Unité de recherche en Neurosciences Cognitives (UNESCOG)

Unités psycholinguistiques impliquées dans la reconnaissance de la parole
Examen des unités prélexicales impliquées dans la reconnaissance de la parole en français, et comparaison avec d'autres langues. Sont utilisés principalement les paradigmes d'amorçage phonologique et d'induction d'erreurs de perception. Examen de l'influence éventuelle des représentations orthographiques sur les stratégies d'attention à la parole et l'analyse consciente de celle-ci.

L'influence des connaissances orthographiques sur les représentations de la parole.
L'influence de connaissances dépendant de la litératie s'observe à différents niveaux représentationnels. Au niveau métaphonologique, notre groupe a montré que la conscience des phonèmes est présente dans les populations lettrées dans un système alphabétique, mais absente chez les illettrés. Chez les lettrés, l'influence des connaissances orthographiques dans des tâches auditives qui impliquent des composantes métaphonologiques est aussi indubitable. Plus récemment, nous avons contribué à montrer que les connaissances orthographiques affectent les processus de reconnaissance de la parole dans des tâches en ligne comme la décision lexicale, et avons étudié l'émergence de cet effet chez les jeunes apprenti-lecteurs. Notre nouveau projet combine cette recherche fondamentale avec l'application des résultats au domaine clinique. Les techniques comportementales, d'électroencéphalographie et de stimulation magnétique transcranienne seront utilisées pour examiner le profil de performance des enfants ayant des troubles d'apprentissage de la lecture (notamment la dyslexie) et les substrats neuronaux qui pourraient être à l'origine de leurs troubles. L'objectif est d'établir un diagnostic plus précis de ces troubles et éventuellement de proposer une approche de remédiation complémentaire.

Conséquences d'apprentissages scolaires et de la litératie sur le langage et la cognition
Les conséquences cognitives de l'illettrisme sont examinées par l'étude d'adultes qui n'ont pu être alphabétisés pour des raisons socio-économiques, ainsi que de contrôles alphabétisés à l'âge adulte et de personnes lettrées dans des systèmes d'écriture alphabétique ou non-alphabétique. En ce qui concerne le langage, sont examinées d'une part les capacités métaphonologiques d'analyse consciente, explicite de la parole, et d'autre part le traitement perceptif des mots parlés. En ce qui concerne les autres aspects de la cognition, sont examinés les processus mnésiques, les capacités de résolution de problèmes, les fonctions exécutives, l'organisation de la mémoire sémantique et la perception et cognition visuelles.

Interactions audiovisuelles dans l'analyse de la scène spatiale et dans la parole.
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.

Perception de la parole chez des enfants sourds profonds congénitaux
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.

Etude de l'évolution de la discrimination phonologique chez des bébés de 4 et 8 mois par la technique d'enregistrement du rythme cardiaque.
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).

Dyslexie de développement : nature des troubles et examen de leur évolution.
L'objectif est de déterminer si les profils symptomatologique de dyslexie phonologique et de dyslexie de surface résultent d'un trouble commun (de nature phonologique) ou de troubles différents. L'approche longitudinale et le recours à des techniques d'entraînement spécifique ainsi que l'anayse d'éventuels troubles de la perception de la parole chez les enfants dyslexiques sont utilisés pour distinguer entre ces deux hypothèses qui conduisent à des prédictions différentes concernant l'évolution des patrons de déficits. Les études comparatives avec des patients présentant des troubles acquis de la lecture ainsi qu'avec les adultes illettrés permettent, respectivement, d'examiner les analogies éventuelles et de déterminer la nature spécifique des troubles développementaux.

Attention auditive et visuelle.
Les études de l'attention auditive et visuelle sont réalisées au travers de l'utilisation de l'imagerie cérébrale (tomographie par émission de positrons) et d'examens comportementaux de sujets sains et de patients cérébrolésés. Elles visent à examiner plusieurs hypothèses alternatives concernant l'étiologie des troubles de l'attention, et permettent d'étudier les corrélations entre les troubles observés dans les deux modalités. Des études comparant les processus d'attention spatiale à ceux mis en jeu dans l'attention temporelle sont également réalisées dans les deux modalités.

Etude neuropsychologique des agnosies auditives.
Examen de patients cérébro-lésés présentant des troubles de la reconnaissance des stimuli auditifs. En particulier, étude des troubles du traitement de la musique et des conséquence de l'héminégligence auditive sur le traitement phonologique et sémantique de la parole.

