Lecture & Cerveau : apprentissage, lecture experte, et dysfonctionnement

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1 Lecture & Cerveau : apprentissage, lecture experte, et dysfonctionnement Johannes Ziegler Laboratoire de Psychologie Cognitive CNRS et Université de Provence Thèmes de Recherche : Lecture et apprentissage Perception de la parole Dyslexie et remédiation Cerveau et langage Johannes.Ziegler@univ-provence.fr IFR Cerveau & Cognition Pôle Comportement, Cerveau, Cognition Plan Directeur J.Grainger Laboratoire de Psychologie Cognitive 1. Petit rappel historique 2. Apprentissage de la lecture dans différentes langues 3. Lecture experte 4. Dyslexie du développement 5. Lecture & cerveau Comportement & Contexte P Huget Perception F Vitu Plasticité P Lemaire Langage J Ziegler Leitmotiv : L importance du traitement phonologique L apparition de la lecture et de l écriture Différence entre la parole et la lecture/écriture Parole Lecture/Ecriture La parole est universelle, elle existe dans toutes les sociétés. Apprise avant la lecture Beaucoup de sociétés n ont pas développé un système d'écriture Apprises après la parole Processus naturel et quasi irrépressible Résultat d un processus d apprentissage long et complexe 3200 et 3000 av. JC en Mésopotamie (Irak) 3000 av. JC Egypte Prédispositions biologiques pour la parole liées à l évolution des structures cérébrales Pas de prédispositions biologiques pour l écriture-lecture 1

2 Systèmes d écriture Système pictographique 1. Pictographique 2. Logographique 3. Syllabique 4. Alphabétique Premiers systèmes d écritures Représentation directe de la signification Relation entre forme et signification non arbitraire ziçir, «écrire» Système logographique Chaque logo-graphe (mot-signe) représente un mot spécifique (une unité sémantique) et non plus l idée générale derrière le mot Rien dans logogramme indique la prononciation /ma/, «cheval» Système syllabique Chaque symbole représente une unité phonologique, la syllabe Ici : 4 symboles en japonais (contre 9 en français) ais) Hiragana Japonais Système alphabétique Chaque signe représente un son, soit consonne, soit voyelle Mais il existe des exceptions à ce principe : Digraphes : cheval Lettres silencieuses : trop et des inconsistances rhum vs rhume (même lettre, son différent) sot, saut, sceau (même son, lettres différentes ) /watakushi/, «moi» 2

3 Dpnnfou wpvmfa-wpvt dpnqsfoesf dfuuf qisbtf tjwpvt Geförderte of efdpefaprojekte qbt sbqjefnfou zwischen mft tjhoft hsbqijrvft rvj mb dpotujuvfou? Comment voulez-vous comprendre cette phrase Geförderte si vous ne Projekte décodez zwischen pas rapidement les signes graphiques qui la constituent? Un apprentissage purement visuel équivaudrait à la mémorisation de milliers de numéros de téléphone = tableau = cerise = boulanger = maternelle = maisonnette XKPYTR = tableau WTFRZP = cerise LMKPYTR = boulanger VBGYZWS = maternelle ZMNGTRCX = maisonnette. Il existe peut-être des individus capables de mémoriser un annuaire entier (Rain Man) mais il est impossible qu un enfant puisse apprendre Geförderte Projekte mot zwischen par an de cette façon. La phonologie est au cœur de l apprentissage /pul/ 4 prédictions 1. Importance de la conscience phonologique comme précurseur 2. Plus le décodage est difficile plus l apprentissage est laborieux 3. L importance de la phonologie pour la lecture experte 4. Dyslexie, l importance du déficit phonologique 3

4 Connaissances phonologiques, précurseurs de la lecture? 1. Etude longitudinale Bradley & Bryant (1983). Categorising sounds and learning to read: A causal connection. Nature. Tâche de conscience phonologique (attaquerime) à des pré-lecteurs de 4-5 ans (école maternelle) Les mêmes enfants ont été testés à l âge de 8-9 ans Le niveau de conscience phonologique de chaque enfants à l âge de 4-5 ans est le meilleur prédicteur de leur niveau de lecture 3 ans plus tard Mieux que le QI ou la capacité de mémoire 2. Etude d entraînement Niveau de lecture Bradley & Bryant (1983), Nature Gr 1 : Catégoriser des sons Gr 2 : Lier les différents sons à l orthographe à l aide de lettres plastiques Gr 3 : Catégorisation sémantique Gr 4 : Pas d entraînement Groupe => relation causale entre la conscience phonologique et la lecture, au moins ce qui concerne les unités sonores plus larges que les phonèmes La phonologie est au cœur de l apprentissage 4 prédictions 1. Importance de la conscience phonologique comme précurseur 2. Plus le décodage est difficile plus l apprentissage est laborieux 3. L importance de la phonologie pour la lecture experte 4. Dyslexie, l importance du déficit phonologique 4

