Arte - Le ventre, notre deuxième cerveau

Nous avons déjà évoqué l'importance des bactéries et du ventre à travers le documentaire Arte sur l'autisme, la piste bactérienne. Un second documentaire Arte nous éclaire sur l'importance que peut avoir ce "deuxième cerveau" qu'est le système nerveux ventral sur notre cognition et nos comportements. Voici ici présentées quelques grandes idées de ce documentaire.

Le documentaire Arte - notre deuxième cerveau 

Le système nerveux de notre ventre

Parmi toutes les informations de ce documentaire, viens en premier lieu l'importance des neurones présents dans notre ventre. Car nous avons des neurones dans notre ventre, et en grand nombre : 200 millions. L'équivalent d'un cerveau de chien se situe derrière notre nombril. Les chercheurs se sont donc dit qu'il devait forcément y avoir à la fois une explication pour que le ventre soit un mini cerveau, et des conséquences sur le comportement et peut-être sur le "grand" cerveau, celui que nous avons dans la tête. 

D'un point de vue évolutionniste, cela s'expliquerait très bien : c'est à partir du moment où l'homme a pu mieux se nourrir (en cuisinant des plats, par exemple) que son cerveau s'est développé et a pu se recycler pour s'occuper d'autre chose que la survie. En découvrant la cuisine, l'homme a ainsi pu allouer ses ressources cognitives à autre chose qu'à la chasse, la dissection et la digestion difficile des plats crus. Ces autres choses pourraient être le développement de l'intelligence, par exemple. Et en effet, il existe une corrélation entre ce moment de l'évolution humaine et le développement de la capacité cérébrale. Imaginez-vous bien que notre tête ne dispose pas d'un volume infini. Quel avantage alors de pouvoir délocaliser une partie de ce qui devrait se trouver dans notre tête à un autre endroit : le ventre !

Vous pouvez à ce propos regarder la conférence TED - qu'y a-t-il de spécial dans le cerveau humain ?

Les preuves expérimentales que les chercheurs avancent pour confirmer cette théorie d'un deuxième cerveau dans le ventre sont nombreuses. Parmi elles, citons par exemple la similarité des neurones atteints pour expliquer la maladie de Parkinson : nous retrouvons les mêmes problèmes neurologiques dans le cerveau et dans le ventre, chez ces patients.

Nous pouvons également citer les neurotransmetteurs : la sérotonine, par exemple, est produite par le ventre, utilisée par ce système, mais est également très importante pour le cerveau. C'est un neurotransmetteur principalement utilisé dans le système des émotions (hypothalamus). On comprend alors mieux l'influence de notre ventre sur nos humeurs (et inversement) !

D'autres exemples sont bien sûr donnés dans le documentaire que je vous incite à regarder.

Notre ventre, ce grand monde

Une deuxième piste explicative de l'importance du ventre sur le comportement et la cognition n'est pas directement lié aux neurones, mais aux bactéries. Notre corps abrite plus de bactéries qu'il n'a de cellules ! Bactéries qui se forment dès le premier jour de la naissance (voir même avant). Il est ainsi très important que les bébés ne naissent pas dans un environnement trop aseptisé, car c'est la présence de bactéries qui lui permettront de mieux se comporter.

Des expériences sur les souris ont été menées dans des laboratoires : une espèce de souris particulièrement violente a été comparée à une espèce de souris particulièrement calme : les deux avaient des compositions bactériques intestinales totalement différentes. Mieux encore : en inoculant les bactéries de la première espèce dans la seconde, cette dernière adopte le comportement face au risque de la première, et inversement !

De la même manière, des expériences sur les souris ont montré qu'en ajoutant une certaine bactérie et avec un régime alimentaire très gras, les souris n'ayant pas cette bactérie deviennent obèse, les autres non. Après expérience, il se trouve que les humains obèses ne possèdent pas cette bactérie alors que les humains sains l'ont. Peut-être y a-t-il ici une piste pour soigner l'obésité ?

Des chercheurs ont également fait l'inventaire de toutes les bactéries présentes dans notre corps et en ont issu 3 catégories, qu'ils ont appelé antérotypes. Ces antérotypes ne sont dépendantes ni des gènes, ni du sexe, mais expliquent grand nombre de comportement, et ont des conséquences biologiques, comme par exemple des prédispositions aux maladies cardiovasculaire, à certaines maladies, etc.

Il ne faut donc surtout pas négliger ce qui se passe dans notre ventre, à la fois sur les neurones, et sur les bactéries, qui vont tous influencer notre condition physique et mentale. 

Shapiro & Caramazza (2003). Comment la catégorie grammaticale est traitée par le cerveau ?

Le langage se base sur des règles de construction dont l'analyse passe notamment par la grammaire. La grammaire est ce qui détermine si un mot est un nom ou un verbe (par exemple) et quelle est sa fonction dans la phrase. Comment ces règles grammaticales s'articulent avec les autres informations sur le langage dans notre cerveau ? Où se situent ces informations ? Cette étude révèle que la catégorie grammaticale d'un mot serait représentée indépendamment de son sens, mais plutôt qu'elle serait liée à sa forme propre (le mot) ou au calcul des formes revêties (l'accord, les terminaisons, etc.).

De la distinction que fait le cerveau entre un nom et un verbe 

Dans l'étude du langage, l'important n'est pas de comprendre les mots indépendamment les uns des autres, mais bien dans l'articulation de la phrase complète. Il est donc intéressant de ne pas seulement étudier la représentation des mots dans le cerveau (qui se situent d'ailleurs souvent dans le cortex périsylvien gauche), mais des processus d'articulation de la phrase à un niveau cérébral. Par exemple, on sait que chanter est un verbe et que oiseau est un nom, mais on sait également que l'on peut dire les oiseaux chantent et pas les chantent oiseaux. On le sait car ces mots n'ont pas le même rôle syntaxique, ils n'ont pas la même fonction dans la phrase, et on sait qu'un verbe ne peut pas être précédé d'un article, par exemple. Ce que l'on sait par les études en neuro-imagerie est que le nom et le verbe ne sont pas traités par les mêmes zones du cerveau.

Qu'est-ce que nous apprennent les études de patients cérébraux-lésés ?

Il semble que les catégories grammaticales des mots soient disposées tout le long des zones langagières de l'hémisphère gauche. Le concept de nom serait plus stocké dans la partie temporale (partie postérieure du cerveau) et le concept de verbe serait plus stocké dans la partie préfrontale (partie antérieure). Ceci a été obtenu via des patients cérébraux-lésés. Néanmoins, ce n'est pas aussi simple ! Des patients non lésés dans ces régions cérébrales mais dans d'autres peuvent quand même montrer des problèmes d'identification ou d'utilisation des noms et/ou des verbes. Cela indique que ces concepts sont beaucoup plus complexes, et sont nécessairement stockés dans plusieurs localisation du cerveau.

