Mémoire et apprentissage de la musique chez les enfants normolecteurs et dyslexiques: Influence sur...

Mémoire et apprentissage de la musique

chez les enfants normolecteurs et dyslexiques:

Influence sur le traitement du langage.

Julie CHOBERT &

Mireille BESSONLaboratoire de Neurosciences Cognitives,

Marseille.

Les mercredis de Créteil, le 17 Octobre 2012

Mémoire & Apprentissage

intimement liés mais renvoient à des phénomènes différents:

- Apprentissage = processus qui va modifier un comportement ultérieur.

- Mémoire = capacité de se rappeler des expériences passées.

La mémoire est donc essentielle à tout apprentissage puisqu'elle permet le stockage et le rappel des informations apprises.

La mémoire = trace qui reste d'un apprentissage.

Expertise musicale

Corps calleux(Schlaug et al., 1995;

Schmithorst et al., 2002; Orturk et al., 2002)

Gyrus frontal inférieur

(Gaser & Schlaug, 2003) Gyrus de Heschl

Partie latérale inférieur du lobe

temporal

Volume du cervelet (Hutchinson et al., 2003; Han et al,. 2009)

(Gaser & Schlaug, 2003; Luders et al, 2004; Schneider et al, 2002, 2005)

Bande postérieure du gyrus pré-central(Amunts el al., 1997) Planum

temporale(Keenan et al, 2001;

Loui et al, 2010; Luders et al, 2004)

Structures cérébrales plus développées chez les musiciens

Musicien comme modèle de plasticité cérébrale

♫♪♪♫

PRATIQUE MUSICALE

?

- Langage et musique ne sont pas des entités mais reposent sur différents niveaux d’organisation structurale

et fonctionnelle:

- Langage et musique sont deux activités typiquement humaines qui assurent une fonction de communication

- Langage et musique dépendent des processus moteurs, de la perception auditive, de l’attention

et de la mémoire

- Langage et musique sont deux signaux auditifs qui reposent sur les mêmes paramètres acoustiques:

Fréquence, Durée, Intensité, Timbre

Langage

Phonologie (sons des mots)

Sémantique (sens des mots)

Syntaxe (ordre des mots/phrase)

Pragmatique (ordre des phrases/discours)

Rythme (organisation temporelle des notes)

Mélodie (séquence de notes phrase)

Harmonie (relation verticale entre les notes: intervalles/accords)

Musique

Musique & Langage

Musique & Langage

Traitement de l’harmonie (Musique)Koelsch et al., 2005

régions cérébrales communes seraient mises en jeu dans le traitement de la musique et du langage

Méta-analyse: traitement du Langage

Vigneau et al., 2006

phonologie

syntaxe

sémantique

Hypothèse Générale

les aires cérébrales impliquées dans le langage et dans la musique se recouvrent

la pratique musicale influence le développement des structures cérébrales

impliquées dans le traitement de la musique

les musiciens devraient mieux traiter les sons,

que ces sons soient musicaux ou linguistiques.

SI

ET SI

ALORS

Pour tester cette hypothèse:

Méthode des Potentiels Evoqués (PEs)

Electroencéphalogramme (EEG)

A. BENRAÏSS

EEG

A. BENRAÏSS

s s s s s

0 2000 ms1000200 400 600 800 1200 1400 1600 1800

s

100 µV

A. BENRAÏSS

s s s s s

0 2000 ms1000200 400 600 800 1200 1400 1600 1800

s

5 µV

20 à 30 essais

A. BENRAÏSS

s s s s s

0 2000 ms1000200 400 600 800 1200 1400 1600 1800

s

5 µV

20 à 30 essais

EEG

Technique de sommation et moyennage

Potentiels Évoqués

(PEs)

meilleur encodage des sons musicaux et linguistiques chez les musiciens

augmentation de l’amplitude des composantes

(P1, N1-N1 et P2-N2) des PEs au niveau cortical

Musacchia et al., 2008

Potentiels Evoqués du Tronc Cérébral (PETCs)



Expertise musicale et traitement des sons musicaux et linguistiques

traitement pré-attentif de la différence

entre le standard et le déviant

MMN = PEs déviants – PEs standards

Négativité de discordance ou Mismatch Negativity (MMN)

les participants doivent: - focaliser leur attention sur un film muet

- sans faire attention aux sons qui leurs sont présentés

standard

déviant

ms

µV

Mémoire sensorielle

Pas de perception de discordance = pas de MMN

Perception de discordance = MMN

Négativité de discordance ou Mismatch Negativity (MMN)

(Näätänen et al., 2004)

protocole multi-déviants:

standard

déviants

Expertise musicale chez l’enfant et traitement des syllabes

14 enfants musiciens

(9 ans)

4 ans de pratique musicale

comparaison: 14 enfants non-musiciens

(9.4 ans)vs.

