Fiche de révision : Neurosciences affectives et langage

📋 Plan du Cours

1. Fondements des neurosciences affectives
2. Électroencéphalographie et potentiels évoqués
3. Imagerie par résonance magnétique
4. Organisation auditive du langage
5. Voies cérébrales du langage oral
6. Traitement phonologique et contexte
7. Langage signé et évolution de l’écriture
8. Vision et recyclage neuronal
9. Réseaux et voies de la lecture
10. Marqueurs cérébraux du langage écrit

📖 1. Fondements des neurosciences affectives

🔑 Notions clés & Définitions

• Neurosciences affectives et sociales : Étude des mécanismes cérébraux sous-jacents aux émotions et à des processus cognitifs comme la mémoire, l’attention, la perception et le langage.

📖 2. Électroencéphalographie et potentiels évoqués

🔑 Notions clés & Définitions

• Électroencéphalographie : Technique non invasive qui enregistre l’activité électrique cérébrale au moyen d’électrodes placées sur le cuir chevelu.

★ À maîtriser

• L’EEG recueille l’activité électrique simultanée d’un grand nombre de cellules pyramidales orientées perpendiculairement à la surface du cortex, dont les signaux s’additionnent lorsqu’elles déchargent de manière synchronisée.

• L’EEG permet d’étudier l’activité cérébrale spontanée et ses rythmes ainsi que les modifications de l’activité en réponse à un événement spécifique, appelées potentiels évoqués.

• L’EEG possède une résolution temporelle de l’ordre de la milliseconde, mais une résolution spatiale faible de quelques centimètres.

Compléments

• Les équipements EEG comportent généralement 32, 64, 128 ou 256 canaux disposés selon le système 10-20 et reliés au cuir chevelu par un gel conducteur.

💡 Astuce mémo

EEG : précision temporelle élevée, mais localisation spatiale limitée

📖 3. Imagerie par résonance magnétique

🔑 Notions clés & Définitions

• IRM : Utilisation de champs magnétiques et d’ondes radio pour produire des images tridimensionnelles du cerveau.

★ À maîtriser

• En IRM, les protons d’hydrogène s’alignent dans un champ magnétique, une onde de radiofréquence leur apporte de l’énergie, puis leur retour vers l’état initial produit un signal mesurable appelé relaxation.

📌 L’IRM structurale décrit la structure du cerveau, tandis que l’IRM fonctionnelle renseigne sur les variations d’activité cérébrale.

• L’IRM fonctionnelle repose sur le signal BOLD : moins il y a de désoxyhémoglobine dans une région activée, plus le signal BOLD est élevé.

📌 En IRM fonctionnelle, une activation ou une désactivation cérébrale est toujours interprétée relativement à une condition de contrôle, selon le principe de soustraction.

Compléments

• L’IRM offre une résolution spatiale de l’ordre du millimètre, mais une résolution temporelle de l’ordre de la seconde.

💡 Astuce mémo

IRM : espace précis, temps moins précis

📖 4. Organisation auditive du langage

🔑 Notions clés & Définitions

• Tonotopie cochléaire : Organisation spatiale des cellules ciliées de la cochlée selon les fréquences auxquelles elles répondent.

★ À maîtriser

• La fréquence d’un son détermine sa hauteur et son amplitude détermine son intensité.

• 🔄 Le signal auditif passe par:

  1. la cochlée
  2. le nerf auditif
  3. le tronc cérébral
  4. le thalamus
  5. le cortex auditif

Compléments

• Le champ auditif humain s’étend approximativement de 20 à 20 000 Hz.

• La perte des fréquences élevées avec l’âge résulte de l’altération des cellules ciliées proches de la base de la cochlée.

💡 Astuce mémo

Cochlée → tronc cérébral → thalamus → cortex auditif

📖 5. Voies cérébrales du langage oral

🔑 Notions clés & Définitions

• Faisceau arqué : Ensemble d’axones reliant l’aire de Broca à l’aire de Wernicke et constituant une composante majeure de la voie dorsale.

★ À maîtriser

• Les principales régions périsylviennes comprennent:
  • le cortex auditif primaire
  • l’aire de Wernicke
  • le gyrus temporal supérieur
  • le gyrus angulaire
  • le cortex moteur
  • l’aire de Broca

📌 La voie ventrale du langage, à dominance gauche, participe aux aspects lexico-sémantiques et à la compréhension, tandis que la voie dorsale, également à dominance gauche, participe à l’intégration sensorimotrice et aux aspects phonologiques.

• L’effet McGurk survient lorsqu’une articulation visuelle correspondant à un son A est présentée avec un son auditif B, ce qui peut produire la perception d’un son C intermédiaire.

Compléments

• Le planum temporale se situe entre les régions auditives du gyrus temporal supérieur et les régions prémotrices.