Conséquences du vieillissement sur la mémoire.
Les effets cognitifs du vieillissement sont étudiés surtout en ce qui concerne l'efficacité de la mémoire épisodique, à savoir une mémoire à long terme déclarative, explicite et contextualisée, essentiellement autobiographique. Nous distinguons entre processus automatiques et contrôlés de récupération de l'information et nous nous intéressons aussi aux effets du vieillissement sur la récupération de la souce des informations. En outre, nous réalisons des études comparatives avec les effets produits sur la mémoire épisodique par les atteintes cérébrales, notamment des patients cérébrolésés frontaux. Par ailleurs, dans le cadre du vieillissement pathologique, le diagnostic différentiel des pathologies dégénératives du système nerveux central (par exemple, démence de type Alzheimer et démence fronto-temporale) est réalisé par l'utilisation de questionnaires évaluant les troubles dans la vie quotidienne et d'études expérimentales sur la nature des altérations dans les tâches exécutives. Enfin, les examens d'individus âgés de haut niveau scolaire et socio-culturel sont comparés à ceux d'individus « tout-venants ».

Organisation du système sémantique.
Etudes de cas de patients présentant des atteintes générales ou spécifiques de la mémoire sémantique, et étude comportementale de l'organisation de la mémoire sémantique chez les sujets sains. L'étude parallèle de l'organisation du système sémantique chez les adultes illettrés ou non-scolarisés permet par ailleurs la détermination des aspects universaux de la mémoire sémantique et de ceux qui dépendent d'apprentissage particuliers.

Relations entre mémoire prospective et mémoire de travail
Relations entre mémoire prospective et mémoire de travail

Attention et fonctions exécutives chez les enfants ADHD
Attention et fonctions exécutives chez les enfants ADHD

Fonctions exécutives chez les enfants épileptiques
Fonctions exécutives chez les enfants épileptiques

Rééducation de l'attention divisée
Rééducation de l'attention divisée

Effets de généralisation dans la thérapie du manque du mot
Les troubles de la dénomination orale d'objets sont fréquents chez les patients aphasiques et peuvent constituer le seul trouble cognitif résiduel suite à une lésion cérébrale. De nombreuses études ont montré que le manque du mot peut être amélioré par des traitements appropriés. Un des enjeux de la rééducation du manque du mot est de comprendre si la récupération est limitée aux mots traités ou si il y a une généralisation de l'amélioration à une série de mots non traités. Si une généralisation est observée il est important d'essayer de comprendre quelles sont les variables qui l'affectent.

Relations entre musique et langage dans la perception et la mémorisation du chant
L'objectif de ces études, menées chez des sujets non-musiciens, est de tester l'hypothèse de la spécificité cognitive du traitement du langage en montrant l'indépendance ou, au contraire, le partage du traitement de certaines de ses dimensions (en particulier les dimensions phonologique et sémantique) par rapport au traitement de certaines dimensions de la musique (en particulier la dimension mélodique). Pour ce faire, des méthodes expérimentales comportementales (paradigme de classification accélérée de Garner et paradigme de Stroop) et électrophysiologiques (potentiels évoqués et magnétoencé-phalographie) sont utilisées.

Relations entre représentations mentales des nombres et représentations mentales des notes de musique.
Nous explorons les parallèles entre les représentations mentales spatiales des nombres, du langage et de la musique au travers de l'étude des associations spatiales de codes de réponse (e.g., les effet « SNARC » et « SMARC »). A cette fin, nous avons adapté à l'étude de stimuli musicaux un paradigme expérimental initialement développé en cognition numérique et par la suite étendu à l'étude d'autres séquences linguistiques ordonnées. Cette méthode analyse les représentations spatiales par l'examen de l'occurrence d'effets de facilitation et d'interférence dus à la congruence ou incongruité entre un dispositif de réponse externe disposé spatialement et une représentation mentale spatiale hypothétique. Nous étudions également les interactions entre notes et nombres au moyen du même paradigme, appliqué à des chiffres chantés. L'influence de l'expertise musicale sur ces représentations est aussi examinée.

Les relations fonctionnelles entre le traitement du langage et de la musique
Beaucoup d'évènements du monde réel n'arrivent pas au hasard: ils peuvent être anticipés ou prédits sur base des régularités statistiques entre évènements successifs. Puisque la sensibilité de l'être humain à la structure séquentielle du monde est une dimension cruciale du traitement de l'information, elle peut probablement être exploitée de manière similaire dans divers domaines de connaissance. Nous explorons cette hypothèse en comparant le traitement musical et linguistique soit dans des tâches d'apprentissage de séquences, soit dans l'apprentissage de 'langages' artificiels.

Etude électrophysiologique des mécanismes sous-jacents à la discrimination auditive de contrastes de durée
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.