Chobert et al, JOCN 2011

2 paramètresacoustiques

fréquence

durée

Petits déviants Grands déviants

« Ba » + + haut« Ba » + haut

« Ba » + court « Ba » + + court

1 paramètrephonologique VOT « BPa » « bPa »

standard = « Ba »

déviants:

protocole MMN multi-déviants

Ba Pa

VOT : permet de distinguer les consonnes voisées (ex: “B”) des consonnes non-voisées (ex: “P”)

Fz

grands déviants petits déviants

VOT

fréquence: Musiciens = Non-musiciens

déviants trop proches du standard?

durée: Musiciens > Non-musiciens

l’expertise musicale augmente la sensibilité aux déviants en durée

(en accord avec Milovanov et al, 2009)

VOT: MMN (petits déviants)

Musiciens < Non-musiciens (ns)

ns

*

18

*


Grands déviants

Petits déviants

VOT

effet de taille de la déviance uniquement chez les musiciens

*

frontière phonémique

« Ba » « Pa »

MMN variations

inter-catégorielles >MMN variations

intra-catégorielles

19

Mus Grande MMN Petite MMN

grands déviants

« bPa »

petits déviants

« Bpa »

Non

MusGrande MMNGrande MMN

Musiciens:

plus sensibles aux petites variations phonologiques

*

standard déviantdéviant

(Sharma & Dorman, 1999; Phillips, 2000)



l’expertise musicale améliore la sensibilité:

- aux variations acoustiques (durée)

- aux variations phonologiques (VOT)

dans les syllabes.

QUESTION:

Les effets de l’expertise musicale sont-ils liés à

des prédispositions génétiques pour la musique ou

à l’apprentissage de la musique?

La seule manière de tester la causalité des effets de

l’apprentissage de la musique

est de conduire une étude longitudinale

avec des enfants non-musiciens.

ETUDE LONGITUDINALE

Moreno, Marques, Santos, Santos, Castro & Besson (2009)

test 6 mois d’apprentissage musical retest

*

Lecture de motsSensibilité aux variations de hauteur (F0) sur le

dernier mot des phrases

l’apprentissage musical influence: - traitement de la fréquence des mots

- lecture de mots irréguliers

apprentissage de la musique

Effet de l’apprentissage chez

les NL

Effet de l’apprentissage chez

les Dys

Projet MUSAPDYS

Objectif:

tester l’effet de l’apprentissage de la musique chez des enfants

normolecteurs et dyslexiques

T01ère session de tests

70 enfants non-musiciens

33 dyslexiques37 normolecteurs VS. 33 dyslexiques37 normolecteurs

trouble spécifique d’apprentissage de la lecture

6 critères (Seymour, 1990):

- efficience intellectuelle normale - bonne acuité visuelle et auditive- absence troubles psychologiques, psychiatriques ou neurologiques- scolarisation adéquate et régulière- milieu socioculturel normalement stimulant- niveau de lecture: < 18 mois inférieur / âge réel

utilisation de la MMN

prévalence: 8 à 10 % des enfants scolarisés (expertise collective INSERM, 2007)

+ troubles co-morbides: - dyscalculie

- dyspraxie

- déficits attentionnels

- …

La dyslexie développementale

Comparaison Normolecteurs vs. Dyslexiques: avant apprentissage

Dys

FREQUENCE

MMN

NL

grands déviants

petits déviants

MMN

pas de déficit de traitement pré-attentif de la fréquence des syllabes chez les enfants dyslexiques (en accord avec: Alonso-Bua et al., 2006; Lovio et al., 2010)

*

*

DUREE

ns

MMN

*

déficit de traitement pré-attentif de la durée des syllabes chez les enfants dyslexiques (en accord avec: Corbera et al., 2006; Lovio et al., 2010)

VOT

MMN

MMN

*

ns

déficit de traitement pré-attentif du VOT chez les enfants dyslexiques

Dyslexie déficit de sensibilité aux variations de durée et de VOT

L’apprentissage de la musique

QUESTION:

peut-il aider les enfants dyslexiques à pallier leurs déficits de traitement

acoustique et phonologique?

peut-il améliorer la perception des paramètres acoustiques et phonologiques des syllabes

chez les enfants normolecteurs et dyslexiques

la méthode longitudinale

T0

T6

Apprentissage 1 (6 mois)


répartitionpseudo-aléatoire

70 enfants

33 dyslexiques37 normolecteurs

19 musique 18 peinture


14 musique 15 peintureT12




Sept-Oct 2008

Mai-Juin 2009

Mai-Juin 2010

1ère a

nn

ée s

cola

ire

2èm

e a

nn

ée

tests neuropsychologiques et orthophoniques

+

+ …


+

+ …


+

+ …

T0

FREQUENCE

T6

T12

effet de maturation (en accord avec Jensen & Neff, 1993) et/ou de répétition

pas d’effet de spécifique de l’apprentissage

MMN* *

* *

Apprentissage chez les Normolecteurs

Chobert et al (accepted, Cerebral Cortex)

effet de l’apprentissage de la musique sur le traitement pré-attentif de la durée des syllabes

T0

T6

T12

MMN

*

*

ns

ns

DUREE



Mireille Besson

j'associerai cette animation à la précendente

effet de l’apprentissage de la musique sur le traitement pré-attentif du VOT

T0

T6

T12

MMN**

**

ns

ns

VOT



L’apprentissage de la musique augmente la sensibilité:

- aux variations acoustiques (durée)

- aux variations phonologiques (VOT)

dans les syllabes,

chez les enfants NORMOLECTEURS.