En rouge, la région impliquée dans l'identification des verbes (le patient lésé n'a plus cette faculté). En bleu, la région impliquée dans la production des noms (le patient lésé n'a plus cette faculté).

A quels niveaux cérébraux sont stockées les catégories grammaticales ?

Le stockage de la catégorie grammaticale se fait au niveau sémantique

Le niveau sémantique est atteint lorsque le cerveau accède au sens du mot. Etant donné que le nom réfère le plus souvent à des objets et le verbe à des actions, et que ces deux éléments (objets / actions) ne sont pas traités de la même manière par le cerveau, il est logique que le cerveau ne traite pas de la même manière le verbe et le nom, au moment où il accède au sens des mots.

Ceci est cohérent avec les données neuropsychologiques : les patients ayant des problèmes dans la planification de l'action ont également des problèmes spécifiques avec les verbes. Les patients ayant des problèmes avec le traitement des stimuli sensoriels et des caractéristiques des objets ont aussi des problèmes spécifiques avec les noms.

Un phénomène qui en résulte est que les noms en rapport avec des actions motrices, par exemple "vélo" seront parfois confondus avec des verbes d'action. 

Les verbes et les noms sont différenciés à ce niveau grâce à leur caractère concret (vs. abstrait). Les mots concrets étant plus les noms (référant à quelque chose de clairement imagé, ils sont stockés dans le lobe temporal médian et inférieur) et les mots abstraits étant plus des verbes (on peut relier l'abstraction à l'action, traité par les lobes frontaux et des structures postérieures) qui est un phénomène plutôt qu'une entité concrète). Cette distinction des classes grammaticales selon le critère de concrétude ou d'action semble être ce qui est sous-jacent aux deux processus cérébraux distinct de traitement du verbe et du nom.

Le stockage de la catégorie grammaticale se fait au niveau lexical

Les mots d'actions étant le plus souvent des verbes, il est plus facile d'accéder à leur catégorie grammaticale quand ils font partie de ce lexique. Ces éléments sont traités par les cortex frontal gauche et pariétal gauche.

Le stockage de la catégorie grammaticale se fait au niveau morphologique

L'information sur la catégorie grammaticale d'un mot se trouve également à un niveau inférieur au niveau sémantique, accessible sans connaître le sens du mot. On peut les reconnaître par leur forme même.

Par exemple, un mot avec une terminaison cohérente à notre savoir sur la conjugaison sera considéré comme un verbe, même si on ne connaît pas son sens. Un mot qui prend un -s au pluriel sera plus considéré comme un nom. Ces processus sont effectués par le cortex frontal gauche. Les verbes seraient plus spécifiquement traités dans une région qui se nomme le gyrus frontal médian gauche (pas loin de l'aire de Broca, aire cérébrale en charge de la production des mots). 

A noter : certains patients présentent des problèmes de reconnaissance ou de production d'une catégorie grammaticale seulement pour l'écrit ou seulement pour l'oral. On en conclut qu'il existe deux systèmes cérébraux indépendants pour représenter le langage oral et le langage écrit. L'important dans l'apprentissage de la lecture est néanmoins de faire le lien entre l'oral et l'écrit, et donc de faire le lien entre ces deux processus cognitifs initialement indépendants. Là réside toute la difficulté de l'apprentissage de l'écrit. 

Source : Shapiro, K. & Caramazza, A. (2003). The representation of grammatical categories in the brain, Trends in Cognitive Sciences, 7(5), 201-206

Siegal & Blades (2003). Le traitement du langage et des stimuli auditifs chez les autistes

L’autisme est un spectre. Cela signifie qu’il y a plusieurs degrés d’autisme, qui varient selon les capacités de l’autiste, notamment en terme de communication, de langage et d’imagination (trouver de nouvelles solutions à des problèmes, être curieux de découverte, etc.). Les problèmes de communication étant parmi les plus importants chez les autistes, il est important de comprendre leur origine. Il semblerait que ce soit lié à des problèmes dans le traitement de la forme « verbale » spécifiquement, non pas au niveau perceptif, mais au niveau du contrôle de l’attention et du traitement du langage en soit.

Un problème de théorie de l’esprit, mais pas seulement

Pendant très longtemps, la théorie de l’esprit a été la meilleure explication cognitive des déficiences des autistes. Aujourd’hui, la recherche évoluant, on s’intéresse à d’autres causes possibles. Cela n’enlève bien sûr pas l’explication que peut apporter la théorie de l’esprit sur cette pathologie, mais cela complète la compréhension des déficits.

La théorie de l’esprit (ou Theory of Mind - ToM - en anglais) est une théorie interne que chacun possède dès l’âge de 4 ans, et qui permet notamment de se mettre à la place de quelqu’un d’autre, de lui attribuer des croyances, d’avoir de l’empathie ou simplement de l’imiter. Pour savoir si une personne possède ou non cette théorie de l’esprit, on procède au test de « Sally et Ann » (cf. figure) : Sally et Ann sont dans une pièce, Sally place une balle dans un panier et sort de la pièce. Pendant qu’elle est sortie, Ann prend la balle et la place ailleurs, dans une boite. Sally revient. On demande ensuite où Sally va chercher la balle, et où est vraiment la balle. Quelqu’un possédant une théorie de l’esprit pourra se « mettre à la place » de Sally et savoir ainsi que, même si lui a vu que la balle avait bougé, Sally n’a pas pu le voir, et en déduit donc la fausse croyance de Sally comme quoi la balle est restée dans le panier.

Le test de Sally et Ann, mesurant l'acquisition de la théorie de l'esprit

Les résultats obtenus sur de nombreux autistes montrent qu’ils ont des problèmes de théorie de l’esprit. En effet, ils répondent que Sally va chercher la balle dans la boite. Néanmoins, avant de conclure que la théorie de l’esprit explique l’autisme, il faut rappeler que certains autistes réussissent quand même à cette tâche, et que certaines personnes saines peuvent échouer (avant 4 ans, par exemple, ou ceux qui présentent des problèmes perceptifs). De plus, on peut désormais diagnostiquer l’autisme dès 18 mois, grâce aux comportements de l’enfant vis-à-vis du jeu (ils n’ont pas de prétention à jouer) ou vis-à-vis de leur regard atypique. A 18 mois, il est normal qu’un enfant ne possède pas de théorie de l’esprit.

Un problème spécifique vis-à-vis du langage : les aires verbales atrophiées et une attention orientée vers le non verbal

Des études d’imagerie ont montré que le cerveau des autistes présentait une asymétrie particulière, qui était différente de la structure normale du cerveau, et ce notamment dans les aires dédiées au langage (dans l’hémisphère gauche du cerveau). Ce pattern est similaire à celui d’enfant présentant un déficit spécifique du langage (Specific Language Impairment -SLI-). Cette asymétrie serait due à la perte d’un gène, dans ces deux déficits.

