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Posté par Adrien le Mercredi 21/02/2018 à 00:00
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 (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension...) en Neurosciences (Les neurosciences correspondent à l'ensemble de toutes les disciplines biologiques et médicales qui étudient tous les aspects, tant normaux que pathologiques,...) 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 (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement à ouvrir et fermer la bouche et...) le phénomène de synchronisation neuronale dans la compréhension de la parole (La parole, c'est du langage incarné. Autrement dit c'est l'acte d'un sujet. Si le langage renvoie à la notion de code, la parole renvoie à celle de corps. La parole est...) et ouvre la voie à de nouvelles applications.


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 (L’acoustique est une branche de la physique dont l’objet est l’étude des sons et des ondes mécaniques. Elle fait appel aux phénomènes ondulatoires et...), est peu intelligible. Mais si l'on présente l'enveloppe à l'aide d'une stimulation (Une stimulation est un événement physique ou chimique qui active une ou plusieurs cellules réceptrices de l'organisme. La cellule traduit la stimulation par un potentiel d'action, qui est transmis par les nerfs vers...) électrique correctement alignée avec la structure fine audio, la phrase devient plus intelligible. (Tête et cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses...): Patrick J. Lynch, medical illustrator; C. Carl Jaffe, MD, cardiologist.)
© Etienne Gaudrain, 2018. © Lars Riecke, Elia Formisano, Bettina Sorger, Deniz Ba?kent, Etienne Gaudrain, 2017, pour l'encart à gauche.

Que vous discutiez avec votre voisin de palier ou que vous suiviez attentivement un cours de mécanique quantique (Fille de l'ancienne théorie des quanta, la mécanique quantique constitue le pilier d'un ensemble de théories physiques qu'on regroupe sous l'appellation...), la perception de la parole est le résultat d'une interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de sujets.) 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 (En neuroanatomie, au sein du système nerveux , périphérique et central, un nerf désigne un regroupement d'axones, myélinisés ou non, issus de cellules nerveuses...) 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 (Le terme d'activité peut désigner une profession.) 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 ( En art, il s'agit d'approches de création basées sur une remise en question des dogmes dominants tant sur le plan formel, esthétique, que sur le plan culturel et politique. En...) ?

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 (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), les participants recevaient une stimulation transcrânienne par un courant alternatif (Le courant alternatif (qui peut être abrégé par CA, ou AC, pour Alternating Current en anglais, étant cependant souvent utilisé) est un courant électrique qui change...) 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 (Un courant électrique est un déplacement d'ensemble de porteurs de charge électrique, généralement des électrons, au sein d'un matériau conducteur. Ces déplacements sont...) qui contient l'information rythmique de la parole, les participants comprennent mieux les phrases présentées. La stimulation électrique pousse (Pousse est le nom donné à une course automobile illégale à la Réunion.) le cerveau à suivre le rythme de la parole, restaurant l'intelligibilité de la phrase.

Dans une autre expérience, les participants entendaient un homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par...) 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 (Les Foúrnoi Korséon (Grec: Φούρνοι Κορσέων) appelés plus communément Fourni, sont un archipel de petites îles grecques situées...) 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 (La surdité est un état pathologique caractérisé par une perte partielle ou totale du sens de l'ouïe. Dans son acception générale, ce...) et de cécité (La cécité est l'état d'une personne privée de la vue. Le terme cécité vient du mot latin cæcus, aveugle. La cécité...), qui n'ont donc pas accès à la lecture labiale, pourraient bénéficier de ce dispositif dans les environnements bruyants.

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Source: CNRS-INSB