potentiel évoqué et langage En seulement quelques centaines de msec, le cerveau se montre capable de donner un sens à un signal complexe, tel quun mot, en faisant « correspondre » les informations stockées dans une base de connaissances, appelée la mémoire sémantique, à celles apportées par le discours et/ou lenvironnement. Par sa haute résolution temporelle, la technique des potentiels évoqués constitue donc un outil important pour étudier la compréhension du langage en temps réel. La découverte en 1980 dune composante négative qui présentait des variations de son amplitude lors du traitement de linformation sémantique na fait que renforcer cet intérêt. Par la suite, dautres composantes ont été associées à dautres aspects du traitement de linformation langagière, comme par exemple lintégration dun mot dans un contexte de phrase (traitement syntaxique). Pour explorer ces différents aspects du traitement, un protocole classique consiste à présenter des phrases (mot par mot) en faisant varier le mot final.

3 il

4 tartine

5 le

6 pain

7 chaud

8 de

9 chaussettes

10

11 Je

12 prends

13 du

14 lait

15 et

16 du

17 sucre

18 avec

19 mon

20 café

21

22 Julie

23 ouvre

24 la

25 porte

26 de

27 sa

28 maison

29 avec

30 une

31 dent

32

33 On remarque que les tracés sont similaires lors de la présentation de la première partie de la phrase, et quils se différencient nettement lorsque le mot final est affiché sur lécran. Cette différence sexprime par lapparition dune composante négative 400 msec après le début de présentation du mot final, lorsque ce mot nest pas en accord avec le reste de la phrase. Je prends du lait et du sucre avec mon café Il tartine le pain chaud de chaussettes Je prends du lait et du sucre avec mon CAFE Lamplitude de la N400 est diminuée lorsque le mot final est parfaitement approprié à la phrase.

34 On remarque en effet que si le mot final (en accord avec le reste de la phrase) est cette fois-ci écrit en majuscules, la N400 napparaît plus mais une autre composante, positive, un peu plus tardive (560 msec) est observée. Cette N400 est donc sensible aux aspects sémantiques du mot final. Dans les exemples présentés, ce qui permet de dire que le mot final nest pas correct, cest lincongruité de sens entre le mot final et le reste de la phrase. A un traitement spécifique correspond une composante spécifique. Il a été montré que la N400 réagit de façon fine à des mots susceptibles de correspondre avec le reste de la phrase. Ainsi, on a observé une modulation de son amplitude en réponse à un mot ayant un sens proche du mot final attendu. Ce mot final susceptible de convenir permet de faire une phrase qui a un sens plausible même si le dernier mot nest pas celui que lon sattendait à voir apparaître. Que se passe t-il lorsque la phrase ne se termine pas par le mot attendu mais par un mot de sens acceptable ? Lorsque le dernier mot se différencie du reste de la phrase par un autre type dincongruité, dautres composantes sont modulées.

35 palmiers pins tulipes « Ils souhaitaient que leur hôtel ressemble à une station balnéaire tropicale. Ainsi, tout le long de lallée principale, ils plantèrent des rangées de… » Le mot « tulipes » représentant le mot que lon sattendait le moins à voir terminer cette phrase, suscite donc une N400 de forte amplitude. A lopposé, le mot « palmiers » qui est le mot final attendu avec la plus forte probabilité provoque une disparition de la N400. Entre les 2 amplitudes, on peut voir une amplitude intermédiaire représentant lactivité suscitée par le traitement du mot « pins ». Cette adéquation moins forte entre ce mot final et le reste de la phrase par rapport au mot final attendu module lamplitude de la N400, avec une amplitude intermédiaire pour les mots corrects mais peu attendus.

36 Même si la N400 est sensible à de nombreux facteurs linguistiques, tels que le sens, la familiarité ou la répétition du mot par exemple, dautres composantes ont été identifiées comme corrélats de certains autres aspects du traitement linguistique. Par exemple, lintégration incorrecte dun mot dans une phrase (incongruité syntaxique) saccompagne dune autre composante, positive, appelée SPS (Syntactic Positive Shift). Ainsi, lorsque nous détectons une faute de grammaire dans une phrase, ceci est visible au niveau de notre activité cérébrale, plus particulièrement au niveau de cette composante positive apparaissant tardivement après la détection de la faute. « pins » partage beaucoup de caractéristiques sémantiques communes avec « palmiers » et peut donc convenir à la terminaison de la phrase de façon plus probable que « tulipes ». « palmiers » demeure néanmoins le mot le plus probable.

