Immaturité du système oculomoteur chez les enfants dyslexiques mise en évidence dans une tâche de lecture et de recherche visuelle

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1 Immaturité du système oculomoteur chez les enfants dyslexiques mise en évidence dans une tâche de lecture et de recherche visuelle Maria Pia Bucci 1, Naziha Nassibi 1, Christophe-Loic Gerard 2, Emmanuel Bui-Quoc 3, Magali Seassau. 4 1 UMR 676, Hôpital Robert Debré, Paris, France. 2 Service de Psychopathologie de l enfant et de l adolescent. Hôpital Robert Debré, Paris France. 3 Service d'ophtalmologie, Hôpital Robert Debré. 48 Boulevard Sérurier, Paris, France 4 e(ye)brain, Ivry-sur-Seine,

2 Introduction Le terme dyslexie a ses origines en 1887 lorsqu un ophtalmologue a décrit la difficulté à apprendre à lire. Après plus d'un siècle de recherche, la définition exacte de la dyslexie demeure peu claire. La lecture est un processus cognitif complexe pendant lequel sont impliqués plusieurs mécanismes (la perception visuelle, les mouvements oculaires -saccades et fixations-, les capacités sémantiques / linguistiques)

3 DYSLEXIE Déficit du traitement auditif rapide (Tallal 1980) Déficit dans le contrôle de l attention (Facoetti et al. 2004) Déficit des capacités motrices et d automatisation chez les sujets dyslexiques (Nicolson & Fawcett, 1990) Vergence anormale et fluctuation des axes optiques pendant la fixation des cibles (Cornelissen et al. 1993; Stein et al. 1988).

4 DYSLEXIE Un déficit au niveau du traitement phonologique (aires du langage pariétal inférieur) moins activés chez les dyslexiques (Paleasu et al. 1996) Théorie génétique : l héritabilité de la dyslexie serait comprise entre 50 et 60 %.

5 Plusieurs études ont examiné les mouvements oculaires pendant la lecture chez des enfants dyslexiques : Pavlidis (1981) a montré un grand nombre de saccades régressives et une fixation instable. Rayner (1985) a montré des saccades de petite amplitude et aussi des longues fixations. Hutzler et Wimmer (2004) ont montré de nombreuses fixations et des petites saccades.

6 Saccades de petite amplitude Fixations longues et fréquentes Enfants dyslexiques italiens (De Luca et al. 1999) Enfants dyslexiques chinois (Huang et al. 2008) Enfants dyslexiques allemands (Trauzettel-Klosinski et al. 2010) Enfants dyslexiques grecs (Hatzidaki et al. 2011)

7 Hypothèse : La performance anormale des mouvements oculaires (saccades et fixations) observée chez des enfants dyslexiques nous laisse suggérer la présence d un déficit au niveau du traitement des informations visuelles.

8 Hypothèse visuelle La présence d'un déficit au niveau du système visuel magnocellulaire chez des enfants dyslexiques a été suggérée par Galaburda et al. (1985) et ensuite par Lovegrove et al.(1990; 1991), Stein et Walsh (1997) etc. Cependant, les recherches récentes ne partagent pas cette hypothèse et l'existence d'un déficit de la voie dorsale dans la dyslexie est toujours en débat (Laycock et al. 2012).

9 La dyslexie et la lecture Lorsque nous lisons, les deux yeux bougent (saccade) pour fixer le mot mais ils doivent aussi converger à la distance à laquelle se trouve le mot Si le mouvement de vergence est incorrect, le mot apparaît flou ce qui peut causer un ralentissement dans l apprentissage de la lecture

10 Hypothèse visuo-attentionnelle Bosse et al. (2007) ont montré que les enfants dyslexiques ont une fenêtre visuelle attentionnelle réduite. Ceci est la cause d une limitation dans le nombre des lettres qui peuvent être lues. Une étude en IRM de ce groupe (Peyrin et al. 2011) a montré l importance de régions pariétales, particulièrement la zone pariétale supérieure gauche, pour l activité visuoattentionnelle. Chez les dyslexiques cette activité est moindre.

11 Hypothèse visuo-attentionnelle Il y aura donc un déficit de la zone pariétale supérieure gauche chez les sujets dyslexiques ayant une fenêtre visuelle attentionnelle réduite (Peyrin et al. 2012).

12 OBJECTIF DE L'ÉTUDE Examiner le comportement oculomoteur chez des enfants dyslexiques et le comparer avec celui observé chez des enfants nondyslexiques ayant un âge chronologique et de lecture semblable. Tests visuels: > Lecture d un texte > Recherche visuelle (Prado et al. 2007)

13 Méthode ENFANTS NON DYSLEXIQUES Age chronologique similaire: N sujets = 9 (11 ± 0.9 ans) N sujets Age Age lecture Age de lecture similaire: N sujets = 10 (8.3 ± 0.9 ans) Les enfants dyslexiques ont été examinés à l hôpital Robert Debré : Un examen neurologique/psychologique et tests phonologiques La vitesse de lecture, la compréhension et la capacité de lire des mots/non mots ont été évaluées avec la batterie L2MA (Chevrie-Mullet et al. 1997) Le QI a été évalué avec le test WISC IV: il était dans la gamme normale (85-115) Les enfants non dyslexiques = QI normal Aucun signe d'hyperactivité ni de déficit de coordination lié au développement

14 Tests visuels Dp Divergence Dp Convergence * * * Acuité visuelle monoculaire 9/10 Vision binoculaire = 45 secondes d arc (test TNO) PPC= 2-4 cm Phorie en vision proche = exophorie 2-3 Dp

