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Paul DELTENRE


coordonnées


Paul DELTENRE
tel +32-2-477.24.59, fax +32-2-477.24.56, paul.deltenre@chu-brugmann.be
http://www.unescog.org
CHU Brugmann
CP403, place Van Gehuchten 4, 1020 Bruxelles




unités de recherche


Unité de Recherche en Neurosciences Cognitives [Research Unit in Cognitive Neurosciences] (UNESCOG)



projets


Interactions audiovisuelles dans l'analyse de la scène spatiale et dans la parole. [Audiovisual interaction in the analysis of the spatial scene and in speech.]
Au travers d'études comportementales ainsi qu'électrophysiologiques (enregistrement de potentiels évoqués), spécification des conditions critiques d'occurrence des interactions audiovisuelles impliquées dans l'analyse de la scène spatiale (effet de ventriloquie :interaction entre données visuelles et auditives provenant de différentes sources spatiales) et dans la perception de la parole (effet McGurk : conflit entre parole auditive et lecture labiale) ainsi que de leurs substrats neuraux. [Behavioral and electrophysiological studies are carried out to specify the constraints and the neural basis of the audiovisual interactions involved both in spatial scene analysis (ventriloquism effect : interaction between visual and auditory data coming from different spatial sources) and in speech perception (McGurk effect : conflict between auditory speech and lipreading).]

Perception de la parole chez des enfants sourds profonds congénitaux [Speech perception in congenitally profound deaf children]
A l'aide de techniques comportementales et électrophysiologiques, nous espérons mieux appréhender les mécanismes et les substrats neuraux à la base de la perception de la parole audiovisuelle chez des enfants sourds profonds bénéficiant d'un implant cochléaire. Nous envisagerons en particulier l'effet de la précocité de la pose de l'implant et celui de l'utilisation du Langage Parlé Complété (LPC) sur la qualité des représentations phonologiques sous-jacentes à l'apprentissage du langage. [Behavioral and electrophysiological investigation of the processes and neural substrates underlying audiovisual speech perception in congenitally profound deaf children benifiting from a cochlear implant. We will particularly examine the effect of early vs late implantation as well as the effect of the utilisation of Cued Speech on the quality of phonological representations underlying speech learning.]

Etude de l'évolution de la discrimination phonologique chez des bébés de 4 et 8 mois par la technique d'enregistrement du rythme cardiaque. [Investigation of phonological discrimination evolution in 4 and 8 months old babies by heart rate recordings]
Si avant l'âge de six mois les enfants sont capables de distinguer tous les sons de toutes les langues, il n'en est plus de même après 6 mois. A partir de cet âge, les enfants sélectionnent les sons qui sont pertinents dans la langue qu'ils entendent parler autour d'eux. Pour objectiver ce changement, nous étudions, à l'aide des variations du rythme cardiaque, les capacités de discrimination phonémique de bébés de 4 et 8 mois soumis à des syllabes provenant d'un continuum de VOT (Voice Onset Time). [Before six months, chidren are able to discriminate all phonemes of all languages. However, from six months, children select only the sounds that are pertinent for their native language. In order to objectively examine this change, we study, thanks to heart rate recordings, phonemic discrimination abilities of 4 and 8 months-old babies presented with syllables from a VOT (Voice Onset Time) continuum.]

Etude électrophysiologique des mécanismes sous-jacents à la discrimination auditive de contrastes de durée [Electrophysiological study of the mechanisms underlying the auditory discrimination of duration contrasts]
L'objectif principal de cette étude est d'examiner la précision temporelle avec laquelle un changement au niveau du moment de détection d'un contraste de durée est reflété dans la latence de la Mismatch Negativity (MMN), une composante des Potentiels Evoqués Auditifs. La MMN est enregistrée, chez des adultes sains, à l'aide du paradigme oddball. Différentes durées de stimuli standards sont utilisées, avec des déviants plus courts ou plus longs de 50%. En plus de l'étude de la résolution temporelle de la latence de la MMN en fonction du moment théorique de détection de la déviance, nous étudions aussi les effets de la durée du stimulus standard et de la direction de la déviance sur l'amplitude et sur la latence de la MMN. [This research is designed to examine the accuracy with which a change in the moment of detection of a duration deviance is reflected in the Mismatch Negativity (MMN) peak latency. MMNs were recorded using the oddball paradigm on healthy adults. Different standard stimulus durations are used and deviants are 50% shorter or longer. Beside the temporal resolution of the MMN latency as a function of the theoretical moment of deviance direction, standard duration as well as deviance directions effects on MMN amplitude and latency are also examined.]

Etude comportementale et électrophysiologique des frontières catégorielles phonologiques et naturelles en utilisant un continuum de DEV (délai d'établissement du voisement) [Behavioral and electrophysiological study of the phonological and natural categorical boudaries using a VOT (voice onset time) continuum.]
L'objectif de ce projet est d'étudier la sensibilité résiduelle potentielle de locuteurs francophones à des contrastes de DEV ayant une valeur universelle mais non phonologique. Pour ce faire, nous utilisons des mesures comportementales d'identification et de discrimination de syllabes provenant d'un continuum de VOT ainsi que des mesures électrophysiologiques (enregistrement de la Mismatch Negativity ou MMN) [The aim of this project is to study the potential residual sensitivity of French speakers to natural, but not phonological, VOT contrasts. For this purpose, we use behavioral methods (identification and discrimination of syllables from a VOT continuum) as well as electrophysiological methods (recording of the MMN).]