💡 Astuce mémo

Voie ventrale : comprendre ; voie dorsale : articuler et intégrer

📖 6. Traitement phonologique et contexte

🔑 Notions clés & Définitions

• Phonème : Plus petite unité sonore capable de différencier le sens de mots dans une langue.

★ À maîtriser

• L’analyse acoustique est principalement réalisée dans le gyrus temporal supérieur, l’analyse phonologique dans le sulcus temporal supérieur et l’analyse lexico-sémantique dans le gyrus temporal moyen, plutôt à gauche.

• 🔄 Le traitement phonologique:

  1. fait interagir plusieurs sous-systèmes
  2. intègre des informations top-down
  3. retourne vers des niveaux antérieurs
  4. se répète jusqu’à l’accès lexico-sémantique

Compléments

• Les nourrissons peuvent initialement distinguer les phonèmes de toutes les langues, mais après environ un an ils distinguent surtout ceux de leur langue maternelle (Kuhl et al, 1992).

• Dans l’étude de Mac Gregor et al (2012), le signal MEG différait entre mots et pseudo-mots dès 50 à 80 ms après le début de la première consonne.

💡 Astuce mémo

Contexte et signaux top-down → interprétation phonologique

📖 7. Langage signé et évolution de l’écriture

🔑 Notions clés & Définitions

• Recyclage neuronal : Dehaene, 2005 — Réutilisation d’une fonction cérébrale préexistante et de son substrat biologique pour créer une nouvelle fonction culturelle.

📝 Points essentiels

• La compréhension de la langue des signes implique notamment: le gyrus temporal supérieur, le gyrus temporal moyen postérieur, le cortex occipital, le cortex temporal inférieur, le gyrus supramarginal et le lobule pariétal supérieur, le cortex frontal inférieur

• Les premiers systèmes d’écriture sont apparus environ 3000 ans avant notre ère, ce qui rend le langage écrit relativement récent dans l’histoire humaine.

📖 8. Vision et recyclage neuronal

🔑 Notions clés & Définitions

• VWFA : Région proposée du gyrus fusiforme impliquée dans la reconnaissance visuelle des mots.

★ À maîtriser

• Le cortex strié comprend les aires V1, V2 et V3, dont les neurones répondent notamment à l’orientation des bords et aux directions du mouvement selon une organisation topographique.

📌 La voie ventrale visuelle passe par V4 vers le cortex temporal inférieur pour la reconnaissance des objets, tandis que la voie dorsale passe par V5 vers le cortex pariétal postérieur et les régions motrices pour les aspects spatiaux et le mouvement.

• La connectivité de la VWFA avec les régions langagières est associée au vocabulaire et à la lecture des mots, tandis que sa connectivité avec les régions attentionnelles est associée à l’attention visuo-spatiale.

Compléments

• La VWFA présente une activation automatique, une réponse spécifique à la modalité visuelle et une invariance relative à la casse, à la taille et à l’hémichamp visuel des mots.

💡 Astuce mémo

Objet visuel complexe → recyclage du gyrus fusiforme → lecture

📖 9. Réseaux et voies de la lecture

★ À maîtriser

📌 La voie dorsale de la lecture décode les mots non familiers par conversion des graphèmes en phonèmes, tandis que la voie ventrale reconnaît directement les mots familiers sans décomposition graphème-phonème.

Compléments

• La voie dorsale implique notamment le cortex occipito-temporal, le lobe pariétal inférieur, le cortex moteur et le gyrus frontal inférieur postérieur.

• La voie ventrale implique notamment le cortex occipito-temporal, le gyrus temporal moyen et le gyrus frontal inférieur antérieur.

• La lecture à haute voix recrute des régions auditives et motrices bilatérales, tandis que la lecture silencieuse implique davantage l’insula.

• Dans l’étude de Turesky et al (2025), l’organisation de la matière blanche, notamment du faisceau arqué et des régions temporales, pariétales et frontales, était corrélée aux compétences phonologiques et de lecture chez 100 enfants suivis longitudinalement.

💡 Astuce mémo

Voie dorsale : décoder ; voie ventrale : reconnaître

📖 10. Marqueurs cérébraux du langage écrit

★ À maîtriser

• L’onde N400 est une onde négative apparaissant environ 400 ms après la présentation d’un mot ou d’une phrase sémantiquement incongru.

• L’onde P600 est une onde positive apparaissant environ 600 ms après la présentation d’un élément incongruent avec la structure syntaxique attendue.

• Le traitement syntaxique implique notamment le sillon temporal supérieur et le gyrus frontal inférieur, dont l’aire de Broca, principalement dans l’hémisphère gauche.

Compléments

• L’étude de Reinke et al (2008) a montré une connectivité de la VWFA avec des régions frontales pour les mots et les symboles, ainsi qu’avec des régions langagières et mnésiques pour les mots connus.

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison EEG et IRM