Il est intéressant également de remarquer que l’autisme est à nouveau large, car certains autistes présentent un QI verbal et non-verbal faible, d’autres n’ont que le QI non-verbal de faible, et d’autres encore sont considérés comme normaux à la fois sur le QI verbal et le QI non-verbal. Néanmoins, il a été montré une corrélation directe entre le niveau de QI verbal et la profondeur des troubles autistiques.

Cette zone cérébrale pourrait non seulement être atrophiée à cause des gènes, mais également à cause d’une mauvaise stimulation auditive. C’est-à-dire que les autistes ne traiteraient pas les sons de la même manière que les autres. Cela ne vient pas d’une déficience perceptive, car ils sont totalement capables d’entendre des sons, mais ils ne sont pas sensibles aux sons du langage, qui ont une forme particulière (qui les fait procéder dans un réseau cérébral spécifique par rapport aux autres sons, du moins en partie). Les autistes ont du mal à extraire l’information verbale d’un stimulus auditif. En conséquence, ils ont du mal à solliciter spécifiquement les zones du langage, et à entrer en communication, ce qui peut encourager l’atrophie des zones du langage. Des différences de perception du son ont été trouvé chez les autistes : certains ont une hyperaccousie (ils perçoivent les sons de manière très, voir trop, précise), d’autres ont des déficits mineurs, comme une asymétrie dans le pattern d’activation du système olivocochléaire, qui participe de la perception du langage « parlé par le nez ». La perception des sons, et notamment du langage, étant un facteur essentiel à l’orientation de l’attention, les enfants ne pourraient pas avoir une bonne attention pour les stimuli langagiers, et en conséquence, n’apprendraient pas le langage (cf. schéma). Au niveau perceptif pur, néanmoins, les autistes entendent très bien. Ils ont juste des problèmes pour discerner le langage des autres sons, et donc d’orienter leur attention vers ce type de stimuli.

On pourrait donc représenter cette théorie par le schéma suivant :

Source : Siegal, M., & Blades, M. (2003). Language and auditory processing in autism, TRENDS in Cognitive Science, 7 (9), 378–380.


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A lire également à propos de l'autisme : 
L'énigme de l'autisme : la piste bactérienne (Documentaire Arte)
Dapretto, M. & al. (2006). Comprendre les émotions des autres : les dysfonctionnements des neurones miroirs chez les autistes
Les surdoués de la créativité - Documentaire Arte: Voyage au centre du cerveauA lire également à propos du traitement du langage :
Tillmann et al. (2010). Influence du contexte sur le traitement en musique et en langage
Specht & al. (2005). Le "soundmorphing", une nouvelle approche pour étudier la perception du langage chez l'homme

L'énigme de l'autisme : la piste bactérienne (Documentaire Arte)

Et si l'autisme pouvait être réduit grâce à un régime ? Et si l'augmentation des antibiotiques allait de pair avec l'augmentation de l'autisme ? 
Le syndrome autistique est un problème dont on parle de plus en plus. Heureusement, la thèse psychanalytique qui a fait rage depuis quelques dizaines d'années pour diaboliser le comportement maternel tend à disparaître derrière les recherches en sciences cognitives. Les preuves affluent comme quoi l'autisme serait dû aux gènes. Mais certains autistes ne sont pas issus de familles à risque, qu'est ce qui fait qu'ils deviennent alors autistes quand même ? Une solution dans les bactéries !

Comment les bactéries pourraient expliquer l'autisme ? 

On sait que les bactéries font partie de facteurs environnementaux très influents sur le biologique. L'environnement peut modifier notre corps, jusqu'à modifier même nos gènes. Ce phénomène est un phénomène de sélection naturelle bien connu, c'est ce qui provoque les nombreuses mutations qui ont développé l'espèce humaine jusqu'à ce qu'elle est. 

Certains spécialistes actuels s'intéressent donc à l'effet des bactéries ingérées sur la modifications des gènes de l'autisme. 

Les gènes de l'autisme commencent à être identifiés (déjà 6 gènes jusqu'ici). Cette influence des gènes doit être mise en miroir avec des critères sociaux déconcertants : les immigrés seraient plus touchés, les mères auraient remarqué des départs d'autisme chez leurs enfants nés sains, à la suite de prise d'antibiotiques, des améliorations des symptômes selon les régimes alimentaires, etc.

Le lien commence ainsi à être fait entre ces observations sociales et les résultats scientifiques : 

Les antibiotiques, les aliments et autres éléments ingérés font réagir l'estomac, qui produit des toxines pour les digérer. Ces toxines (particulièrement des neurotoxines), inclues dans la flore intestinale (des bactéries appelées clostridiums par exemple), à leur tour, vont parfois agir sur le cerveau, et créer ainsi les troubles autistiques. Ces mêmes bactéries peuvent également produire des mutations génétiques durables, notamment sur les gènes de l'autisme... Le lien est ainsi fait entre les bactéries ingérées et l'autisme.

Une neurotoxine, l'acide propionique (souvent utilisé comme conservateur : E280, utilisé sur le pain et les gâteaux notamment), a montré chez les rats l'apparition de troubles de style autistiques : fin des interactions sociales, hyperactivité et répétitivité des comportements. Cette neurotoxine pourrait donc être la bactérie qui causerait les problèmes autistiques, mais aucune étude sur l'homme n'a été faite. Néanmoins, le système digestif des rats testés leur permet d'éliminer cette toxine et de faire disparaître les symptômes, ce qui ne semble pas être le cas chez les autistes. Notre système digestif est différent de celui des rats, et il y a donc des spécificités à étudier.

Traiter l'autisme en traitant le corps

Et si l'autisme pouvait être réduit grâce à un régime ? Et si l'augmentation des antibiotiques allait de pair avec l'augmentation de l'autisme ?

Il est évident que ces résultats permettent d'augmenter la cause environnementale, et de faire le lien entre environnement et génétique. Il ne coûte rien d'éviter les aliments contenants les clostridiums (le conservateur E280 par exemple ou le glutène, etc.), mais il ne faut pas espérer des miracles, car l'autisme est un syndrome persistant, qui dure souvent toute une vie. Les thérapies comportementales restent toujours efficaces pour soigner l'autisme.

Certains hôpitaux commencent même à utiliser ces résultats pour tenter d'aider les autistes et leurs familles (notamment dans un hôpital à Oslo, Norvège), en identifiant dès le plus jeune âge les toxines en question pour pouvoir les contrôler ou les éliminer.

Les résultats des scientifiques sont encourageants, mais attention à ne pas crier victoire trop vite, car l'autisme est un problème qui fait appel à bien plus d'un seul facteur. Réduire l'autisme à l'ingestion d'une bactérie nuisible n'est pas plus intelligent que de dire que les mères sont les seules causes de l'autisme. Une théorie générale intégrant tous ces points doit être trouvé.

