140. NEUROSCIENCES & PSYCHOLOGIE

La motricité fine utilisée lors de l'utilisation d'outils engage des parties du cerveau similaires à celles mobilisées lorsque nous pensons à la construction d'une phrase, rapportent les chercheurs.

Résumé : La réduction de l'épilepsie.

Source: La conversation

Le langage est traditionnellement considéré comme une compétence complexe qui mobilise des réseaux cérébraux spécifiquement dédiés au traitement linguistique. Mais ces dernières années, la recherche en neurosciences est revenue sur cette idée et a offert de nouvelles perspectives.

Notamment, des études ont suggéré que les zones du cerveau qui contrôlent certaines fonctions du langage, telles que le traitement du sens des mots, sont également impliquées dans le contrôle de la motricité fine.

La syntaxe, la capacité de structurer correctement les mots dans une phrase, est l'une des caractéristiques les plus importantes du langage. Alors que les preuves n'avaient pas encore établi de lien spécifique entre les compétences syntaxiques et le contrôle moteur dans le cerveau, des recherches publiées en 2019 ont révélé une corrélation entre une bonne capacité syntaxique et une aptitude à utiliser des outils.

Dans cette optique, notre équipe de recherche internationale s'est intéressée à savoir si l'utilisation d'outils engage des parties du cerveau similaires à celles mobilisées lorsque l'on pense à la construction de phrases.

Nous avons invité les participants (244 à travers une série d'expériences) à effectuer des tests consistant en un entraînement moteur et des exercices de syntaxe en français. Nos nouvelles découvertes , publiées dans la revue Science , montrent que ces deux compétences engagent la même région du cerveau. Nous avons également constaté que l'entraînement moteur avec un outil améliore notre capacité à comprendre la syntaxe des phrases complexes, et vice versa.

Pour l'entraînement moteur, nous avons demandé aux participants d'utiliser des pinces mécaniques pour insérer de petites chevilles dans différents trous. Dans l'exercice de syntaxe, on a montré aux participants des phrases telles que "Le scientifique qui admire le poète écrit un article" ou des phrases similaires avec une syntaxe plus complexe comme "Le scientifique que le poète admire écrit un article". Ils devaient alors juger des déclarations telles que « Le poète admire le scientifique » comme étant vraies ou fausses.

Pour la première partie de notre analyse, nous avons utilisé des techniques d'imagerie cérébrale (imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, ou IRMf) pour identifier les réseaux cérébraux activés lors de chaque tâche.

Nous avons observé que l'entraînement moteur et les exercices syntaxiques activaient des zones communes du cerveau dans une région appelée les noyaux gris centraux . Les deux tâches ont activé ces parties communes du cerveau de manière similaire (par exemple, nous avons observé une distribution similaire des activations).

Nous voulions en savoir plus

Une fois que nous avons constaté que ces deux compétences utilisent les mêmes ressources cérébrales, nous nous sommes demandés, est-il possible de s'entraîner dans l'une pour améliorer l'autre ? L'entraînement moteur avec la pince mécanique améliorerait-il la compréhension de phrases complexes ?

Ainsi, dans la deuxième partie de notre étude, nous avons invité un nouvel échantillon de participants à effectuer une tâche de compréhension syntaxique avant et après un entraînement moteur de 30 minutes avec la pince.

Les parties du cerveau qui contrôlent certaines fonctions du langage sont également impliquées dans le contrôle de la motricité fine. Crédit : La conversation

Dans la tâche de syntaxe, nous avons constaté qu'après l'entraînement moteur, les participants avaient de meilleurs résultats avec des phrases considérées comme plus difficiles qu'avant l'entraînement moteur.

Pour être sûr que cette amélioration n'était pas un effet d'avoir terminé l'activité de syntaxe plus tôt, nous avons comparé ces résultats avec trois groupes de contrôle - un qui n'a reçu aucun entraînement moteur entre les activités de syntaxe (on leur a montré une vidéo sur la faune) et deux groupes qui ont reçu des tâches d'entraînement moteur à accomplir à mains nues. Aucun de ces groupes n'a montré d'amélioration significative dans la tâche linguistique.

Nous avons également demandé à un groupe de participants de compléter l'exercice de pinces avant et après une version modifiée de l'exercice de langage, pour vérifier si l'inverse était vrai. Nous avons constaté que la pratique d'habiletés syntaxiques complexes améliorait les performances motrices avec l'outil, contrairement à l'entraînement avec des structures syntaxiques plus simples.

Applications futures

La paléoneurobiologie, l'étude de l'évolution du cerveau, a indiqué que les aires cérébrales liées au langage ont augmenté chez nos ancêtres pendant les périodes de boom technologique, lorsque l'utilisation d'outils s'est généralisée.

Conjugué à la recherche moderne en neurosciences, ce lien entre le langage et l'utilisation d'outils dans le cerveau n'est pas nouveau. Mais alors que nous continuons à développer notre compréhension dans cet espace, nous ouvrons la voie pour exploiter cette association pour de bon.

Nous réfléchissons maintenant à la manière dont nous pourrions appliquer cliniquement les résultats de nos recherches. Par exemple, il pourrait être possible de soutenir le développement des compétences langagières chez certains patients dont les habiletés motrices sont relativement bien conservées, comme les jeunes présentant des troubles du développement du langage.

Financement : Claudio Brozzoli reçoit des financements de l'Angence Nationale pour la Recherche (ANR) et de la Fondation James S. McDonnell.

A propos de cette actualité de la recherche sur le langage et les neurosciences

Auteur : Claudio Brozzoli et Simon Thibault
Source : The Conversation
Contact : Claudio Brozzoli et Simon Thibault – The Conversation
Image : L'image est créditée à The Conversation

Recherche originale : Accès fermé.
« L'utilisation d'outils et le langage partagent des processus syntaxiques et des schémas neuronaux dans les noyaux gris centraux » par Claudio Brozzoli, Simon Thibault et al. Science

Résumé

L'utilisation d'outils et le langage partagent des processus syntaxiques et des modèles neuronaux dans les noyaux gris centraux

L'outil utilise-t-il des processus syntaxiques partagés avec le langage ? Agir avec un outil est pensé pour ajouter un niveau hiérarchique dans le plan moteur. Dans le domaine linguistique, la syntaxe est la fonction cognitive gérant des éléments interdépendants.

En utilisant l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, nous avons détecté des substrats neurofonctionnels communs dans les noyaux gris centraux servant à la fois l'utilisation des outils et la syntaxe du langage. Les deux capacités ont suscité des schémas similaires d'activité neuronale, indiquant l'existence de ressources fonctionnelles partagées. Les actions manuelles et la mémoire de travail verbale n'ont pas contribué à ce réseau commun.

Conformément à l'existence de ressources neuronales partagées, nous avons observé une amélioration comportementale bidirectionnelle de l'utilisation des outils et des compétences syntaxiques dans le langage, de sorte que l'entraînement d'une fonction améliore les performances de l'autre.

Cela révèle des processus syntaxiques supramodaux pour l'utilisation des outils et le langage.

Décembre 2021