Une avancée dans la compréhension des origines du langage
Publié par Isabelle le 10/08/2015 à 00:00
Source: CEA
Des chercheurs de l'unité "Neuroimagerie cognitive" à NeuroSpin viennent d'identifier un réseau d'aires cérébrales dont l'organisation pourrait, au moins en partie, expliquer la spécificité des fonctions cognitives de l'espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type » ou « apparence ») est le taxon de base de la systématique. L'espèce est un concept flou dont il existe une...) humaine. En effet, ces régions s'activent spécifiquement chez l'Homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme prépubère est...), mais pas chez le singe (Un singe (du latin simius, pluriel Simia) est un animal faisant partie du groupe constitué par l'ordre des primates. Parmi les primates, il n'est pas simple de définir à partir de quelle espèce, le...) macaque (Le mot macaque vient du portugais macaco, qui signifie « singe », ce mot provenant lui-même d'un mot bantou à l'époque de la colonisation de la côte africaine par les portugais.), en réponse à des variations spécifiques dans les séquences auditives diffusées. Elles coïncident avec les aires classiques du langage, et tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) particulièrement l'aire (Aires (en espagnol, les airs) est une compagnie aérienne intérieure de Colombie.) de Broca. La faculté de langage chez l'Homme pourrait donc trouver son origine dans l'émergence d'un circuit cérébral capable d'intégrer, dans une même région, les informations issues des autres régions du 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 fonctions du corps, dont la motricité...) en un tout cohérent. Ces résultats, obtenus par une collaboration entre le CEA, l'Inserm, le Collège de France (Le Collège de France, situé au no 11 place Marcelin-Berthelot dans le quartier latin de Paris (Ve arrondissement), est un grand établissement d'enseignement et de recherche. Il dispense...), l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment...) Versailles-Saint-Quentin et l'Université Paris-Sud, sont publiés dans Current Biology.


Cette figure illustre la capacité unique du cerveau humain à intégrer des informations auditives abstraites. Certaines régions cérébrales sont associées à la détection d'un changement de nombre de sons par le cerveau, indépendamment d'une modification concomitante de la séquence des sons (zones en rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.) sur la figure). Inversement, certaines régions cérébrales détectent les changements de séquence des sons, indépendamment de leur nombre (zones en vert). Dans le cerveau du singe, ces deux jeux de régions sont disjoints. Leur intersection (figurée en jaune), c'est-à-dire des régions qui intègrent les deux informations "changement de séquence de sons" et "changement de nombre de sons", n'existe que dans le cerveau humain. Toutes les activations détectées sont projetées sur une vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) latérale de l'hémisphère droit pour les besoins de la représentation. © Liping Wang
Dans cette étude, réalisée à NeuroSpin, Stanislas Dehaene (Professeur au Collège (Un collège peut désigner un groupe de personnes partageant une même caractéristique ou un établissement d'enseignement.) de France, directeur de l'Unité "Neuroimagerie cognitive" Inserm/CEA/Université Paris-Sud) et Bechir Jarraya (Professeur de neurochirurgie (La neurochirurgie est la discipline chirurgicale qui est spécialisée dans le système nerveux central et le système nerveux périphérique. Les chirurgiens qui la pratiquent sont appelés des...) à l'Université de Versailles-Saint-Quentin), avec Liping Wang et Lynn Uhrigh, ont utilisé une méthode d'imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui représentent des êtres ou des choses. La fabrication se faisait jadis soit à la main,...) fonctionnelle (En mathématiques, le terme fonctionnelle se réfère à certaines fonctions. Initialement, le terme désignait les fonctions qui en prennent d'autres en argument. Aujourd'hui, le terme a...) non-invasive, l'IRM fonctionnelle à 3 Tesla. Ils ont exposé trois singes macaques et une vingtaine de volontaires à des séquences auditives régulières, par exemple trois sons identiques suivis d'un quatrième différent (séquence notée AAAB). Occasionnellement, ils présentaient une séquence qui violait cette régularité, soit parce qu'elle comprenait un nombre différent de sons (par exemple AAAAAB), soit parce que la séquence de sons était anormale (par exemple AAAA, qui ne se termine pas par un son B).

Le cerveau du singe réagissait aux changements de nombres et de séquences, ce qui dénote une certaine capacité d'abstraction ( En philosophie, l'abstraction désigne à la fois une opération qui consiste a isoler par la pensée une ou plusieurs qualités d'un objet concret pour en former une représentation intellectuelle, et le produit de cette...). Cependant, il le faisait dans des aires distinctes, spécialisées soit pour le nombre, soit pour la séquence. Le cerveau humain, par contre, intégrait les deux paramètres dans des régions qui coïncident avec les aires du langage.

Ainsi, tandis que les singes repèrent des propriétés isolées, comme "quatre sons" ou bien "le dernier est différent", l'évolution semble avoir doté notre espèce d'une capacité spécifique d'intégrer ces informations en un tout cohérent, une formule telle que "trois sons, puis un autre" – le tout début d'un langage intérieur ?

Ainsi, même si la représentation abstraite de séquences sonores est possible chez les primates (Les primates (du latin primas, atis signifiant « celui qui occupe la première place ») constituent un ordre au sein des mammifères placentaires. Ce clade regroupe les singes - dont l'homme - ainsi que quelques...) non-humains, l'évolution d'un circuit cérébral nouveau, relié aux aires auditives, pourrait avoir permis à notre espèce d'acquérir la compétence unique de composer et de reconnaître les séquences complexes qui caractérisent les langues humaines.

Pour plus d'information voir:
Wang, L., Uhrig, L., Jarraya, B., & Dehaene, S. (2015). Representation of Numerical and Sequential Patterns in Macaque and Human Brains. Current Biology. Jul 22, 2015, http://doi.org/10.1016/j.cub.2015.06.035
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