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A lire également à propos de l'autisme : 
Siegal & Blades (2003). Le traitement du langage et des stimuli auditifs chez les autistes
Dapretto, M. & al. (2006). Comprendre les émotions des autres : les dysfonctionnements des neurones miroirs chez les autistes
Les surdoués de la créativité - Documentaire Arte: Voyage au centre du cerveau

Hailstone et al. (2009). Ce n'est pas ce que vous jouez, c'est comme vous le jouez: Le timbre affecte la perception de la musique

Est-ce que les émotions ressenties dans la musique sont les mêmes avec tous les instruments ? C’est la question que se sont posés les chercheurs, en essayant de contrôler toutes les autres caractéristiques qui, dans la musique, peuvent influencer les émotions de joie, de peur, de tristesse et de colère. Les instruments utilisés étaient le piano, le synthétiseur, le violon et la trompette, jouant des morceaux créés pour l’occasion. Ils ont trouvé qu’en effet, certains instruments étaient plus aptes à évoquer une émotion plutôt qu’une autre (la tristesse pour le violon et la joie pour le synthétiseur, par exemple).

L’un des principaux intérêts de la musique est sa capacité à nous faire éprouver des émotions en l’écoutant. Il est néanmoins pas automatique d’en éprouver, et cela tient parfois à peu de chose : changer une caractéristique au morceau et il ne nous fait plus le même effet (changez le pitch et un morceau triste devient joyeux, et on peut aussi obtenir des changements similaires avec l’intensité sonore, le mode, le tempo, le vibrato, le rythme, etc.). Après des études de neuropsychologie (lésions), on s’est aperçu que la perception des émotions dans la musique était due aux zones mésolimbiques, connues pour faire éprouver des émotions dans bien d’autres domaines, même si ceux-ci sont beaucoup plus concrets que la musique, les zones cérébrales impliquées sont identiques.
Parmi les caractéristiques musicales pouvant influencer le ressenti émotionnel, la recherche ne s’est que peu intéressée aux timbres des instruments utilisés, ce que pourtant les musiciens pensent déjà important (quand ils composent pour tel ou tel instrument, c’est avec une raison, n’est ce pas ?). Le timbre est déterminé par des caractéristiques acoustiques complexes, comme le spectre dynamique dans le temps et l’attaque. On sait déjà que l’attaque et le spectre des fréquences influence les émotions perçues, mais ce ne sont là que des caractéristiques précises qui sont parties du timbre, mais ne sont pas le timbre réellement. On a également reporté des cas de lésions cérébrales temporales postérieures où le changement de timbre ne faisait plus d’effet sur l’émotion, et où les émotions étaient plus fades à l’écoute d’un morceau.
Ils se sont également demandé si l’âge pouvait avoir une influence sur l’émotion ressentie par les différents timbres, partant du principe qu’une personne âgée en a entendu plus dans sa vie et est donc plus experte. 

Expérience 1 : émotions ressenties avec des instruments réels connus

Ils ont utilisé des enregistrements de morceaux nouveaux composés pour l’expérience, dans le style classique, avec des critères contrôlés sur le tempo, l’intensité sonore, le mode, la clé, la métrique, etc.
Les résultats montrent que les instruments peuvent influencer le jugement des émotions fait par les participants : 

• On juge moins un morceau comme triste quand il est joué sur un synthétiseur. 
• On juge moins un morceau comme joyeux quand il est joué par un violon. 
• On juge moins un morceau comme coléreux quand il est joué par une trompette.

Il semble également que les jeunes font plus de différences entre les différents timbres que les personnes âgées, et ce indépendamment de la formation musicale reçue (et ce particulièrement pour les émotions de joie et de colère).

Les émotions n’ont pas pu être dues à des souvenirs associés à la mélodie, étant donné que celle-ci était crée pour les besoins de la recherche. Un pattern similaire de réponse est obtenu chez les personnes âgées et les jeunes, même si ces derniers reconnaissent mieux l’émotion d’un morceau, tout comme ceux qui ont eu une formation musicale sont meilleurs pour reconnaître une émotion dans un morceau.
Bien sûr, le fait que les morceaux aient été joués par des vrais musiciens influe sur la qualité du morceau, et il faut contrôler cet effet possible de l’interprétation en utilisant des sons « synthétiques » générés par ordinateur ; C’est l’idée de l’expérience 2.

Expérience 2 : émotions ressenties avec des instruments synthétiques inconnus

Dans cette expérience, ils ont synthétisé des timbres d’instruments fictifs, créés sur logiciel, et ont annulé l’effet de l’interprétation du morceau par un musicien, en faisant jouer le morceau par le logiciel directement. Les timbres ont été créés selon le nombre d’harmoniques qu’ils possédaient, des fréquences fortes, de l’attaque et la dynamique ainsi que du vibrato et de la profondeur. Ils ont ainsi créé 4 nouveaux timbres d’instruments inexistants.
A nouveau, le timbre de l’instrument a eu un effet sur la reconnaissance de l’émotion du morceau. Il est donc intéressant de voir que le fait que les instruments soient connus, réels et joués par un musicien ne déterminent pas entièrement la qualité du morceau à faire ressentir des émotions, car même une musique synthétique jouée par des instruments étranger peut évoquer des émotions.

L’effet du timbre ne dépend pas seulement de l’interprétation du musicien, de l’instrument en lui même, car c’est aussi les caractéristiques spectrales et acoustiques de l’instrument (l’attaque, la dynamique temporelle de l’enveloppe spectrale, par exemple) qui vont déterminer l’aptitude d’un instrument à évoquer plus des émotions de joie, de peur, de tristesse ou de colère (la colère et la peur étant néanmoins plus difficile à faire reconnaître). Il faudrait néanmoins s’intéresser à l’influence de la perception de plusieurs timbres simultanément sur l’émotion ressentie (un orchestre est plus apte à faire passer une émotion qu’un soliste sur un saxophone ?). Peut être aussi qu’utiliser plusieurs instruments peut permettre à des émotions complexes à reconnaître comme la peur et la colère d’être plus évidentes ?

La perception de la musique, si on essaye de la théoriser un minimum, pourrait se faire avec deux systèmes en parallèles : un basique, qui s’occupe des caractéristiques basiques de la mélodie et va déterminer si l’émotion est plutôt positive ou négative, et un autre pour l’analyse de ce qui est plus complexe, comme le timbre, et qui permettrait de discriminer des émotions un peu plus précisément (la peur est différente de la colère, même si c’est toutes les deux des émotions négatives). Ces deux systèmes seraient également différents au niveau cérébral, le système complexe de l’analyse des timbres utilisant notamment les zones impliquées dans la perception des voix. Il existe aussi des maladies (Syndrome de Williams, épilepsie du lobe temporal, dégénérescences du lobe frontotemporal, par ex), où on observe une réponse inadaptée en émotion par rapport au timbre (c’est à dire qu’un violon, censé provoquer des émotions plutôt triste, serait vu comme joyeux, ce qui n’est pas une absence d’influence du timbre sur les émotions comme les lésions temporales postérieures dont on a parlé plus haut).