15 Matériel Mobile Eyebrain Tracker (Mobile EBT ) Distance de l écran: 58 cm

16 Tâches visuelles pour les enfants de 8-9 ans: Tâche de lecture : 4 lignes prises dans un livre d enfant (40 mots; 174 caractères, extrait de Jojo Lapin fait des farces. Gnid Bulton, Hachette). Tâche de recherche visuelle: Compter le nombre de r Le texte était large 29 et haut 6.4 Méthode utilisée similaire à celui de l étude de Prado et al. (2007)

17 Tâches visuelles pour les enfants de ans: Tâche de lecture : 4 lignes prises dans un livre d enfant (40 mots; 174 caractères, extrait de Bagarres à l école. Marc Cantin et Eric Gasté, Castro Cadet). Tâche de recherche visuelle: Compter le nombre de r Le texte était large 29 et haut 6.4 Méthode utilisé similaire à celui de l étude de Prado et al. (2007)

18 RESULTATS: Lecture Plusieurs fixations dans les 2 tâches! Recherche visuelle Dys (11 ans) Plusieurs fixations dans les 2 tâches! NDys (9 ans) Fixations moins nombreux! Nombreux fixations! NDys (11 ans)

19 Nombre de fixation dans les deux tâches : Lecture Recherche Reading Search D ND 8-9 ND ANOVA Effet du Groupe : F (2,28) =16.64, p < ND < ND 8-9 ND < D Effet de la Tâche : F (2,28) =13.24, p < Interaction Groupe & Tâche : F (2,28) =4.05, p < 0.03 ND moins de fixations dans la lecture

20 Amplitude des saccades (deg) Lecture reading Recherche search 1 0 D ND 8-9 ND ANOVA Effet du Groupe : F (2,28) =4.78, p < 0.01) ND 8-9 < ND ND 8-9 < D Interaction Groupe & Tâche : F (2,28) =3.53, p < 0.04 ND dans la lecture: large amplitude des saccades

21 La coordination binoculaire des saccades est importante pour une vision de qualité Les deux yeux doivent effectuer une saccade pour que l objet d intérêt se retrouve sur la fovéa

22 Enregistrement de 2 yeux pendant la lecture : Amplitude (deg) ms Œil gauche Œil droit Temps (ms)

23 Dyscoordination de la saccade (en pourcentage) Lecture reading Recherche search D ND 8-9 ND ANOVA Effet du Groupe : F (2,28) =19.71, p < 0.001) ND < ND 8-9 ND < D 10-12

24 Dyscoordination de la fixation (en pourcentage) Lecture reading Recherche search D ND 8-9 ND ANOVA Effet du Groupe : F (2,28) =10.17, p < ) ND < ND 8-9 ND < D 10-12

25 Durée de la fixation après la saccade (ms) Lecture Recherche reading search D ND 8-9 ND ANOVA Effet du Groupe : F (2,28) =8.40, p < 0.001) ND ND 8-9 ND D Interaction Groupe & Tâche : F (2,28) =6.27, p < ND courte durée de fixation dans la lecture

26 Discussion D vs ND âge lecture égal Le comportement oculomoteur chez les enfants dyslexiques est semblable à celui observé chez des enfants non dyslexiques ayant la même âge de lecture : Fixations longues et nombreuses Mauvaise coordination binoculaire pendant et après les saccades

27 Discussion Tâches visuelles D vs ND âge lecture égal La coordination binoculaire est similaire dans les deux tâches (lecture et recherche). Nombre et durée des fixations similaires dans les 2 tâches. Chez ces deux groupes d'enfants (D et ND âge de lecture égal), les capacités de lecture ne sont pas encore bien structurées. Par conséquent, les 2 tâches visuelles demandent des procédés semblables en terme d attention visuelle/perceptive.

28 Discussion Tâches visuelles ND plus âgés Pour le groupe d enfants ND plus âgés, les résultats trouvés pour les deux tâches sont différents en terme du nombre et de la durée des fixations. En effet, le pattern de fixation est différent dans les deux tâches - dans la tâche de recherche visuelle: pour identifier et compter la lettre r l enfant doit fixer toutes les lettres. -dans la tâche de lecture: le traitement linguistique est bien développé, et l'enfant peut sauter des lettres. Par conséquent, pour ces enfants, la lecture est une tâche plus facile que la recherche visuelle.

29 Conclusion Les fixations nombreuses et longues pendant la lecture et la recherche visuelle pourraient être dues à l'immaturité de stratégies visuelles attentionnelles voir Bosse et al. 2007: une fenêtre attentionnelle réduite limitation du nombre des lettres qui peuvent être lues La mauvaise qualité de coordination binoculaire pendant et après les saccades suggère une immaturité des mécanismes d apprentissage qui assurent une bonne coordination binoculaire des saccades.

30 Ces mécanismes d apprentissage oculomoteur sont fondés sur l interaction continue entre le système de la saccade et le système de la vergence (Bucci et al. 2006) Il existerait un ajustement continu de la commande de la vergence avec la commande de la saccade

31 Conclusion Les mécanismes d apprentissage responsables d une bonne coordination binoculaire pourraient impliquer le système magnocellulaire (équipe de Stein) et aussi le cervelet selon l'étude de Nicolson et al. (1999). Selon Iles et al. (2000) les déficits du système magnocellulaire impliquant le cortex pariétal pourraient être en relation avec les déficits visuo-attentionnels observés chez les enfants dyslexiques (étude de Peyrin et al.)

32 Futures études.. Une rééducation orthoptique de la vergence couplée à une rééducation visuoattentionnelle spécifique pour les enfants dyslexiques pourraient améliorer: - leur capacité visuo-attentionnelle - leur coordination binoculaire des saccades Projet Européen Eurostars - DIAGDYS