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Parutions

 

Bercer le cerveau pour faciliter la perception de la parole

 

En stimulant doucement le cerveau grâce à de faibles courants électriques, un signal acoustique inintelligible peut être rendu compréhensible. Une collaboration internationale entre l’Université de Maastricht, l’Université de Groningen et le Centre de Recherche en Neurosciences de Lyon a permis de mettre ce phénomène en évidence. Les résultats de cette étude, publiée le 22 janvier 2018 dans la revue Current Biology, démontrent le rôle actif que joue le phénomène de synchronisation neuronale dans la compréhension de la parole et ouvre la voie à de nouvelles applications.

 

Que vous discutiez avec votre voisin de palier ou que vous suiviez attentivement un cours de mécanique quantique, la perception de la parole est le résultat d’une interaction complexe entre les oreilles, le système auditif et le cerveau. Les sons captés par les oreilles sont convertis en impulsions électriques transmis au cerveau via le nerf auditif. Alors que les détails des mécanismes impliqués dans le traitement de la parole dans le cerveau restent méconnus, une hypothèse récente est que les oscillations neuronales, ou la rythmicité de l’activité cérébrale, jouent un rôle essentiel dans ce processus : le cerveau adopterait le rythme d’élocution de la personne qui parle. Cependant, une question cruciale reste jusqu’alors sans réponse : ce phénomène d’entraînement est-il nécessaire à l’intelligibilité de la parole, ou s’agit-il d’un simple épiphénomène, une sorte d’artéfact de la procédure expérimentale ?

Pour répondre à cette question, les chercheurs ont utilisé une méthode de stimulation électrique transcrânienne qui permet de manipuler directement les oscillations de l’activité cérébrale. Les participants, tous normo-entendants, écoutaient des phrases spécialement préparées de façon à ce que le rythme de la parole ne soit plus perceptible. En même temps, les participants recevaient une stimulation transcrânienne par un courant alternatif suivant le rythme de la phrase.

La parole sans rythme n’est pas aisément intelligible. Cependant, si le cerveau est stimulé par un courant électrique qui contient l’information rythmique de la parole, les participants comprennent mieux les phrases présentées. La stimulation électrique pousse le cerveau à suivre le rythme de la parole, restaurant l’intelligibilité de la phrase.

Dans une autre expérience, les participants entendaient un homme et une femme parler en même temps. Les auditeurs devaient, par exemple, écouter la voix de l’homme. Quand la stimulation électrique coïncidait avec la voix de l’homme, il était plus facile pour l’auditeur de comprendre ce que celui-ci disait. L’effet de cette stimulation électrique transcrânienne est donc comparable au bénéfice fourni par la lecture labiale : il permet à l’interlocuteur de percevoir le rythme du signal de parole.

Grâce à ces expériences, est ainsi démontré le rôle actif que joue la synchronisation neuronale dans la compréhension de la parole. Le fait que cette synchronisation puisse être influencée par une stimulation électrique ouvre la voie à de nombreuses applications, dans le domaine expérimental comme dans le domaine clinique. Par exemple, on peut imaginer que des personnes souffrant à la fois de surdité et de cécité, qui n’ont donc pas accès à la lecture labiale, pourraient bénéficier de ce dispositif dans les environnements bruyants.

 

Figure : Un signal de parole (en vert), peut être décomposé en son « enveloppe » (en bleu) qui contient l’information rythmique, et sa « structure fine » (en orange) qui ne contient pas d’information rythmique. Cette dernière, présentée seule de façon acoustique, est peu intelligible. Mais si l’on présente l’enveloppe à l’aide d’une stimulation électrique correctement alignée avec la structure fine audio, la phrase devient plus intelligible. (Tête et cerveau : Patrick J. Lynch, medical illustrator; C. Carl Jaffe, MD, cardiologist.)

© Etienne Gaudrain, 2018. © Lars Riecke, Elia Formisano, Bettina Sorger, Deniz Başkent, Etienne Gaudrain, 2017, pour l’encart à gauche.

 

 

En savoir plus

Contacts chercheurs

 

  • Etienne Gaudrain

    Centre de Recherche en Neurosciences de Lyon

    CNRS UMR 5292, Inserm UMR_S 1028, Université Lyon 1

     France

     

     

  • Lars Riecke
  • Department of Cognitive Neuroscience

    Faculty of Psychology and Neuroscience

    Maastricht University

    Maastricht, Pays-Bas

 

Mise en ligne le 22 février 2018

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