Traitements visuels et Dyslexies développementales Sylviane Valdois Laboratoire de Psychologie et Neurocognition (UMR 5105 CNRS) Université Pierre Mendes France 1251 Ave Centrale BP 47X 38040 Grenoble Cedex Sylviane.Valdois@upmf-grenoble.fr

Plan du cours 1. Du visuel au Tout phonologique LPNC-CNRS 1. Du visuel au Tout phonologique 2. Trois théories explicatives Théorie phonologique Théorie cérébelleuse Théorie magnocellulaire 3. La théorie magnocellulaire 4. Troubles de l’attention visuelle 5. La théorie visuo-attentionnelle

Du visuel au Tout phonologique Hinshelwood, 1902 Cécité verbale congénitale Morgan, 1896 British Medical Journal, Garçon de 14 ans, intelligent, non lecteur « Le maître d’école qui l’a suivi pendant des années dit qu’il serait le garçon le plus intelligent de l’école si l’instruction était entièrement orale. »

Du visuel au Tout phonologique Vellutino, 1977 Absence de difficultés de traitements visuels dans la dyslexie développementale Vellutino, 1979 Le Tout Phonologique « Dyslexia is a specific form of language impairment That affects the way in which the brain encodes the Phonological features of spoken words. The core Deficit is in phonological processing and stems from Poorly specified phonological representations. » (Snowling, 2000) Livingstone et al., 1991 Regain d’intérêt pour le visuel

Théories explicatives Déficit phonologique U. Frith, M. Snowling Déficit magnocellulaire Phono et visuel J.Stein Déficit cérébelleux Phono et moteur A. Fawcett, R. Nicholson Déficit phonologique toujours présent

Visuel Magnocellulaire Théorie phonologique Anomalie génétique Anomalie des aires du langage Anomalies Visuel Magnocellulaire Biologique Conversion G-P Déficit phonologique Cognitif Trouble lecture mémoire Verbale Conscience phonémique langage oral Comportemental

Déficit cérébelleux Atteinte cérébelleuse Trouble lecture LPE-CNRS Grenoble Atteinte cérébelleuse Biologique Tble articulation Tble geste moteur Déficit phonologique CGP Cognitif Trouble lecture Tble équilibre langage oral Conscience phonémique Faible tonus musculaire Motricité fine dysgraphie mémoire Verbale Comportemental

Déficit magnocellulaire Atteinte du système magnocellulaire Biologique Conversion G-P Déficit phonologique Déficit visuel Cognitif Trouble lecture sensibilité contrastes langage oral Conscience phonémique Persistence visuelle Perception du mouvement mémoire Verbale Comportemental

Deux systèmes visuels Magno: corps cellulaires plus grands NGL du thalamus / myélinisation ++ Projections V1  extrastrié V5/MT  Cx PPC (frontal/cervelet)

Système visuel magnocel Lovegrove, Martin & Slaghuis, CN, 1986 Deux systèmes visuels Système magnocellulaire Système parvocellulaire Basses fréquences spatiales Haute fréquences spatiales Hautes fréquences temporelles Basses fréquences temp. Faible latence Longue latence Répond aux changements Répond à la durée Vision périphérique Vision centrale Formes grossières Détails fins Traitement du mouvement Couleur Localisation spatiale des objets Reconnaissance visuelle Direction de l’attention vis.

Système visuel magno Parvo Magno Lésions chez le singe (Schiller, Logothetis & Eliot, 1990) Atteinte du champ visuel contralatéral Inversé si discrimination couleur, forme, taille..

Déficit visuel magno Etude de 6 sujets dyslexiques et 4 contrôles (Livingstone, Rosen, Drislane & Galaburda, 1991) Etude de 6 sujets dyslexiques et 4 contrôles Enregistrement des PEV Matrice de 36 rectangles avec inversion du Pattern et variations des contrastes. Les dyslexiques se différencient des témoins sur les stimuli de faible contraste.

