L’image met en évidence le gyrus précentral dorsal (en rouge), qui traverse la surface frontale pliée au sommet du cerveau. Crédit : NYU Grossman School of Medicine
Des découvertes qui pourraient aider à traiter les problèmes d’élocution
A région traversant la surface pliée de la partie supérieure du cerveau, appelée le gyrus dorsal précentral, joue un rôle essentiel dans la façon dont les gens utilisent le son de leur voix pour contrôler la façon dont ils veulent que les mots sonnent, montre une nouvelle étude.
Selon les chercheurs, la capacité de prendre des repères à partir de sa propre voix pendant qu’on parle est depuis longtemps reconnue comme essentielle à la fluidité de l’élocution. Il est également reconnu que chaque personne est capable de faire des adaptations quasi immédiates en fonction de ces indices, comme ralentir la parole pour mieux articuler les mots multisyllabiques ou élever la voix pour surmonter un bruit de fond trop fort.
Dirigée par des chercheurs de l’école de médecine Grossman de l’Université de New York, la nouvelle étude se concentre sur une demi-douzaine de sous-régions de la couche superficielle du cerveau, ou cortex cérébral, car elles sont connues pour contrôler la façon dont les gens bougent leur bouche, leurs lèvres et leur langue pour former des mots, et pour jouer un rôle dans le traitement de ce qu’ils s’entendent dire. Mais le rôle précis de chaque sous-région dans le retour de la parole en temps réel est resté jusqu’à présent peu clair, en partie à cause des difficultés à accéder directement au cerveau pour l’étudier alors que les gens sont vivants et parlent.
Publié dans le journal PLOS Biology en ligne le 3 février 2022, les résultats de cette nouvelle étude ont révélé que si trois régions corticales étaient principalement impliquées dans la correction des erreurs de parole, notamment le gyrus temporal supérieur et le gyrus supramarginal, une seule, le gyrus précentral dorsal, dominait lorsque les retards de parole, censés signifier des erreurs de rétroaction, étaient maximisés. Ces brefs délais de rétroaction allaient de 0 milliseconde à plus de 200 millisecondes et étaient conçus pour imiter les difficultés d’élocution réelles.
“Notre étude confirme pour la première fois le rôle essentiel du gyrus précentral dorsal dans le maintien du contrôle de la parole pendant que nous parlons et dans l’assurance que nous prononçons nos mots comme nous le voulons”, déclare Adeen Flinker, PhD, chercheur principal de l’étude et neuroscientifique.
Selon le Dr Flinker, l’équipe prévoit d’autres études sur les mécanismes de rétroaction du cerveau pour le contrôle de la parole. En particulier, l’équipe cherche à expliquer si le gyrus précentral dorsal est responsable de la génération de la mémoire initiale du cerveau sur la façon dont les mots parlés sont “censés” sonner et de la détection de toute erreur dans la façon dont ces mots ont été effectivement prononcés après que le “signal de base” ait été transformé en mouvements musculaires nécessaires pour former les mots.
“Maintenant que nous pensons connaître le rôle précis du gyrus précentral dorsal dans le contrôle des erreurs d’élocution, il pourrait être possible de concentrer les traitements sur cette région du cerveau pour des pathologies telles que le bégaiement et la maladie de Parkinson, qui impliquent toutes deux des problèmes de retard dans le traitement de la parole dans le cerveau”, explique le Dr Flinker, professeur adjoint au département de neurologie de la faculté de médecine Grossman de l’Université de New York.
Pour l’étude, les chercheurs ont analysé des milliers d’enregistrements provenant de plus de 200 électrodes placées dans chacun des cerveaux de 15 personnes épileptiques devant subir une intervention chirurgicale de routine pour localiser la source de leurs crises. Tous les patients, pour la plupart des hommes et des femmes âgés de 30 et 40 ans, ont été enregistrés en 2020 au NYU Langone, qui a également financé la recherche.
Les patients se sont portés volontaires pour effectuer des tests de lecture standardisés pendant une pause planifiée dans leur chirurgie, en disant à haute voix des mots et de courtes déclarations. Tous portaient des écouteurs afin que ce qu’ils disaient puisse être enregistré et lu à haute voix.
Les chercheurs ont ensuite enregistré l’activité électrique à l’intérieur de la plupart des sous-régions du cerveau des patients lorsque ceux-ci s’entendaient parler et que ce retour était de plus en plus retardé de quelques millisecondes. De tels tests de retour audio ont été mis au point pour étudier en toute sécurité la manière dont le cerveau humain apprend et traite la parole. En introduisant des erreurs dans la parole normale, les chercheurs disent qu’ils peuvent ensuite comparer et contraster les signaux électriques pour déterminer comment les différentes parties du cerveau fonctionnent et contrôlent la parole.
Référence : “Un réseau cortical traite les signaux d’erreur auditifs pendant la production de la parole humaine pour maintenir la fluidité” par Muge Ozker, Werner Doyle, Orrin Devinsky et Adeen Flinker, 3 février 2022, PLOS Biology.
DOI: 10.1371/journal.pbio.3001493
Outre le Dr Flinker, les autres chercheurs de NYU Langone impliqués dans l’étude sont le chercheur principal de l’étude, Muge Ozker, PhD, et les cochercheurs de l’étude, Werner K.Doyle, MD, et Orrin Devinsky, MD.