Source : Hailstone, J.C., Omar, R., Henley, S.M.D., Frost, C., Kenward, M.G., & Warren, J.D. (2009). It’s not what you play, it’s how you play it: Timbre affects perception of emotion in music. The Quarterly Journal of Experimental Psychology, 62 (11), 2141–2155

Cannabis : un défi pour la science - Drogues et cerveau

Un nouvel article résumant un documentaire d'arte, sur la drogue, cette fois-ci, ou plus précisément les effets du cannabis, dans une série nommée "Drogues et cerveau" dont on entendra certainement reparler ici bientôt. 

Voici un petit résumé du documentaire: 

• Il existe naturellement dans le cerveau des récepteurs au cannabis, en grand nombre, car on a des neurotransmetteurs qui leur ressemblent beaucoup (dits "cannabinoïdes endogènes"). Ces récepteurs se situent dans le cervelet (zone des mouvements), le tronc cérébral (régulation des fonctions vitales) et le système limbique (mouvements réflexes, mémoire et anxiété). On a donc besoin de cannabis. Le problème, c'est que le cerveau en produit déjà (ou en tout cas ce qui lui ressemble), là où il en a besoin, quand il en a besoin. En prendre plus, c'est avoir trop de cannabinoïde dans le cerveau, et ce partout, même là où il n'en faut pas. Les effets (euphorie, mouvements lents, etc.) du cannabis sont dû aux activations trop grandes des zones qui ont des récepteurs cannabinoïdes, citées plus haut, avec les fonctions associées.
• Le cannabis libère également de la dopamine (dans le noyau accumbens, dans le système limbique), qui est impliquée dans le plaisir et le système de récompense. Mais la consommation n'induit pas de dépendance, physiquement en tout cas (il y en a de façon psychologique), car il n'y a pas de syndrome de sevrage (les tremblements quand on arrête). Il y a néanmoins un phénomène d'adaptation, qui se manifeste au niveau du cerveau par un besoin accru de la substance pour fonctionner normalement. On dit que la ligne de base des neurones est modifiée. 
• Le principal problème serait l'atteinte des systèmes responsables de la curiosité, surtout chez l'adolescent où ils ne sont pas totalement formés. Un bon indicateur pour savoir quand ça va trop loin: quand on commence à en consommer dès le début de la journée...
• Le cannabis peut également révéler une psychose pré-existante à l'état latent, notamment la schizophrénie. Ils en prennent néanmoins parce que ça les aiderait à être "moins schizo", à savoir qu'ils pourraient ressentir à nouveau du plaisir, et sortir voir le monde pour en acheter. Il peut également être thérapeutique pour les troubles du sommeil, les tremblements, etc., et est d'ailleurs utilisé comme médicament, dans certains pays. C'est donc un bon moyen de chercher des médicaments qui agiraient directement sur les zones à traiter, en reproduisant les effets du cannabis, mais sans effet secondaire (perte de mémoire par exemple).

Cohen & al. (2000). L'aire de la forme visuelle des mots (Visual Word Form Area) chez les sujets split-brain

L'information visuelle est d'abord traitée par les zones occipitales, dans l'hémisphère opposé au côté d'où vient l'information (on dit contra-latéral). Après cela, elles sont toutes envoyées vers une zone appelée Visual Word Form Area, dans le cortex temporal inférieur gauche. Oui, toujours gauche, donc ce qui vient de la gauche, étant traité par le cortex occipital droit, doit passer par le corps calleux, qui fait la jonction entre les hémisphères. Quand il y a section de ce corps calleux, le transfert est impossible, et alors, les mots présentés à gauche ne peuvent plus être traités par l'aire de la forme visuelle des mots. La forme visuelle des mots permet de reconnaitre qu'un mot est un mot, sans prendre en compte la manière dont il est écrit, la taille, la police, etc.

Dejerine (1982) a été le premier à rapporter le cas d'un patient qui n'arrivait plus à lire les mots, alors que les aires visuelles étaient intactes, donc qu'il voyait correctement. Il avait une lésion dans le lobe occipitotemporal inférieur gauche. Ce serait dû au fait que les mots sont traités dans l'hémisphère gauche uniquement, et pas dans l'hémisphère droit.

Quand on perçoit une image sur notre gauche, ou sur notre droite, elle passe en fait par une zone au centre du cerveau (chiasma optique) qui fait changer l'information de côté, ce qui fait qu'elle sera traitée par les aires occipitale (l'arrière du cerveau), mais du côté opposé à la zone où ça a été perçu. (Cf. schéma)
Le côté où est perçue l'image est appelé "champ visuel droit / gauche" (CVD/CVG). La zone du cerveau qui traite les images est le cortex occipital, et le fait qu'il soit à l'arrière est dit "postérieur". Le fait que ce soit de l'autre côté du champ visuel que c'est traité est dit "contralatéral" au champ visuel.
Pour passer d'un côté à l'autre, l'information passe par le chiasma optique, et ce chiasma optique est en fait une partie du corps calleux, qui fait la jonction entre les hémisphères cérébraux.

Après être passée par le cortex occipital, l'information d'un mot va arriver dans une zone temporale inférieure gauche, avant d'être amenée aux zones pariétales. Cette zone temporale était pensée comme un simple "relai", mais maintenant, on sait qu'elle joue un rôle particulier dans le traitement de l'information visuelle: elle reconnait les mots en tant que tels, quels que soit la manière dont ils sont écrits. C'est ce qu'on appelle l'aire de la forme visuelle des mots.

Il existe également une maladie neurolopsychologique, quand on ne reconnait plus les mots à la lecture (le cas de Dejerine), et cela s'appelle une alexie. Il y a deux cas de figure possibles: soit le patient n'arrive plus à lire quelconque mot, quelque soit le champ, soit les mots sont parfois préservés quand ils sont présentés dans un champ plutôt qu'un autre. L'idée ici est de prouver que dans le second cas, ce n'est pas à cause d'une lésion temporale, qui aurait supprimée l'aire de la forme visuelle des mots, mais à cause du fait que les mots ne puissent plus accéder à l'hémisphère gauche, seule zone présumée du traitement des mots (l'aire de la forme visuelle des mots a un équivalent du côté droit, mais qui sert à la reconnaissance des visages uniquement), ceci à cause d'une lésion du corps calleux, qui fait la jonction des hémisphères.
Ils ont donc étudié des patients avec une lésion partielle du corps calleux, et les ont testés sur une alexie en fonction du champ visuel de présentation des mots.

Méthode
Ils ont comparés 5 sujets normaux (contrôles) avec 2 patients qui présentaient une lésion du corps calleux partielle. R.A.V., femme de 30 ans qui ne peut pas lire les mots du tout, quand ils sont présentés dans le champs visuel gauche, et A.C., homme de 25 ans, qui arrive à lire les mots, mais avec beaucoup de temps.
Ils leur ont fait passer un IRMf, en présentant des listes successives de 10 mots, soit présentés à gauche, soit à droite, en contrebalançant les listes de sorte que chaque mot apparaisse une fois dans le champ visuel gauche et une fois dans le champs visuel droit. Ils ont également fait des ERP, en ajoutant des listes de pseudo-mots.