Déficit visuel magno

Déficit visuel magno Pas de différence au niveau du système parvo (Livingstone, Rosen, Drislane & Galaburda, 1991) Hypothèse d’une atteinte du système magnocellulaire Données histologiques (NGL) Post-mortem: 5 dyslexiques / 5 non dyslexiques Pas de différence au niveau du système parvo Système magnocellulaire: - Couches plus désorganisées - Corps cellulaires plus petits (27%)

Déficit visuel magno Persistance visuelle A (Dilollo, Hanson & McIntyre, 1983; Lovegrove, Martin & Slaghuis, 1986) Persistance visuelle Les enfants dyslexiques ont besoin d’un ISI plus long pour distinguer les 2 stimuli. A . Jusqu’à 100 ms de plus

Déficit visuel magno Moindre sensibilité aux faibles fréquences spatiales et aux hautes fréquences temporelles (faibles contrastes). (Lovegrove et al., 1986) Sensibilité réduite aux points en mouvement (Cornelissen et al. 1995) Moindre discrimination de la différence de vitesse entre deux cibles en mouvement. (Demb, Boynton & Heeger, 1998) Atypie du contrôle oculo-moteur (Pavlidis, 1981, 1985)

Voie Magnocellulaire Sensibilité Visuelle au Mouvement Etude neuropsychologique Détection de variation de vitesses d’un ensemble de points Dyslexiques moins performants que témoins Mouvement Distribution Témoins Dyslexiques Etude en IRMf Vision passive - de points en mouvements - de points immobiles Pas d’activité de l ’aire V5 chez les dyslexiques (Eden et al., 1996)

Déficit visuel magno Preuve neurophysiologique d’un trouble magno. (Demb, Boynton & Heeger, 1998) Preuve neurophysiologique d’un trouble magno. Epreuve de lecture - seuil de discrimination de vitesse - IRMf 5 étudiants dyslexiques de 22 ans / 5 contrôles Seuil de discrimination de vitesse 79% réponses correctes Témoins: 5,6% (0.8) Dyslexiques: 8.4% (0.6) Moindre activation cérébrale en MT+ et en V1 chez les Dlx

Corrélation entre activation et performance Voie Magnocellulaire Corrélation entre activation et performance 2.Etude en IRMf Seuil de discrimination de Vitesse de mouvement (r = -0.79) Témoins Dyslexiques Réponse IRMf Nbre de mots lus Par minute Demb et al. 1998 Réponse IRMf

Oculo-motricité Fixation Fixation Saccade Régression Dlx: Mouvement des yeux anormaux pendant la lecture Saccades plus courtes / fixations plus nombreuses Davantage de régressions

Déficit visuel magnocel Lien magnocellulaire / Lecture ?? Hypothèse d’inhibition : Breitmeyer, Psych.Rev., 1980 Lien direct ? 75% des dyslexiques avec trouble Magno ?

Déficit amodal magno Tallal, 1980: Déficit d’intégration des informat° temporelles rapides. Hypothèse d’une atteinte des systèmes Magnocellulaires visuels et auditifs. Galaburda, Menard & Rosen (1994): NGM désorganisation à gauche chez les dyslexiques. Cellules spécialisées dans la détection des changements rapides de fréquence et d’amplitude  nécessaires pour identifier les indices acoustiques caractéristiques des sons de la langue.

Déficit visuel et auditif 21 Dyslexiques / 23 contrôles Witton et al., Current Biol., 1998. Détection de seuils de MF Kinématogramme (RDK) Seuils Vis/Aud. r = 0.53 ; p<.001 Seuil Aud. / PM r = 0.60 36% de variance expliquée

Déficit magnocellulaire Les dyslexiques ont du mal à traiter les informations Temporelles rapides visuelles et auditives  Atteinte des systèmes magnocellulaires (neuroimagerie). Borsting et al., Vision Res., 1996 Dyslexiques dyséidétiques = témoins Dysphonétiques: Pb. BF spatiales / HF temporelles Spinelli et al., 1997 Sensibilité aux contrastes normale chez les surface Temps de fixation plus longs / + de saccades Trouble spécifique au matériel verbal

Tbles attention visuelle Marendaz, Valdois & Walch, Année Psy., 1996 Automatique Attentionnel Automatique : Dyslexiques = témoins Attentionnelle: Temps de recherche Dlx > témoins DL: 100ms/item AC: 57ms/item AL: 63ms/item

Tbles attention visuelle Iles, Walsh & Richardson, Dyslexia, 2000 Dlx sans Tble RDK. Déficit de l’attention visuelle Atteinte du Cx Pariétal Contrôles X Dlx avec Tble RDK.

