Transcript Mémoire et apprentissage musical chez l`enfant normo

Mémoire et apprentissage de la musique
chez les enfants normolecteurs et dyslexiques:
Influence sur le traitement du langage.
Julie CHOBERT
&
Mireille BESSON
Laboratoire 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
Musicien comme modèle de plasticité cérébrale
 Structures cérébrales plus développées chez les musiciens
Bande postérieure du gyrus pré-central
Planum
temporale
(Amunts el al., 1997)
(Keenan et al, 2001;
Loui et al, 2010;
Luders et al, 2004)
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
(Gaser & Schlaug, 2003; Luders et al, 2004;
Schneider et al, 2002, 2005)
Volume du cervelet
(Hutchinson et al., 2003; Han et al,. 2009)
PRATIQUE MUSICALE
?
Musique & Langage
- Langage et musique sont deux activités typiquement humaines qui assurent une fonction de communication
- Langage et musique sont deux signaux auditifs qui reposent sur les mêmes paramètres acoustiques:
Fréquence, Durée, Intensité, Timbre
- Langage et musique ne sont pas des entités mais reposent sur différents niveaux d’organisation structurale
et fonctionnelle:
Langage
Musique
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)
- Langage et musique dépendent des processus moteurs, de la perception auditive, de l’attention
et de la mémoire
Musique & Langage
phonologie
syntaxe
sémantique
Traitement de l’harmonie (Musique)
Koelsch et al., 2005
Méta-analyse: traitement du Langage
Vigneau et al., 2006
 régions cérébrales communes seraient mises en jeu dans le traitement de la musique
et du langage
Hypothèse Générale
SI
la pratique musicale influence le développement des structures cérébrales
impliquées dans le traitement de la musique
ET SI
les aires cérébrales impliquées dans le langage et dans la musique se recouvrent
ALORS
les musiciens devraient mieux traiter les sons,
que ces sons soient musicaux ou linguistiques.
Pour tester cette hypothèse:
Méthode des Potentiels Evoqués (PEs)
Electroencéphalogramme (EEG)
EEG
A. BENRAÏSS
s
s
s
s
s
100 µV
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800 2000 ms
s
A. BENRAÏSS
s
s
s
s
s
100 µV
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800 2000 ms
s
A. BENRAÏSS
s
s
s
s
s
5 µV
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800 2000 ms
s
A. BENRAÏSS
Technique de sommation et moyennage
EEG
s
s
s
s
s
5 µV
Potentiels
Évoqués
(PEs)
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800 2000 ms
s
A. BENRAÏSS
Expertise musicale et traitement des sons musicaux et linguistiques
Potentiels Evoqués du Tronc Cérébral (PETCs)
Musacchia et al., 2007
Musacchia et al., 2007
 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
Négativité de discordance ou Mismatch Negativity (MMN)
standard
déviant
 les participants doivent: - focaliser leur attention sur un film muet
- sans faire attention aux sons qui leurs sont présentés
MMN = PEs déviants – PEs standards
µV
 traitement pré-attentif de la différence
ms
entre le standard et le déviant
Négativité de discordance ou Mismatch Negativity (MMN)
Pas de perception de discordance = pas de MMN
Mémoire sensorielle
Perception de discordance = MMN
standard
protocole multi-déviants:
(Näätänen et al., 2004)
déviants
Expertise musicale chez l’enfant et traitement des syllabes
14 enfants musiciens
comparaison:
vs.
(9 ans)
14 enfants non-musiciens
(9.4 ans)
4 ans de pratique musicale
protocole MMN multi-déviants
standard = « Ba »
déviants:
2 paramètres
acoustiques
1 paramètre
phonologique
Petits déviants
Grands déviants
fréquence
« Ba » + haut
« Ba » + + haut
durée
« Ba » + court
« Ba » + + court
« BPa »
« bPa »
VOT
Ba
Pa
VOT : permet de distinguer les consonnes voisées (ex: “B”) des consonnes non-voisées (ex: “P”)
Chobert et al, JOCN 2011
Expertise musicale chez l’enfant et traitement des syllabes
grands déviants
petits déviants
Fz
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)
ns
VOT: MMN (petits déviants)
Musiciens < Non-musiciens (ns)
VOT
18
Expertise musicale chez l’enfant et traitement des syllabes
VOT
grands déviants
petits déviants
« bPa »
« Bpa »
Grande MMN
Grande MMN
Non
*
Mus
Mus
Grande MMN
*
Petite MMN
Grands déviants
Petits déviants
 effet de taille de la déviance uniquement chez les
musiciens
Musiciens:
plus sensibles aux petites variations
phonologiques
MMN variations
frontière phonémique
inter-catégorielles
déviant
« Ba »
standard
MMN variations
> intra-catégorielles
déviant
« Pa »
(Sharma & Dorman, 1999; Phillips, 2000)
19
Expertise musicale chez l’enfant et traitement des syllabes
 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
Sensibilité aux variations de hauteur (F0) sur le
dernier mot des phrases
6 mois d’apprentissage musical
retest
Lecture de mots
*
l’apprentissage musical influence: - traitement de la fréquence des mots
- lecture de mots irréguliers
Projet MUSAPDYS
Objectif:
tester l’effet de l’apprentissage de la musique chez des enfants
normolecteurs et dyslexiques
T0
1ère session de
tests
70 enfants non-musiciens
37 normolecteurs
VS.