Résultats
Les sujets normaux avaient 21,3% d'erreurs en lisant les mots à voix haute, et 1% d'erreur en les détectant seulement. Les données montrent un avantage pour les mots présentés dans le champs visuel droit, traités donc par l'hémisphère gauche.

• Les données IRMf pour les sujets normaux montrent des zones activées indépendamment du champ de présentation: temporal inférieur gauche, pariétal bilatéral, préfrontal bilatéral et régions frontales mésiales. En particulier, une zone ne s'activait qu'à gauche: le gyrus fusiforme. 
• De plus, il y a un moment où les activations deviennent identiques pour les deux hémisphères, après avoir été d'abord dépendante du champs de présentation, et donc de l'hémisphère contralatéral: au bout de 200ms, les mots provoquent une diminution d'activité plus importante que les non mots dans le lobe temporal (gyrus fusiforme), c'est ce qui est l'aire de la forme visuelle des mots.

Chez les patients split-brain (c'est le nom donné aux section du corps calleux), A.C. n'avait pas différence entre les champs visuels, mais mettait significativement plus de temps pour détecté qu'un mot était un mot quand il était présenté à gauche qu'à droite (donc traité par l'hémisphère droit plutôt que gauche). Il arrivait à lire les mots présentés à gauche, mais en disant qu'il ne les lisait pas vraiment, mais voyait plutôt une image de ce qu'ils représentaient. R.A.V par contre n'arrivait pas à lire les mots à gauche du tout. Elle mettait également plus de temps pour dire qu'un mot été un mot quand il était présenté à gauche qu'à droite. Tous les mots présentés à gauche ne posaient par contre aucun problème de traitement.

• Les données IRMf montrent les mêmes zones d'activations que pour les sujets normaux, si on compare l'ensemble des stimuli de tous les hémisphères, avec l'activation du gyrus fusiforme qui néanmoins ne ressort pas significativement. Quand on sépare les champs visuels, on se rend compte que le gyrus fusiforme s'active pour les mots présentés à droite (et traités à gauche) mais pas pour ceux présentés à gauche (et traités à droite). 
• On ne retrouve également la diminution d'activité à 200ms que pour les mots présentés à droite. 

Discussion

Le modèle standard de la lecture dit que les mots sont traités principalement dans une seule zone de l'hémisphère gauche. C'est en effet le cas, et cette zone est l'aire de la forme visuelle des mots. C'est elle qui reconnait qu'un mot est un mot.
Chez les sujets normaux, on voit que les mots traités par l'hémisphère droit sont plus compliqués à repérer, ce qui est expliqué par le fait qu'ils doivent d'abord passer par le corps calleux avant d'être traités par l'hémisphère gauche. C'est donc un processus plus long en temps et en nombre d'intermédiaires.
Les premières 160ms se passent dans l'hémisphère contra-latéral à l'information visuelle. Après cela, les informations passent éventuellement par le corps calleux (pour ce qui était présenté à gauche), et tout va vers le gyrus fusiforme gauche (= aire de la forme visuelle des mots). Des lésions de cette zones provoquent une alexie, ce qui prouve bien son rôle.

Avant cette étude, la zone de la forme visuelle des mots avait d'abord été pensée dans le cortex extrastrié mésial, puis dans le cortex temporal inférieur postérieur gauche, mais ces zones ne traitent pas seulement les mots. La seconde zone est plus impliquée dans le traitement sémantique et/ou phonologique que dans la reconnaissance même d'un mot en lecture. L'aire de la forme visuelle des mots est donc le gyrus fusiforme gauche, qui est dans une région temporale ventrale gauche.

Les différences observées entre les deux patients sont principalement expliquées par l'étendue de la lésion sur le corps calleux. Les deux avaient une lésion du corps calleux postérieur, c'est donc par là que transite l'information, mais chez A.C., il semblerait qu'une partie des informations (les images inspirées par les mots?) puisse passer.

Une question reste à être posée: pourquoi et comment une zone initialement attribuée à la reconnaissance des visages peut être transformée par l'éducation de la lecture (vers 6 ans) ? On suppose que c'est cette zone qui est utilisée parce qu'elle a la sensibilité nécessaire aux détails d'orientation, etc.


Source: Cohen, L., Dehaene, S., Naccache, L., Lehéricy, S., Dehaene-Lambertz, G., Hénaff, N.A. & Michel, F. (2000). The Visual Word Form Area: Spatial and temporal characterization of an initial stage of reading in normal subjects and posterior split-brain patients. Brain, 123, 291-307

Les surdoués de la créativité - Documentaire Arte: Voyage au centre du cerveau

Aujourd'hui, j'innove un peu, avec non pas un résumé d'article, mais la présentation d'une vidéo d'arte : les surdoués de la créativité.

Dans cette vidéo, on étudie les capacités extraordinaires des autistes de haut niveau, ou des autistes asperger. Ceux-ci étant capables de reproduire en dessin la ville de Rome en ne l'ayant vu que 45 minutes en hélicoptère, ou de créer un hit du jazz à 7 ans. Ceci, au détriment de choses qui nous paraissent simple, comme parler correctement, ou ressentir des émotions.

Les chercheurs se sont donc intéressés à ce phénomène. Vous pouvez voir les détails en regardant la vidéo dans son entier, mais voilà les points que je retiens pour ma part:

• La théorie actuelle serait que le lobe temporal gauche normal agit comme un inhibiteur, et aiderait à sélectionner les informations intéressantes (à relier avec l'appraisal theory) ou importante, parmi l'ensemble des informations disponibles. Par ailleurs, les êtres normaux comme les autistes verraient la même chose, auraient les mêmes yeux, mais la différence serait que les êtres normaux ne prendraient pas conscience de tout cela, et ne garderait que ce qui est essentiel, un tri que les autistes ne pourraient faire.
• Chez les autistes, l'amygdale serait moins activée.
• On se demande si on peut reproduire la précision de certains autistes, en inhibant l'action du lobe temporal gauche, et en effet, même si c'est pas aussi exceptionnel, il s'avère que l'inhibition du lobe temporal gauche nous empêche de voir le monde par le prisme de nos expériences, mais bien de manière objective, avec beaucoup plus de détails. 
• On cherche également à reproduire les capacités des autistes chez des êtres normaux, notamment grâce à cette technique qu'est la TMS (stimulation magnétrique transcranienne).
• On se demande si le génie (de Einstein, Michelangelo, etc.) est assimilable à un autiste, ou si c'est encore un phénomène différent. 
• ... Beaucoup d'autres choses que vous pourrez voir en regardant les vidéos!