37 terreLenfantgâté jette jettent sesjouetspar

38 Potentiel évoqué et mémoire Physiologiquement, on a remarqué que des composantes étaient sensibles au fait quune information ait déjà été vue au préalable… Pour tester ces phénomènes de mémorisation, la tâche généralement employée consiste à présenter une liste de mots, puis ultérieurement, à demander au sujet de reconnaître un ensemble de mots de cette liste parmi des mots nouveaux. Mémoire et langage sont 2 systèmes cognitifs fortement interconnectés. Afin de pouvoir communiquer de façon compréhensible avec les autres, il faut pouvoir disposer dun stock important dinformations pour construire un discours cohérent. Ces informations stockées en mémoire sont « récupérées » plus ou moins facilement de façon consciente. Lorsque quun stimulus (image ou mot par exemple) se présente à vous une nouvelle fois, vous êtes en mesure de le reconnaître et de lidentifier en lui donnant une signification.

39 Vous avez 10 secondes pour mémoriser la liste de mots suivante.

40 Chat Linge Voiture Hamac Guidon Tulipe Ouragan Assiette Berceau Carotte Savon Oreiller Canoë Chaussettes

41

42 linge

43 voiture

44 jupe

45 bouteille

46 hamac

47 berceau

48 coton

49 carotte

50 vase

51 savon

52 canoë

53 tornade

54 chaussettes

55 garage

56 carte

57 chat

58 chemise

59 serrure

60 guidon

61 maison

62 girafe

63 assiette

64 cage

65 tulipe

66 ouragan

67 écharpe

68 oreiller

69 gazon

70

71 On observe sur les tracés correspondant aux mots anciens qui ont été correctement reconnus (old), une augmentation de positivité recouvrant la N400 et une composante positive ultérieure (P600), en comparaison avec les tracés suscités par les mots correctement identifiés comme nouveaux (new). Cette différence physiologique entre les mots déjà vus et les nouveaux peut être utile pour étudier les troubles de la mémoire, par exemple chez des patients incapables de reconnaître des stimuli (mots, images, visages…) qui lui ont été présentés au préalable. On parle alors damnésie. P600

72 On observe, chez ces patients amnésiques, une disparition de la positivité associée aux mots correctement reconnus comme anciens chez les sujets normaux. La personne amnésique narrive donc pas à reconnaître les stimuli déjà rencontrés. La question reste de savoir si le problème se situe au niveau de la récupération consciente de linformation ou directement lors du stockage des informations en mémoire ?

73 Concernant la mémoire, on sest aussi beaucoup intéressé à lidentification des visages de personnes familières et non familières. Le visage est lélément majeur participant à la communication entre les individus. Il permet de transmettre une grande quantité dinformations, comme nos sentiments, par lexistence de patterns dactivation combinée des muscles du visage. tristessepeurjoiecolère De plus, même lorsque le visage est dégradé, retourné, nous sommes capable de reconnaître la personne. Il y a donc des traits caractéristiques propres aux visages qui doivent être encodés en mémoire.

74 On présente une série de photographies de visages non familiers et de maisons. On demande à la personne de détecter lors dune seconde série si des visages et des maisons ont été déjà présentés dans la première. N170 Certes, on obtiendra pour ces 2 types de stimuli un effet old/new, mais ce qui nous intéresse plus particulièrement cest lapparition dune composante spécifique à lidentification des visages, la N170. De façon plus précise, cette N170 reflèterait les processus dencodage structural des visages qui ont lieu avant lidentification de ceux-ci.

75 Il existe un trouble de la reconnaissance des visages = la prosopagnosie. Les personnes atteintes de prosopagnosie ont une incapacité à identifier les visages même de personnes familières comme des personnes de leur entourage. N170 Elle peut aussi dans certains types de prosopagnosie saccompagner dune incapacité à identifier certaines catégories dobjets.