Etudes comportementales et d'imagerie cérébrale fonctionnelle (IRMf, MEG, ERPs) des effets des entraînements auditifs sur la perception catégorielle du Délai d'établissement du voisement (DEV). [Behavioural and brain cartography (IRMf, MEG, ERPs) studies of the effects of auditory training on the categorical perception of voice onset time (VOT)]
Nous proposons d'étudier les effets différentiels d'un entraînement phonologique et acoustique sur la perception catégorielle d'un continuum de délai d'établissement du voisement. Un tel paradigme est rendu possible grâce à l'utilisation du français pour lequel les niveaux de représentation des sons du langage peuvent être dissociés. Des études préliminaires ont montré qu'il existait des modifications comportementales et électrophysiologiques suite à un entraînement portant sur la partie négative du continuum seulement. Notre volet comportemental tentera de déterminer le paradigme d'entraînement le plus efficace afin de tester l'idée d'un mécanisme restreignant les modifications trop importantes de la perception catégorielle. Nous tenterons ensuite de déterminer et de différencier par ERPs et IRMf les systèmes neuronaux impliqués dans la discrimination des différents niveaux de traitement des sons du langage, ainsi que les effets d'un entraînement sur les activations des zones mises en évidence précédemment. Enfin, nous intègrerons l'ensemble de nos données dans un volet clinique permettant d'analyser et d'améliorer la perception catégorielle des enfants souffrant de troubles spécifiques du langage (SLI) grâce aux tâches d'entraînement comportementales. [The aim of this study is to differentiate phonological and acoustical training effects on the categorical perception of voice onset time (VOT). This methodology is particularly relevant in French because the different representation levels of speech stimuli may be easily dissociated. Preliminary studies exhibited behavioural and electrophysiological modifications following a training focused on the negative side of a VOT continuum. The behavioural part of this study will attempt to determine the most efficient training procedures. We will also try to determine and differentiate, using ERPs and fMRI or MEG, the neural systems involved in the different representation levels of speech and the training effects on such neural systems. Finally, we will integrate all our data in a clinical part in order to analyse and improve the categorical perception of children with specific language impairment (SLI).]

Etude de la maturation de la perception catégorielle du voisement, des couleurs et des expressions faciales chez l'enfant de 5 à 8 ans [The development of categorical perception: comparison between voicing, colours and facial expressions]
L'objectif de cette étude est de tester d'une part l'influence de l'apprentissage de la lecture sur la précision et la perception catégorielle du voisement et d'autre part de comparer les résultats obtenus en identification et discrimination pour trois continua différents afin de tester l'hypothèse plus générale selon laquelle la maturation de la perception catégorielle résulte d'une maturation cognitive plus générale. [The aim of this research is to compare categorical precision (i.e. the steepness of the identification slope) and categorical perception (i.e. the correspondence between identification and discrimination tasks) scores for three different continua (/d-t/ ; yellow-green ; happy-sad). Specifically, this research is designed to test the reading hypothesis (Burnham, Earnshaw & Clark, 1991; Burnham, 2003) according to which the onset of reading is responsible for the development of categorical perception of voicing and the general cognitive hypothesis (Karmiloff Smith, 1991; Lalonde & Werker, 1995) according to which categorical perception evolves in synchronicity with other abilities through the influence of cognitive maturation. ]

Etude des corrélats neurophysiologiques de la perception du voisement chez l'adulte francophone [The neurophysiological correlates of voicing in French-speaking adults]
Afin de mieux comprendre les mécanismes auditifs généraux à la base de la perception du voisement, nous investiguons l'encodage neural du voisement chez des adultes francophones. Plus spécifiquement, l'analyse de la morphologie de la composante N100 nous permet de déterminer si chez des sujets pour lesquels la frontière phonologique (0 ms VOT) diffère des frontières universelles (-30 et +30 ms VOT), on retrouve une trace de leur sensibilité initiale aux frontières universelles de voisement [We explore the voicing neural code in French-speaking subjects so as to get some insight into the auditory mechanisms at the root of voicing perception. /d_/ and /t_/ syllables with a VOT value varying evenly from -75 and +75 ms are presented to French-speaking adults while recording scalp recorded auditory evoked-potentials. Specifically, the morphology and peak latencies measures of N1b and Na (two N100 subcomponents) recorded at midline and temporal electrodes are assessed. ]