33 dyslexiques
apprentissage de la musique
Effet de
l’apprentissage chez
les NL
Effet de
l’apprentissage chez
les Dys
La dyslexie développementale
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
prévalence: 8 à 10 % des enfants scolarisés
+ troubles co-morbides:
(expertise collective INSERM, 2007)
- dyscalculie
- dyspraxie
- déficits attentionnels
-…
utilisation de la MMN
Comparaison Normolecteurs vs. Dyslexiques: avant apprentissage
FREQUENCE
VOT
DUREE
MMN
MMN
*
NL
MMN
*
MMN
*
*
MMN
ns
ns
Dys
grands déviants
petits déviants
 pas
déficit
traitement
de
la durée
syllabes
chez
les enfants
dyslexiques

de de
déficit
de traitement
pré-attentif
de lades
fréquence
des
chez
les
enfants dyslexiques

déficit
depré-attentif
traitement
pré-attentif
du
VOT
chez
lessyllabes
enfants
dyslexiques
(en accord
avec: Corbera
et al., 2006;
Lovio
et al.,
2010)
(en accord
avec: Alonso-Bua
et al.,
2006;
Lovio
et al., 2010)
Dyslexie  déficit de sensibilité aux variations de durée et de VOT
QUESTION:
L’apprentissage de la musique
peut-il améliorer la perception des paramètres acoustiques et phonologiques des syllabes
chez les enfants normolecteurs et dyslexiques
peut-il aider les enfants dyslexiques à pallier leurs déficits de traitement
acoustique et phonologique?
la méthode longitudinale
70 enfants
1ère année scolaire
Sept-Oct 2008
37 normolecteurs
répartition
pseudo-aléatoire
33 dyslexiques
tests neuropsychologiques et orthophonique
19 musique
18 peinture
16 musique
16 peinture
+
+ …
Apprentissage 1
(6 mois)
Mai-Juin 2009
2ème année
T0
T6
+
+ …
Apprentissage 2
(6 mois)
Mai-Juin 2010
T12
tests neuropsychologiques et orthophonique
14 musique
15 peinture
tests neuropsychologiques et orthophoniques
+
+ …
Apprentissage chez les Normolecteurs
FREQUENCE
*
MMN
*
*
*
T0
T6
T12
 effet de maturation (en accord avec Jensen & Neff, 1993) et/ou de répétition
 pas d’effet de spécifique de l’apprentissage
Chobert et al (accepted, Cerebral Cortex)
Apprentissage chez les Normolecteurs
DUREE
MMN
*
*
ns
ns
T0
T6
T12
 effet de l’apprentissage de la musique sur le traitement pré-attentif de la durée des syllabes
Chobert et al (accepted, Cerebral Cortex)
Apprentissage chez les Normolecteurs
VOT
**
**
MMN
ns
ns
T0
T6
T12
 effet de l’apprentissage de la musique sur le traitement pré-attentif du VOT
Chobert et al (accepted, Cerebral Cortex)
Apprentissage chez les Normolecteurs
 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 ?