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A lire également à propos de l'autisme : 

Siegal & Blades (2003). Le traitement du langage et des stimuli auditifs chez les autistes

L'énigme de l'autisme : la piste bactérienne (Documentaire Arte)

Dapretto, M. & al. (2006). Comprendre les émotions des autres : les dysfonctionnements des neurones miroirs chez les autistes

A lire également à propos du traitement du langage :

Tillmann et al. (2010). Influence du contexte sur le traitement en musique et en langage

Specht & al. (2005). Le "soundmorphing", une nouvelle approche pour étudier la perception du langage chez l'homme

Dapretto, M. & al. (2006). Comprendre les émotions des autres : les dysfonctionnements des neurones miroirs chez les autistes

Les autistes ont des problèmes dans les tâches sociales, c'est bien connu. Un autiste a du mal à comprendre les émotions d'autrui notamment, il a du mal à adapter son comportement, à imiter, etc. Les tests diagnostiques (tels que l'ADI et l'ADOS) ont d'ailleurs une partie entière sur ces problèmes sociaux chez les autistes. Les auteurs ont trouvé un déficit du système de neurones miroirs (contenu dans la partie operculaire du gyrus frontal inférieur) chez les autistes.

Hypothèse

Les autistes ont une activation moindre des neurones miroirs et des structures limbiques quand ils observent ou imitent des visages émotionnellement saillants, par rapport à des enfants normaux. 

Matériel

10 sujets autistes de 12 ans, sans autre problème connu, ainsi que 10 enfants normaux, appariés selon l'âge et le QI ont passé l'expérience. L'expérience consistait à soit observer, soit imiter un visage présenté sur un écran pendant 2 secondes (avec 3 secondes de pause), tout en étant placé dans un IRMf.

Les stimuli étaient 80 visages humains d'hommes et de femmes représentant des émotions (peur, joie, tristesse, colère, dégout, neutralité). Ils étaient présentés une première fois lors d'un prétest à l'extérieur de l'IRMf, une seconde fois lors d'une première tâche (soit imitation, soit observation) dans l'IRMf, et une dernière fois lors du second passage dans l'IRMf (pour l'autre tâche).

On a observé les images IRMf du cerveau entier. On a récolté 96 images par sujet. (les 80 visages + 16 images pendant les croix de fixation nécessaires pour rediriger l'attention des enfants autiste vers les yeux).

Résultats

Activation des aires du cerveau pour les sujets normaux (control group), les autistes (ASD group) et différences d'activation entre les deux groupes. On voit bien l'activation plus importante du pars opercularis chez les sujets normaux.

• Plus grande activation du Pars Opercularis (Partie operculaire du gyrus frontal inférieur) chez les sujets non autistes, pour l'observation comme pour l'imitation.
• Plus grande activation du système limbique pour les sujets normaux, que ce soit pour l'observation ou l'imitation.

Discussion

La partie operculaire du gyrus frontal inférieur est connue pour être la zone siège des neurones miroirs. Un dysfonctionnement dans cette zone atteste donc d'un déficit de neurones miroirs. Les neurones miroirs étant pensés comme le substrat neuronal de l'empathie, les problèmes sociaux des autistes pourraient être expliqués par ces déficiences neuronales dans les neurones miroirs spécifiquement. Ceci couplé avec d'autres zones du cerveau, bien entendu, comme par exemple l'insula et l'amygdale, moins activés également, et qui font le lien avec les émotions.

Attention néanmoins à ne pas réduire la pathologie autistique au simple déficit de neurones miroirs!

Le fait que les autistes aient des problèmes de neurones miroirs est actuellement discuté dans la littérature et selon la tâche demandé, une activation est parfois observée dans d'autres études sur cette même zone des neurones miroirs.

Source: Dapretto, M., Davies, M. S., Pfeifer, J. H., Scott, A. A., Sigman, M., Bookheimer, S. Y.,  Iacoboni, M. (2006). Understanding emotions in others: mirror neuron dysfunction in children with autism spectrum disorders, in Nature Neuroscience, 9, 28-30

Koenigs, M. & all. (2007). Les dommages du cortex préfrontal augmentent les jugements moraux utilitaristes

Est-ce que les émotions (et donc les zones corticales qui les sous-tendent) jouent un rôle dans le jugement moral? De nombreuses études le montrent. Est-ce que les émotions interviennent en étant la cause du jugement, ou en réponse à ce jugement? C'est ce à quoi cette étude s'intéresse.

Pour ajouter encore des données supplémentaires à celles existantes, ils ont étudiés des patients lésés du cortex préfrontal ventromédian (=VMPC), qui code pour les émotions sociales et l'évaluation de la valeur émotionnelle d'un stimulus, et ils ont vu que ces patients présentaient un problème moral spécifiquement pour les dilemmes moraux personnels présentant un dilemme élevé (entre sauver une personne qui souffre beaucoup au détriment d'un grand nombre, ou sacrifier cette personne pour sauver tous les autres, par exemple).

Hypothèses

• Si le jugement moral est lié avec l'évaluation des émotions, les patients lésés VMPC recourrons plus à des réponses de type "utilitaires", c'est à dire dénuées d'émotions sur les situations où les réponses se font habituellement plus grâce aux émotions, c'est à dire les situations avec des jugements moraux de type personnel (sauver quelqu'un par ex.) et des dilemmes forts. On ne devrait pas observer de différence avec les sujets normaux sur les jugements de type impersonnels, où l'émotion n'intervient pas.
• Si, par contre, l'émotion n'intervient pas dans le jugement moral, mais seulement après l'avoir effectué, alors les patients VMPC n'auront pas de différence avec le groupe contrôle sur la décision à prendre, seulement sur le ressenti ensuite.

Méthode
Ils ont prit 6 patients avec une lésion bilatérale du Cortex préfrontal ventromédian (VMPC), 12 patients avec des lésions n'impliquant pas les zones liées à l'émotion (amygdale, VMPC, insula, cortex somatosensoriel droit) et 12 sujets sains sans aucune lésion.

2 des 6 patients VMPC ont été passés sous IRM pendant l'étude, les 4 autres étaient sous TEP (Tomographie par Émission de Positons)

La tâche consistait à choisir si la solution était bonne ou non en appuyant sur un bouton oui/non après que la situation problématique ait été décrite sur 2 diapositives. Les sujets n'avaient pas de temps imparti pour lire la situation, mais devaient répondre avant que 25 secondes se soient écoulées une fois la question posée. Il y avait 50 scénarios proposés. Chaque scénario avait été prétesté sur 10 sujets sains, qui devaient évaluer l'effet émotionnel des dilemmes. Ils ont été ensuite classés selon trois catégories: Les scénarios non-moraux (n=18), les scénarios impersonnels, à faible valence émotionnelle (n=11) et les scénarios personnels, à forte valence émotionnelle (n=21)
Les résultats ont été mesurées en nombre de "oui", c'est à dire le nombre de fois où le sujet a été d'accord pour prendre la solution proposée, laquelle était toujours de type "utilitaire".