Mécanismes neuraux de la perception du rythme [Neural mechanisms of rhythm perception]
Lorsque nous écoutons des séquences rythmiques, comme dans la musique, nous synchronisons souvent nos mouvements corporels sur le rythme perçu. Pour ce faire, nous détectons les régularités dans le patron temporel des sons. Pour percevoir cette régularité il faut que les durées des sons soient égales ou proportionnelles en termes de rapports entiers, principalement binaire (p.ex. _). Des études d'imagerie cérébrale ont montré que les mécanismes neuraux sous-tendant la perception des rythmes impliquaient plusieurs aires motrices cérébrales telles que le cervelet, les noyaux de la base, et l'aire motrice supplémentaire. La contribution relative de ces aires motrices dépend du type de régularité que nous percevons. Notre recherche explore la représentation neurale des rythmes et la manière dont elle s'articule avec le système moteur. En utilisant une méthode neurophysiologique, notre travail a montré que la représentation des règles rythmiques s'exerçait déjà sur le contenu de la mémoire sensorielle en l'absence d'attention et de recours à une tâche motrice. Nous nous intéressons maintenant à la représentation des rythmes réguliers et irréguliers dans ces conditions d'inattention et sans tâche motrice afin de savoir dans quelle mesure elle dépend encore des aires motrices. En outre, nous allons explorer les effets de l'entraînement moteur sur les performances de discrimination et la représentation neurale des rythmes afin de préciser le rôle fonctionnel des aires motrices. [When we listen to rhythms, as in music, we often synchronize body movements with it. To do so, we detect regularities in the temporal pattern of sounds. To perceive this regularity, the sound's durations have to be equal or proportional in terms of integer numbers ratios, mostly binary (e.g. 1/2). Studies on cerebral imaging shows that neural mechanisms underlying auditory rhythm processing involve cerebral motor areas such as the cerebellum, the basal ganglia and the supplementary motor area. The contribution of these motor areas depends on the regularity that we perceive. Our research explores the neural representation of rhythms and the way they relate with the motor system. Using neurophysiological data, our work showed that the representation of rhythmical rules is already present in sensory memory, when no attention and no calls to motor response are required. We are now inrerested in studying the neural representation of regular and irregular rhythms at this processing level to determine if it relies on these motor areas. In addition, in order to identify their functional role, we will explore the effect s of rhythmic motor training on discrimination performance and the neural representation of rhythms.]

Développement de mesures électrophysiologiques pour la définition objective de la distorsion du code neural dans les surdités neuro-sensorielles. [Development of neurophysiological measures allowing objective characterisation of neural code distortions in sensori-neural hearing losses]
Les surdités partielles d'origine sensori-neurale s'accompagnent, outre de l'élévation des seuils, d'une distorsion plus ou moins importante du code neural représentant le stimulus dans le nerf cochléaire. Les prothèses amplificatrices n'ont pratiquement pas, dans leur utilisation actuelle, d'effet sur ce composant du handicap. Ces distorsions sont à l'origine d'une plainte fréquemment émise par les patients déficients auditifs traités par amplification : « j'entends mieux mais je ne comprends pas mieux la parole ». Le composant de distorsion ne peut se mesurer que par des épreuves psycho-acoustiques relativement complexes totalement irréalisables dans le contexte de surdités pédiatriques pré-linguales. Le but de cette recherche est de développer des méthodes objectives, basées sur l'enregistrement des potentiels évoqués et capables de mesurer les différentes distorsions chez les enfants pré-linguaux. Une fois ces distorsions documentées, on pourra envisager d'en atténuer l'effet par les prothèses numériques à traitement du signal. [Besides increased thresholds, partial sensori-neural haring losses are associated to more or less significant distortions of the neural code, which represents the stimulus in the cochlear nerve. Hearing aids, in their current use, do not restore the effects of these distortions. Whereas hearing aids improve speech detection threshold, they often fail to improve speech reception threshold in presence of sensori-neural hearing losses. Hence, because of these distortions, patients with sensori-neural hearing losses do not fully benefit from hearing aid rehabilitation. The quantification of these distortions relies upon complex psychophysical procedures that can not be applied to prelingual paediatric populations. This research aims at developing objective methods based on the recording of auditory evoked potentials and able to characterise the different distortions in prelingual paediatric populations. Once these distortions are defined, treatments options integrating digital signal processing may be provided in order alleviate their effects. ]



theses


Deltenre, P. Etude neurophysiologique de la déficience auditive chez l'Homme: vers une optimalisation de l'usage des potentiels de courte latence évoqués par des clics. Dir. Prof. F. Colin, Faculté de Médecine, Laboratoire d'électrophysiologie, ULB, Bruxelles, 1996



prix


Prix de la fondation André Loicq, 1980



disciplines et mots clés déclarés


Acoustique Neurophysiologie Neurosciences cognitives Psycholinguistique Psycholinguistique (Psychologie) Psychologie cognitive Psychologie du développement cognitif Psychologie du développement premier age Sciences biomédicales Sciences cognitives

apprentissage audition couleurs délai d'établissement du voisement développement phonologique discrimination de la durée effet McGurk expressions faciales implants cochléaires interaction audiovisuelles langage parlé complété n100 négativité de discordance perception auditive perception catégorielle perception de la parole perception de la parole audiovisuelle perception du rythme potentiels evoqués potentiels évoqués psychoacoustique psycholinguistique résolution temporelle rythme cardiaque surdité ventriloquie voice onset time (vot)