Méthode longitudinale: Dyslexiques
70 enfants
1ère année scolaire
Sept-Oct 2008
37 normolecteurs
33 dyslexiques
répartition
pseudo-aléatoire
19 musique
18 peinture
17
16 musique
peinture
16
17 peinture
musique
16 musique
16 peinture
16
14 musique
peinture
14
16 peinture
musique
Apprentissage 1
(6 mois)
Mai-Juin 2009
2ème année
T0
T6
MAIS
Apprentissage 2
(6 mois)
Mai-Juin 2010
T12
déménagements,
changements d’école,
passages au collège …
14 musique
15 peinture
6 musique
2 peinture
Apprentissage chez les enfants dyslexiques
VOT
groupe
Musique »
groupe« Musique
*
groupe Peinture
« Peinture »
groupe
MMN
Grands déviants
Petits déviants
T0
T6
 Effet de l’apprentissage musical sur le traitement préattentif du VOT
Chobert et al (in preparation)
Apprentissage chez les enfants dyslexiques
VOT
Dyslexiques:
groupe Musique
Groupe Peinture
Enfants Normolecteurs (T0)
T0
T6
Grands déviants
Petits déviants
 Pas de différences avant apprentissage & pas d’effet de taille de la déviance
 Normalisation du patron de réponse MMN associé aux deviants en VOT
Chobert et al (in preparation)
Apprentissage chez les enfants dyslexiques
VOT
Analyse de Potentiels Evoqués (PEs)
Groupe Musique
Groupe Peinture
Fz
F4
[µ V]
[µ V]
F3
-9
Fz
[µ V]
[µ V]
-9
-9
-8
-8
-7
-7
-6
-6
-5
-5
-4
-4
-8
-8
-7
-7
-7
-6
-6
-6
-5
-5
-5
-4
-4
-4
-3
-3
-2
-2
200
200
300
-1
Grands déviants
400
500
-1
[ms]
*
100
1
-3
-3
-2
-2
-1
200
100
200
300
300
400
400
500
1
2
-1
200
200
300
300
400
400
500
[ms]
500
[ms]
10
1
1
2
2
3
3
3
3
4
4
4
4
4
5
5
5
5
5
6
6
6
6
6
7
7
7
7
7
8
8
8
8
8
9
9
9
9
F4
9
[µ V]
Fz
F4
- 9 [µ V]
-9
[µ
V]
[µ V]
-9
-9
-8
-9
-8
-8
-7
-7
-8
-7
-8
-7
-7
-6
-6
-6
-6
-5
-5
-5
-4
-3
Petits déviants
-4
-3
-3
-1
-5
-4
-4
-2
-6
-5
-4
500
-2
3
[µ V]
400
-3
ns
100
100
2
F3
300
-1
[ms]
500
[ms]
1
2
Fz
F4
[µ V]
-9
-9
-8
-2
-1
[ms]
-3
-2
ns
100 100
-2
-3
ns
-2
-1
-1
200200
300
300
400
400
500
s]s]
500 [m
[m
-1
100
100
200
200
300
300
400
400
500
500
[m
s]
[m
s]
1
1
11
1
2
2
22
2
3
3
3
3
4
4
5
4
5
5
5
6
6
6
6
6
7
7
7
7
T6
7
8
9
T0
4
4
5
8
3
9
8
8
8
9
9
9
 L’apprentissage de la musique augmente la sensibilité aux grands déviants en VOT
Chobert et al (in preparation)
Apprentissage chez les enfants dyslexiques
DUREE
groupe Musique
Fz
00
300
grands déviants
400
500
Fz
F4
[µ V]
[µ V]
[µ V]
[µ V]
-9
-9
-9-9
-9
-8
-8
-8-8
-8
-7
-7
-7-7
-7
-6
-6
-5
-5
-4
-4
-3
*
-5-5
-4
-3-3
-3
-2
-2
-2-2
-2
-1
-1
-1-1
100
100 200
300
200
300
400 400
500500
[ms]
[ms]
petits deviants
-1
100
100
200
200
300
300
400
400
500
500
[m
s]
[m
s]
1
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
3
3
3
3
3
4
4
4
4
4
5
5
5
5
5
6
6
6
6
6
7
7
7
7
7
8
8
8
8
9
F3
9
[µ V]
F4
Fz
-9
-9
-8
-7
-6
-6
-5
-5
-4
-4
-3
-2
-8
-9
-9
-8
-8
-7
-6
-6
-5
-5
-4
-4
-4
-3
-3
-3
-3
-2
-2
-2
-2
*
-1
-1
100
1
200
100
300
200
400
300
400
500
[ms]
500
-7
ns
-6
-5
-1
-1
100
[ms]
100
200
200
300
300
400
400
500
[ms]
500
[ms]
1
1
1
2
1
1
2
2
3
3
2
2
3
3
3
4
T0
4
4
5
4
4
5
5
6
5
5
6
6
7
9
9
[µ V]
-7
[ms]
8
8
F4
9 9
[µ V]
[µ V]
-7
-1
500
-5
-3
-8
400
-6
-4-4
-9
300
ns
-6-6
[µ V]
200
F4
[µ V]
[ms]
Fz
groupe Peinture
F3
6
6
7
7
8
9
8
9
T6
7
7
8
8
9
9
 L’apprentissage de la musique augmente la sensibilité aux variations de durée.
Chobert et al (in preparation)
Apprentissage chez les enfants dyslexiques
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 de la Musique
 augmentation de la sensibilité aux variations de durée et de VOT
chez les enfants normolecteurs ET 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
Interprétation des effets de l’apprentissage de la musique
Apprentissage
de la musique
MUSIQUE
processus
communs
paramètres
acoustiques
transfert
d’apprentissage
paramètres
acoustiques
paramètres
phonologiques
LANGAGE
Attention & Mémoire
« Merci de votre attention »