Etude comportementale et électrophysiologique des frontières catégorielles phonologiques et naturelles en utilisant un continuum de DEV (délai d'établissement du voisement)
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)

Utilisation des Potentiels Evoqués comme outil diagnostique chez les enfants ADHD
Utilisation des Potentiels Evoqués comme outil diagnostique chez les enfants ADHD

Impact du "goal activation" sur les fonctions exécutives dans la maladie de Parkinson et la maladie de Huntington
Impact du ''goal activation'' sur les fonctions exécutives dans la maladie de Parkinson et la maladie de Huntington

Effet du méthylphenidate à longue durée d'action sur les fonctions attentionnelles et exécutives dans le TDA-H
Effet du méthylphenidate à longue durée d'action sur les fonctions attentionnelles et exécutives dans le TDA-H

Influences réciproques entre l'émotion, la motivation d'approche ou de retrait, et le contrôle cognitif
Nous proposons d'étudier systématiquement l'influence de l'émotion sur les différentes composantes du contrôle cognitif (attention sélective, flexibilité de l'attention, inhibition d'une réponse prépondérante). Cette influence émotionnelle concerne d'une part les influences différentielles qu'exerceraient des états émotionnels-motivationnels induits (de manière directe ou indirecte) d'approche ou de retrait sur les performances des sujets dans des tâches impliquant certaines composantes du contrôle cognitif. D'autre part, l'influence du contenu émotionnel, particulièrement de la valence négative ou du contenu tabou, de stimuli auditifs verbaux ou non-verbaux et de stimuli visuels non-verbaux sur les performances des sujets dans ces mêmes tâches cognitives sera objectivée. Ces tâches cognitives consisteront en des situations de manipulation de l'attention (tâche de déploiement de l'attention avec détection d'un bip, indiçage attentionnel émotionnel auditif, ') et des situations d'inhibition d'une réponse prépondérante (tâche signal stop, adaptation du test de Hayling, Stroop émotionnel, '). Les effets de congruence et d'incongruité entre état émotionnel-motivationnel et valence des stimuli seront également étudiés. Par ailleurs, nous examinerons l'influence d'un contrôle cognitif volontaire de la part des sujets sur leur état émotionnel-motivationnel et sur les effets liés à la valence émotionnelle des stimuli.

Conséquences du vieillissement sur le langage
Etude des effets de l'âge sur les difficultés de récupération des mots et des noms propres.

Développement de la lecture et de l'écriture chez l'enfant bilingue scolarisé en langue seconde.
Etude longitudinale comparative du développement métaphonologique et orthographique chez des enfants bilingues scolarisés en néerlandais et chez des monolingues (francophones et néerlandophones). Cette recherche vise à dissocier, dans le développement métaphonologique et l'acquisition de la langue écrite chez l'enfant bilingue, les effets résultant de la situation de bilinguisme de ceux induits par les particularités phonologiques et orthographiques des langues auxquelles ces enfants son exposés.

Interactions entre nombres et espace
Une correspondance étroite entre les représentations des nombres et de l'espace est souvent postulée. L'évidence en faveur d'une telle correspondance provient de diverses observations. Certaines personnes, lorsqu'elles pensent aux nombres, se les représentent de manière interne sous une forme spatiale (e.g., synesthésie : linéairement organisée, souvent en trois dimensions). Une autre évidence en faveur d'une correspondance entre nombres et espace est l'occurrence de l'effet de distance: au plus la distance numérique entre deux nombres est grande, au mieux ces nombres sont discriminés. Une observation reliée est l'effet « SNARC » : les réponses aux petits nombres sont plus rapides de la main gauche, et celles aux nombres de magnitude plus élevée sont plus rapides de la main droite. Cette observation montre que la représentation des nombres est orientée spatialement de gauche à droite. Finalement, les patients présentant une héminégligence gauche à la suite d'une lésion hémisphérique droite ont des problèmes à rapporter, à s'orienter vers, ou décrire verbalement les stimuli de l'hémiespace contralésionnel gauche. Lorsque l'on demande à ces patients de réaliser une tâche de bissection d'une ligne présentée visuellement, leur bissection est typiquement biaisée vers le côté ipsilésionnel, du côté de l'hémiespace non négligé. Des observations similaires ont été faites sur des intervalles numériques, pour lesquels on observe un déplacement significatif vers les grands nombres, correspondant au côté droit de la « ligne mentale numérique ». Notre projet est de continuer d'explorer ces divers phénomènes.

