Conférence sur les neurosciences aux États-Unis

Des chercheurs de McGill présentent d’importants résultats sur l’organisation du langage

Sujet : Organisation cérébrale du langage en l’absence de sonorités : études TEP portant sur le traitement de la langue des signes par des sourds et de la parole par des témoins entendants

Une nouvelle étude démontre que, loin d’être conçu exclusivement pour parler, le cerveau humain peut se spécialiser et parvenir à décoder la signification de schèmes spécifiques propres à tout langage humain, que celui-ci soit parlé ou gestuel. Ce résultat remet en question la notion largement admise voulant que la parole soit essentielle au langage.

"Cette spécialisation au titre des schèmes propres au langage dans le cerveau est ce qui confère aux êtres humains leur capacité universelle d’acquérir le langage dans des environnements radicalement différents les uns des autres", précise l’auteur principal de cette étude, Laura Ann Petitto du département de psychologie de l’Université McGill et de l’Institut neurologique de Montréal (Centre McDonnell-Pew de neurosciences cognitives, Centre McConnell d’imagerie cérébrale). "Parallèlement cependant, cette spécialisation est hautement modifiable, car elle peut faire intervenir plusieurs voies dans le développement du cerveau, selon les apports du milieu ambiant."

Ce résultat surprenant découle de l’étude de tomographies par émission de positrons (TEP) du débit sanguin cérébral de 11 personnes profondément sourdes s’exprimant dans deux langues des signes distinctes (cinq dans la langue des signes américaine et six dans la langue des signes québécoise) et 10 personnes non sourdes s’exprimant en langage parlé. On sait très bien que le débit sanguin cérébral de ceux qui utilisent le langage parlé est plus marqué dans certaines aires de l’hémisphère gauche. Les chercheurs se sont donc demandés si ces aires étaient spécialisées dans le décodage sémantique de la parole et des sons per se ou s’il s’agissait de voies nerveuses générales réservées à des types bien spécifiques de codes liés au langage naturel.

Laura Ann Petitto et son confrère et co-chercheur Robert Zatorre ont découvert avec leurs collègues Kristine Gauna, Deanna Dostie et Jim Nikelski que le débit sanguin observé dans l’hémisphère gauche des sourds et des entendants était très similaire, même si la langue des signes fait intervenir les mains, au lieu de la parole et des sons. Le cerveau des sourds présente d’ailleurs un débit sanguin accru dans les aires que l’on croyait jusqu’à présent réservées exclusivement à la parole.

Les différences entre le cerveau des sourds et celui des entendants n’en restent pas moins phénoménales : alors que le cerveau des personnes sourdes présente un débit sanguin accru dans les aires traditionnelles de la parole, on a observé dans certains cas un débit sanguin accru dans les aires visuelles primaires du cerveau. Cela prouve que le cerveau a une aptitude impressionnante à mobiliser ses différentes aires pour accommoder la nature spécifique du stimulus. Dans ce cas, le langage visuel est allé mobiliser des aires du système visuel dans un dessein purement linguistique", précise Mme Petitto.

Ces résultats prêtent à controverse dans la mesure où ils démontrent que la parole et le langage ne forment pas un tout", souligne-t-elle. "Cette recherche fournit de précieux indices sur la plasticité neurologique du cerveau pendant le développement cognitif précoce, surtout dans le domaine du langage. Des différences extrêmes dans l’expérience sensorielle précoce peuvent néanmoins déboucher sur une organisation neurologique parfaitement normale dans le cerveau, grâce à la profonde capacité de ce dernier à se réorganiser au début de la vie."

Dans le cadre de quatre expériences, les sujets ont été invités à regarder différentes vidéocassettes : 1) point de fixation visuelle de base, 2) mouvements des doigts dépourvus de sens, 3) signes porteurs de sens et 4) noms en langue des signes, à partir desquels ils devaient générer les verbes correspondants en langue des signes. Les témoins entendants ont subi les mêmes tests, sauf pour le quatrième qui consistait à leur présenter un mot imprimé à partir duquel ils devaient énoncer le verbe correspondant.

Comme prévu, une comparaison des expériences 3 et 1 a démontré que l’activation corticale visuelle était analogue chez les sourds et les entendants. Toutefois, l’activation temporo-occipitale gauche n’a été observée que chez les sourds. Cela indique que, pour ces derniers, les mouvements de la main sont perçus comme des signes véritablement linguistiques et traités en conséquence dans les aires cérébrales identiques comme des mots parlés. Cela n’a manifestement pas été le cas chez les sujets non sourds, qui ne connaissaient pas la langue des signes et n’ont donc perçu les signes que comme des stimuli visuels, totalement dépourvus de sens.

Mais ce qui est particulièrement important, c’est que les comparaisons entre les expériences 4 et 1 ont révélé l’activation du cortex préfrontal inférieur gauche chez les sourds comme chez les entendants. "Ce résultat est particulièrement intéressant. On pense que c’est dans cette région que le cerveau va chercher et extraire l’information nécessaire à la mémoire sémantique. Nous avons eu la surprise de constater que des aires cérébrales identiques étaient également utilisées pour la langue des signes", indique M. Zatorre.