Qu’en est-il chez les enfants dyslexiques ?


T6

70 enfants

33 dyslexiques37 normolecteurs



14 musique 15 peintureT12




16 peinture 17 musique

14 peinture 16 musique



T0



répartitionpseudo-aléatoire

Sept-Oct 2008

Mai-Juin 2009

Mai-Juin 2010

1ère a

nn

ée s

cola

ire

2èm

e a

nn

ée déménagements, changements d’école, passages au collège …

MAIS

Méthode longitudinale: Dyslexiques

Apprentissage chez les enfants dyslexiquesVOT

Effet de l’apprentissage musical sur le traitement préattentif du VOT

groupe « Musique » groupe « Peinture »

MMN

T6

T0

*

groupe Musique groupe Peinture

Grands déviants

Petits déviants

Chobert et al (in preparation)

Groupe Peinture

T0

T6

Pas de différences avant apprentissage & pas d’effet de taille de la déviance

Grands déviants

Petits déviants

Dyslexiques:

Normalisation du patron de réponse MMN associé aux deviants en VOT

Enfants Normolecteurs (T0)

groupe Musique



L’apprentissage de la musique augmente la sensibilité aux grands déviants en VOT

T6

T0

Groupe Musique

Grands déviants

Petits déviants

Groupe Peinture

9

8

7

6

5

4

3

2

1

-1

-2

-3

-4

-5

-6

-7

-8

-9

[µV]

100 200 300 400 500 [ms]

Fz

9

8

7

6

5

4

3

2

1

-1

-2

-3

-4

-5

-6

-7

-8

-9

[µV]

100 200 300 400 500 [ms]

Fz

9

8

7

6

5

4

3

2

1

-1

-2

-3

-4

-5

-6

-7

-8

-9

[µV]

100 200 300 400 500 [ms]

Fz 9

8

7

6

5

4

3

2

1

-1

-2

-3

-4

-5

-6

-7

-8

-9

[µV]

100 200 300 400 500 [ms]

Fz

ns*

nsns

Analyse de Potentiels Evoqués (PEs)



L’apprentissage de la musique augmente la sensibilité aux variations de durée.

T6

T0

9

8

7

6

5

4

3

2

1

-1

-2

-3

-4

-5

-6

-7

-8

-9

[µV]

100 200 300 400 500 [ms]

Fz 9

8

7

6

5

4

3

2

1

-1

-2

-3

-4

-5

-6

-7

-8

-9

[µV]

100 200 300 400 500 [ms]

Fz

9

8

7

6

5

4

3

2

1

-1

-2

-3

-4

-5

-6

-7

-8

-9

[µV]

100 200 300 400 500 [ms]

Fz9

8

7

6

5

4

3

2

1

-1

-2

-3

-4

-5

-6

-7

-8

-9

[µV]

100 200 300 400 500 [ms]

Fz

*

* ns

ns


groupe Musique

grands déviants

petits deviants

groupe Peinture

Apprentissage chez les enfants dyslexiquesDUREE

Musical training

augmente sensibilité aux variations de durée et de VOT

également chez les enfants dyslexiques

qui présentaient des déficits de traitement de ces mêmes paramètres

acoustiques et phonologiques avant apprentissage.

Apprentissage chez les enfants dyslexiques

Méthode longitudinale

répartition pseudo-aléatoire des enfants (groupes musique et peinture)

pas de différences avant l’apprentissage

effets liés à l’apprentissage musical plus qu’à des prédispositions génétiques

QUESTION:

L’apprentissage de la musique peut-il aider les enfants dyslexiques à pallier certain de leurs déficits

phonologiques?

REPONSE:

OUI

L’apprentissage musical semble normaliser le patron de réponse associé aux déviants en VOT

Importance de l’apprentissage de la musique en milieu scolaire développement cognitif de l’enfant méthode de réhabilitation complémentaire à l’orthophonie

Apprentissage de la Musique

augmentation de la sensibilité aux variations de durée et de VOT

chez les enfants normolecteurs ET chez les enfants dyslexiques

MUSIQUE

LANGAGE

paramètresacoustiques

paramètresacoustiques

paramètres phonologiques

Apprentissage de la musique Attention & Mémoire

Interprétation des effets de l’apprentissage de la musique

processuscommuns

transfert d’apprentissage

« Merci de votre attention »« Merci de votre attention »

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