Automaticité et bidirectionnalité des activations dans la synesthésie
La synesthésie consiste en une expérience atypique et systématique de perception duelle: un stimulus est perçu avec à la fois son attribut sensoriel et un autre attribut, dans la même ou une autre modalité. En particulier, la synesthésie « graphème-couleur » ou « nombre-couleur » consiste à percevoir comme colorés des lettres et/ou chiffres achromatiques (e.g., « 3 » est perçu en jaune et « o » en rouge). L'objectif est d'examiner au travers de mesures électrophysiologiques (enregistrement de potentiels évoqués) et comportementales si les activations de graphèmes ou nombres par les couleurs sont automatiques et difficiles à contrôler ou non, et, inversement, si les couleurs ou nombres peuvent elles-mêmes activer des représentations associées aux lettres et/ou nombres.

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).
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.

Etude de la maturation de la perception catégorielle du voisement, des couleurs et des expressions faciales chez l'enfant de 5 à 8 ans
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.

Etude des corrélats neurophysiologiques de la perception du voisement chez l'adulte francophone
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

Relations entre le traitement et les représentations du langage et de la musique.
L'objectif est de tester la spécificité cognitive du traitement du langage et de la musique au travers de méthodes comportementales et électrophysiologiques (enregistrement des potentiels évoqués). Une partie du projet examine les relations entre musique et langage dans la perception et la mémorisation du chant chez des sujets non-musiciens. Une autre examine les effets éventuels de l'apprentissage de la musique sur le traitement de la parole. Un troisième volet de recherche s'intéresse aux relations entre représentations spatiales et représentations mentales des notes de musique, au travers de l'étude des effets de compatibilité des associations spatiales de codes de réponse (e.g., les effets « SNARC » pour les nombres et « SPARC » et « SMARC » pour la musique). L'influence de l'expertise musicale sur ces représentations est aussi examinée.

Etudes neuropsychologiques de l'amusie
Nous examinons des personnes présentant des troubles du traitement de la musique, ces troubles pouvant être consécutifs à une lésion cérébrale ou congénitaux. Un des objectifs est de vérifier la spécificité de ces troubles, et notamment d'examiner dans quelle mesure les amusiques congénitaux présentent un déficit plus général des représentations spatiales.

Chanter en choeur : Rôle des neurones miroirs et paramètres musicaux favorisant la production verbale dans l'aphasie
En collaboration avec le laboratoire Brams (Université McGill et Université de Montréal, Canada), nous examinerons le rôle du système des neurones-miroirs dans la synchronisation linguistique et musicale. Deux ensemble d'expériences examineront les mécanismes cérébraux par lesquels le chant choral favorise la production des mots chez les patients aphasiques et tenteront de définir les caractéristiques du chant permettant cette facilitation. Le premier utilisera la stimulation magnétique transcrânienne pour tester l'hypothèse selon laquelle les neurones-miroirs, connus pour leur rôle dans l'imitation, sont impliqués dans l'effet du chant choral sur la production verbale. La deuxième étude, inter-linguistique, comparera l'effet de la parole et du chant synchronisés sur le langage d'aphasiques francophones et anglophones. Ces recherches visent à améliorer notre connaissance du système des neurones-miroirs en rapport avec le langage et la musique, une contribution qui pourrait également avoir un impact sur les méthodes de rééducation des troubles du langage.

L'influence du traitement de matériel auditif à contenu émotionnel sur les différentes composantes attentionnelles
L'influence de la valence émotionnelle de stimuli auditifs tels que des mots parlés ou des sons de l'environnement sur les processus attentionnels est investiguée en utilisant des adaptations auditives de différents paradigmes expérimentaux, comme la tâche de déploiement de l'attention, la tâche de Stroop émotionnel et le paradigme d'indiçage attentionnel. L'utilisation combinée de ces trois paradigmes nous permet d'étudier l'impact de la valence émotionnelle sur différentes composantes attentionnelles, spatiales ou non.

Etudes comparatives du "Mild Cognitive Impairment", de la maladie d'Alzheimer et du vieillissement normal.
Depuis plusieurs années, on décrit une altération cognitive légère chez des personnes dont le fonctionnement cognitif se distingue de celui de personnes âgées dites « saines » mais aussi de celui de personnes ayant développé la maladie d'Alzheimer. Ces personnes ont davantage de risque de développer la maladie d'Alzheimer. C'est pourquoi, on considère cette période comme une période intermédiaire entre le vieillissement normal et la maladie d'Alzheimer. Dans ce contexte, il est important de pouvoir identifier précocement les altérations cognitives spécifiques de l'altération cognitive légère. Le but de nos études est d'essayer de les identifier dans les domaines des activités complexes de la vie de tous les jours, de l'identification des odeurs, de la mémoire sémantique et de la mémoire autobiographique.