Par contre, nous n’avons observé aucune activation de ces aires dans le cerveau des témoins entendants lorsqu’on leur a montré les signes réels de l’expérience 3, par opposition au mouvement des doigts de l’expérience 2, ce qui prouve que ces stimuli sont perçus exclusivement comme des mouvements visuels non linguistiques. Une comparaison plus poussée des expériences 4 et 1 révèle l’activation du gyrus temporal supérieur du cerveau des sourds, aire traditionnellement réservée au traitement auditif, ce qui donne à penser qu’une certaine réorganisation pourrait s’opérer pour accommoder les processus visuels, même dans une langue qui n’utilise aucune sonorité.

"La découverte de sites d’activation communs à la langue des signes et à la langue parlée donne à penser que ces sites sont réservés au traitement de schèmes propres au langage naturel, plutôt qu’à la parole et aux sons per se", précise Mme Petitto. "Parallèlement, cette sensibilité semble être modifiable et pouvoir se réorganiser par le biais de plusieurs voies, selon les modalités de la langue qui prévaut dans l’environnement du nourrisson."

Laura Ann Petitto pense que ces résultats seront utiles à notre compréhension de la plasticité impressionnante du cerveau au début de la vie. Ils seront également utiles à l’évaluation neuropsychologique des sourds et pourront servir de base à la conception de programmes pédagogiques pour les enfants sourds et de politiques publiques visant la prestation de services sociaux destinés aux sourds.

La prochaine étape de ce projet de recherche sera l’exploration approfondie de la manière dont le cerveau humain est "programmé" pour l’un des volets les plus importants de ce qui caractérise l’être humain, le langage. Les chercheurs tenteront d’identifier les éléments précis du langage que le cerveau enregistre et auxquels il répond et qui sont communs à la langue des signes et à la langue parlée. Ils essaieront ensuite de déterminer comment cette exposition précoce doit survenir pour que le cerveau puisse parvenir à établir les connexions adéquates à ce chapitre.

Financement : cette recherche est subventionnée par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, le Conseil de recherches médicales du Canada, et le Centre McDonnell-Pew de neurosciences cognitives, Centre d’imagerie cérébrale de l’Institut neurologique de Montréal.

Les langues des signes

Les langues des signes sont des langues non inventées qui résultent d’une évolution naturelle. Plusieurs chercheurs émettent même l’hypothèse qu’elles ont fait leur apparition en même temps que les langues parlées. À l’instar des langues parlées, les langues des signes ne sont pas universelles. De nombreuses langues des signes naturelles entièrement autonomes sont utilisées par différentes cultures dans le monde. La langue des signes ne constitue nullement l’équivalent signé de la langue parlée majoritaire. Ainsi, la langue des signes utilisée au Québec par les sourds francophones, qui porte le nom de langue des signes québécoise (ou LSQ) et la langue des signes utilisée par les sourds de France (LSF) sont radicalement différentes et deux sourds provenant de chacune de ces cultures francophones ont besoin d’un interprète pour communiquer entre eux. Il en va de même des langues des signes utilisées par les anglophones sourds du Canada et des États-Unis qui portent le nom d’American Sign Language (ou ASL), et de langue des sourds de Grande-Bretagne et d’ailleurs dans le monde.

Plus de 40 ans de recherches intensives menées par des linguistes et des psychologues ont démontré que les langues des signes naturelles possèdent des niveaux d’organisation linguistique identiques aux langues parlées, notamment au niveau phonologique (ou sous-lexical), morphologique et syntaxique. Les langues des signes véhiculent également le même éventail expressif grammatical et sémantique que les autres langues parlées et possèdent leurs propres règles discursives, contrairement à ce que l’on pensait. Dans des contextes purement pédagogiques, il existe toutefois des codes gestuels qui ont été inventés pour refléter la structure d’une langue parlée spécifique (par exemple l’anglais signé ou le français signé). Contrairement aux langues des signes qui ont connu une évolution naturelle, il s’agit de codes inventés. Comme le morse, ce ne sont pas des langues naturelles et il n’existe aucune communauté de sourds dans le monde qui utilise ces codes inventés en dehors d’un contexte pédagogique bien précis.

Au sujet de l’auteur principal, Laura Ann Petitto

Laura Ann Petitto est spécialiste des neurosciences cognitives à l’Université McGill; elle est professeur de psychologie cognitive au département de psychologie et chercheur au Centre McDonnell-Pew de neurosciences cognitives du Centre d’imagerie cérébrale de l’Institut neurologique de Montréal. Renommée mondialement pour ses travaux sur les fondements biologiques du langage, notamment pendant l’acquisition précoce du langage, Laura Ann Petitto est également réputée pour ses découvertes sur la manière dont les jeunes enfants sourds et entendants acquièrent la langue signée naturelle de leurs parents sourds. Elle fait des recherches sur les fondements biologiques du langage depuis plus de 20 ans et a fait ses premières armes dans le cadre du célèbre projet de recherche de l’Université Columbia portant le nom de "Project Nim Chimpsky". À titre d’"enseignante principale" et de "coordonnatrice du projet de recherche", elle a vécu aux côtés d’un chimpanzé et tenté de lui enseigner l’American Sign Language dans un milieu simulant celui du nourrisson humain. Elle a découvert récemment que les bébés profondément sourds exposés à la langue des signes dès la naissance babillent avec leurs mains; il semble en effet que le babillage manuel possède la même structure syllabique et survienne au même stade du développement que le babillage vocal des bébés entendants (voir Science, 21 mars 1991). Laura Ann Petitto a obtenu sa maîtrise et son doctorat à l’Université Harvard, respectivement en 1981 et 1984. Elle a mis sur pied un laboratoire très dynamique de neurosciences cognitives à l’Université McGill dont elle assure la direction depuis cette date.