Tbles attention visuelle A F R D S R Asymétrie en faveur du champ visuel droit Fonction du sens de lecture Geiger, Lettvin & Zegarra-Moran, 1992

Tbles attention visuelle Rayner, Murphy, Henderson & Pollatsek (1989) Etude de cas / Paradigme de fenêtre mobile Une exposition à l’ancien musée de peinture , vous Amtyjldrtesszafd l’ancien qlcieusdahlmdispandjhqahl xxxxxxxxxxxxxx l’ancien xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx Taille de la fenêtre / environnement Vitesse de lecture

Tbles attention visuelle Rayner, Murphy, Henderson & Pollatsek (1989) Pb. D’inhibition des informations périphériques

Tbles attention visuelle Effet de position du regard dans le mot Aghababian & Nazir, 1999 TABLE TABLE TABLE TABLE TABLE L’empan visuel / attentionnel est plus réduit chez les faibles lecteurs et ne s’adapte pas à la longueur du mot à traiter.

Tble attention visuelle Facoetti & Molteni, 2001 Distribution spatiale asymétrique de l’attention Déficit attentionnel Cx pariétal droit Pas d’effet d’excentricité Dt  pas d’inhibition

Tbles attention visuelle Facoetti et al., 2000, Cortex Facoetti & Turatto, 2000, Neuroscience letters Facoetti, Paganoni & Lorusso, 2000, Exp. Brain Research Facoetti & Molteni, 2001 Neuropsychologia Facoetti et al., 2001, Exp. Brain Research Facoetti et al., 2003, Cognitive Brain Research Facoetti et al., 2003, Brain & Cognition Facoetti 2004 chapitre Lorusso, Facoetti, Toraldo & Molteni, 2004, Brain & Cognition Lorusso, Facoetti, et al., 2004, Vision Research Lorusso et al, in press, Neuropsychological rehabilitation Lorusso, Facoetti & Molteni, 2004, Brain & Cognition Distribution asymétrique des ressources attentionnelles Focalisation attentionnelle ralentie . Pb désengagement Effet de Rééducation avec trouble lecture des PM et déficit phono

Tble attention visuelle ? Hari & Renvall, 2001 Trouble de l’attention visuelle et auditive Visual (Attentional blink) Auditif (Pitch streaming) Helenius et al., 1999 Pb désengagement attentionnel Hari et al., 1999 SAS Theory (Sluggish Attentional Shifting) Déficit de traitement des informations temporelles rapides dû à un trouble attentionnel secondaire à une atteinte pariétale

Troubles attention visuelle Les dyslexiques présentent un trouble de la focalisation et de l’orientation de l’attention mis en évidence dans des tâches de détection simple. Trouble de l’attention auditive et visuelle Facoetti et al, 2003, 2005; Hari & Renvall, 2001 Mais pas de problème attentionnel général Bednarek et al., 2004 Le déficit attentionnel se rencontrerait plutôt chez les dyslexiques phonologiques Facoetti et al., soumis

Déficit phonologique Aires du langage Déficit Magno Déficit cervelet Trouble Attention Traitement des Info temp. rapides Tb automatisation « articulatoire » Déficit phonologique

Hypothèse phonologique: Les limites Des formes de dyslexie sans trouble Phonologique associé Article Name OL PA STM Brunsdon et al., 2005 Castles & Coltheart, 1996 Coltheart et al., 1983 Goulandris & Snowling, 1991 Hanley et al., 1992 Hanley & Gard, 1995 Romani et Stringer, 1984 Temple, 1984 Valdois & Launay, 1999 Valdois et al., 2003 M.C. M.I. C.D. JAS Allan Mandy A.W. R.B. Clément Nicolas + + + - 16