Résultats
Le premier résultat concerne les différences selon le type de scénario et les groupes:

• Il n'existe pas de différence significative entre le groupe VMPC et les groupes contrôles pour les scénarios non-moraux et impersonnels, mais il en existe une pour les scénarios personnels. (cf. figure 2)

 A l'intérieur des scénarios personnels, ils ont rajouté une dimension de faible conflit vs conflit fort, selon si la situation était difficile à départager ou pas (en se basant sur le temps de réponse des sujets du pré-test).

• La différence entre les patients VMPC et les sujets contrôles n'existe que pour les situations à fort conflit. (cf. fig. 3)

Discussion
La réponse des patients VMPC à latâche de décision morale diffère donc des sujets normaux uniquement pour la situation de fort conflit mise en scène de façon à faire intervenir les émotions, c'est à dire en incluant des personnes.

En l'absence de dilemme émotionnels, les patients VMPC feraient appel aux normes sociales qu'ils connaissent par ailleurs et dont ils ont bien conscience, ce qui pourrait expliquer les résultats similaires dans la situation "personnel - faible conflit".

Dans cette étude, la sur-évaluation des solutions utilitaires aux problèmes moraux incomberait aux émotions sociales. Il y a également d'autres études, utilisant la célèbre tâche de l'Ultimatum Game, où les décisions étaient expliquées par la difficulté à contrôler la frustration et à calmer sa colère. La tâche étant différente car l'une implique le sujet de façon personnelle, alors que celle de cette étude n'implique que des personnes autres, et imaginaires.


Source: Koenigs, M., Young, L., Adolphs, R., Tranel, D., Cushman, F., Hauser, M., & Damasio, A. (2007). Damage to the prefrontal cortex increases utilitarian moral judgements, in Nature, 446 (7138), 908-911

Neininger, B. & Pulvermüller, F. (2003). Une lésion dans l'hémisphère droit qui affecte seulement la catégorisation des mots

Où est situé le sens des mots? De nombreuses études semblent dire que les mots sont plus stockées dans l'hémisphère gauche (chez les droitiers), dans ce que l'on appelle les core language areas. Cette étude montre, grâce à des lésions, que pour fonctionner, le cerveau gauche a également besoin de l'assistance du droit, qui s'occupe de certaines catégories spécifiques de mots, grâce à ce qu'ils ont appelé complementary language areas. (NB: on trouve également ces complementary langage areas dans l'hémisphère gauche, mais l'intérêt ici est d'appuyer le fait que ce n'est pas seulement cet hémisphère qui s'occupe du langage, au moins pour certaines catégories de mots). Certains mots peuvent même être traités uniquement dans l'hémisphère droit.

Hypothèses

• Des lésions de l'hémisphère droit moteur et fronto-pariétal vont particulièrement affecter les mots d'action. (Ceci expliqué par le fait que l'action soit reliée au cortex moteur de manière évidente si on considère le postulat de Hebb.)
• Des lésions de l'hémisphère droit au niveau des aires visuelles et du lobe  temporo-occipital inférieur  vont particulièrement affecter les processus langagiers des mots associés à la vision. (Même explication, mais pour ce qui est de la vision)

Méthode

Trois groupes ont été testés. 

Le groupe "frontal", était constitué de 12 participants ayant tous subit une lésion de la zone motrice et prémotrice de l'hémisphère droit. Ils étaient tous Allemands et ne parlaient aucune autre langue. 

Le groupe "temporo-occipital", était constitué de 6 patients ayant tous subit une lésion de la zone temporo-occipitale inférieur de l'hémisphère droit, associée à la vision. Ils étaient par ailleurs tous Allemands et ne parlaient aucune autre langue.

Le groupe "contrôle", composé de neufs patients sans lésions corticales. Egalement Allemands ne parlant que cette langue.

Le groupe contrôle et le groupe frontal étaient de même âge, mais le groupe temporo-occipital était plus agé et venait d'un milieu social plus élevé.

Ils ont subit une batterie de prétests pour déterminer exactement leurs déficiences. (Benton Visual Retention Test, d2 Test, Corsi Block-Tapping Test, Token Test, Aachen Aphasia Battery, Oldfield’s handedness inventory)

Le test était constitué par 300 mots, contrôlés selon leur fréquence d'apparition et leur taille: 150 non-mots, 50 noms relatifs à la vision, 50 noms relatifs à l'action et à la vision, 50 verbes d'action.

Ils ont d'abord, dans une phase prétest, demandé à des personnes extérieures d'évaluer sur une échelle de 1 à 5 trois choses: 

1. Si les mots leur rappelaient des scènes ou des objets qu'on pouvait rencontrer
2. Si les mots leur rappelaient des activités qu'ils pourraient eux même faire
3. S'ils considéraient les mots comme concrets ou abstraits

C'est grâce à ça qu'ils ont pu former les listes. Il y avait 8 blocs de 36 à 38 mots présentés. Il y avait entre chaque mot une croix sur laquelle les sujets devaient fixer leur regard. Pour que les mots atteignent au même moment les deux hémisphères, ils étaient présentés dans les deux champs visuels.

La tâche pour les patients étaient d'appuyer sur un bouton selon qu'il s'agissait d'un mot ou d'un non mot.

Résultats

(Je retranscris le graphique plus que ce qu'ils disent, car c'est incompréhensible et inintéressant à déballer comme ça)

On remarque quoiqu'il en soit sur le graphique qu'il y a de nets problèmes pour les noms visuels pour les patients avec des lésions du cortex visuel droit, et de nets problèmes également pour les mots d'action pour ceux qui ont des lésions frontales droites (zones motrice et prémotrice). Les données sont recueillies en terme de pourcentage de mots correctement identifiés. Cela montre bien un problème au niveau seulement de certaines catégories de mots, et pas des autres. Les catégories affectées sont celles correspondant à la fonction première de la zone principale affectée (les mots associés à la vision pour les lésés occipitaux, les mots associés à l'action pour les lésés moteurs)

Discussion 

La discussion porte principalement sur la raison pour laquelle les groupes ont été constitués ainsi, ainsi que de la nécessité de refaire une analyse statistique en enlevant deux personnes au dessus de la moyenne (le graphique au dessus est celui après avoir enlevé les données "out").
Ils y font également une comparaison avec d'anciennes recherches, qui avaient notamment déjà trouvé des résultats sur des catégories de mots spécifiquement atteintes lorsque des zones spécifiques du cerveau l'étaient également, c'est le cas du lobe occipital, par exemple, mais ça ne l'était pas pour toutes les zones (frontal par exemple), donc l'intérêt de cette recherche est ici. Il est également dans l'aspect cerveau gauche, où personne n'avait encore fait quoique ce soit, à priori.

Source: Neininger, B. & Pulvermüller, F. (2003). Word-category specific deficit after lesions in the right hemisphere, in Neuropsychologia, 41, 53–70