5 Capacité de lecture après s la première année e scolaire : Résultat d une d comparaison inter-langues % correct Lecture de Mots Ang Grec Fin All Aut Ita Esp Suéd Holl Isl Norv Fran Port Dan /ma/, «cheval» Le cas du Chinois au moins 3 ans sont nécessaires pour apprendre les quelques 4000 caractères du Chinois! Langues Ziegler & Goswami 2005 Théorie de l apprentissage de la lecture Signification Mots phono Mots ortho Syllabes Syllabes Onset/rimes Onset/rimes Phonèmes Graphèmes phonie graphie Ziegler & Goswami (2005, 2006, Dev Science) Vinckier et al. 2007, Neuron La phonologie est au cœur de l apprentissage 4 prédictions 1. Importance de la conscience phonologique comme précurseur 2. Plus le décodage est difficile plus l apprentissage est laborieux 3. L importance de la phonologie pour la lecture experte 4. Dyslexie, l importance du déficit phonologique Lecture experte, les premiers modèles Sémantique Orthographe Traitement des traits visuels 5

6 L effet des pseudo-homophones L effet des pseudo-homophones 1) Tâche de décision lexicale 1) Tâche de décision lexicale chien maison pime balaine balaine = pseudo-homophone du vrai mot baleine Temps de réaction (ms) balaine baloine Pseudo-homophones contrôles orthographiques Dual Route Cascaded Model (DRC) (Coltheart, Rastle, Perry, Langdon, Ziegler, 2001, Psych Rev) Print Feature Identification La phonologie est au cœur de l apprentissage 4 prédictions Orthographic Input Lexicon Phonological Output Lexicon Letter Identification Phoneme System Speech GPC Rule System 1. Importance de la conscience phonologique comme précurseur 2. Plus le décodage est difficile plus l apprentissage est laborieux 3. L importance de la phonologie pour la lecture experte 4. Dyslexie, l importance du déficit phonologique Dyslexie du développement Retard en lecture/écriture malgré une intelligence normale et en l absence de toute autre difficulté sociale/scolaire La dyslexie touche aujourd hui environ 4 à 10% des enfants d'âge scolaire. C est donc le plus important dysfonctionnement de l enfance Les hypothèses actuelles 1. Déficit visuel (magnocellulaire( magnocellulaire) 2. Déficit D phonologique 6

7 Le garçon regarde la lune en chantant, tandis que la petite fille rêve au prince DEMO charmant. La théorie visuelle (magnocellulaire) Lovegrove, Galaburda, Stein La voie magnocellulaire Environnement Dysfonct PPC (MT) Dysfonct magnocellulaire (LGN) corps genouillé latéral Déficits visuels : luminance/contraste faible fréq temporelle haute fréq spatiale faible Contrôle binocculaire Retard lecture Tâches magnocellulaires Système magnocellulaire grandes cellules, sensibles aux basses luminances, faibles fréquences spatiales et hautes fréquences temporelles (mouvements rapides). Etudes histologiques Tâches visuelles typiques Cellules magnocellulaires anormalement petites chez certains adultes dyslexiques magno Sensibilité au contraste parvo Détection de mouvement corps genouillé latéral 7

8 Sensibilité au contraste 8 7 Environnement La théorie phonologique Vellutino, Snowling, Frith Biologique DETECMAG DYSLEXIC dyslexic control Décodage phonologique Représentation phonologique inadéquate Cognitive DETECPAR Retard lecture Comportement Tâches phonologiques Tâche de détection d intrus sur l attaque ou la rime : rime : /ruche/ -- /buche/ -- /cuve/ attaque : /monde/ -- /chance/ -- /mauve/ Tâches de mémoire à court-terme verbale : digit span répétition de non-mots non-word span Tâches de dénomination rapide : d'images de chiffres Bradley & Bryant (1978), Difficulties in auditory organisation as a possible cause of reading backwardness, Nature Enfants de 10 ans en difficulté de lecture Enfants de 10 ans sans difficultés Enfants de 7 ans sans difficultés ayant le même niveau de lecture que les enfants en difficulté 100% 50% Conscience phonologique 0 % Groupe Quelle est l origine du déficit phonologique? Deficits in speech perception predict language learning impairment Johannes Ziegler, Catherine Pech-Georgel, Florence George, F.-Xavier Alario, and Christian Lorenzi => Déficit dans la perception de la parole? 8

9 PAROLE + BRUIT (speech shaped) = 80 % correct identification Témoins dys Lecture Pseudomots (% correct) Pearson s r = Intelligibilité de la parole (% correct) Distribution des dyslexiques en sous-groupes (Ramus et al., 2003, Brain) Lecture et cerveau Dyslexiques (16) phonologiques (16) auditifs (7) céreb. (4) visuels

10 TEP Fixation + Tâche visuelle lait Tâche auditive /lait/ Raichle & Posner 1994 Tâche de production lait /lait/ Tâche de génération lait boire Posner et al. Lecture à voix haute Quel circuit cérébral mobilise-t-on pour lire? cortex moteur gyrus angulaire Broca cortex visuel Wernicke mot lu Entrées visuelles Aire occipito-temporale ventrale (forme visuelle des mots) 10

11 Paulesu et al. (2001). Dyslexia: Cultural diversity and biological unity. Science, 291(5511), Paulesu et al. (1996) : activation anormalement faible de Broca pendant une tâche de mémoire phonologique Horwitz et al. (1998) : Manque d activation du gyrus angulaire pendant la lecture des nonmots Rumsey et al. (1997) : activation faible du lobe inférieur temporal pendant la lecture de mots et nonmots La phonologie est au cœur de l apprentissage 1. Importance de la conscience phonologique comme précurseur 2. Plus le décodage est difficile plus l apprentissage est laborieux 3. L importance de la phonologie pour la lecture experte 4. Dyslexie, l importance du déficit phonologique 11