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Perception des sons de la parole

Perception des sons de la parole. Charlotte Jacquemot charlotte.jacquemot@ens.fr Laboratoire de Sciences Cognitives et Psycholinguistique, Département d’Études Cognitives CNRS-ENS-EHESS. Cours d’introduction à la neuropsychologie, ENS, 2008

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Perception des sons de la parole

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  1. Perception des sons de la parole Charlotte Jacquemot charlotte.jacquemot@ens.fr Laboratoire de Sciences Cognitives et Psycholinguistique, Département d’Études Cognitives CNRS-ENS-EHESS Cours d’introduction à la neuropsychologie, ENS, 2008 http://www.lscp.net/persons/jacquemot/presentations.html

  2. Perception des sons de la parole  Traitement phonologique, savoir reconnaître les sons qui composent les mots • Naturel dans notre langue maternelle/native • Difficile dans une langue étrangère sheep // vs ship // rue // vs roux // • Difficile pour certains patients aphasiques

  3. La neuropsychologie et la perception des sons Neuropsychologie: • Étude du lien entre les fonctions supérieures et le cerveau • Se base sur l’étude de déficits comportementaux et de lésion cérébrale (lésions cérébrales accidentelles, congénitales ou chirurgicales) Tests comportementaux  taux de bonnes réponses  temps de réaction Comparaison entre plusieurs tâches, d’un patient avec groupe de contrôles, de plusieurs groupes de patients Imagerie Cérébrale Études qui peuvent être couplées à des études d’Imagerie (IRM, TEP)

  4. La neuropsychologie et la perception des sons • Adultes ‘sains’: Troubles de perception des sons, notamment les sons de parole des langue étrangères • Patients aphasiques: Troubles de perception des sons de parole de la langue maternelle, la théorie et la pratique

  5. Perception des sons de la parole  questions théoriques • Pourquoi est-ce difficile de percevoir les sons des langues étrangères? • Développement et stabilisation chez l’enfant? • Qu’en est-il des bilingues? • Une étude d’IRM fonctionnelle chez des sujets monolingues  questions cliniques • Comment expliquer les déficits observés chez les patients? • Comment les données des patients nous permettent d’améliorer nos modèles de traitement de la parole?

  6. Perception des sons de la parole  questions théoriques • Pourquoi est-ce difficile de percevoir les sons des langues étrangères? • Développement et stabilisation chez l’enfant? • Qu’en est-il des bilingues? • Une étude d’IRM fonctionnelle chez des sujets monolingues  questions cliniques • Comment expliquer les déficits observés chez les patients? • Comment les données des patients nous permettent d’améliorer nos modèles de traitement de la parole

  7. Difficultés à percevoir les langues étrangères Segmentation et catégorisation de la parole en unités sonores est influencée par les propriétés phonologiques de notre langue native Werker & Tees, ‘84, Best ‘94 • Les propriétés phonologiques diffèrent entre les langues: • L’inventaires des unités de sons de la langue: les phonèmes Voyelles en Arabe Voyelles en Français /a/ /u/ /i/ /a/ /u/ /i/ /y/ /o/ /õ/ /ã/ // //… • Les contraintes de co-occurrence des phonèmes: règles phonotactiquesPolonais • wszystkie dni (tous les jours) • L’utilisation des informations suprasegmentales: accent tonique, durée des voyelles, tons… • Mandarin • dā, dá, dǎ, dà, da

  8. Werker & Lalonde, 1988 Ces différences entre les langues sont la cause des difficultés à percevoir les sons des langues étrangèresSapir ‘21; Werker & Tees ‘81, Best ‘94; Massaro & Cohen ‘83;Hallé ‘98; Dupoux ‘97, ‘98; Dehaene-Lambertz ‘00  Cela est du à l’effet de la phonologie de la langue native sur la perception : • Contraste phonémique Les adultes ont des difficultés pour discriminer des phonèmes qui n’existent pas dans leur langue native /da/ vs /Da/ difficile pour les Anglais

  9. Hallé et al., 1998 • Règles phonotactiques • les règles phonotactiques de la langue native induisent des illusions perceptives • /tl/ est perçu /kl/ par les Français

  10. Dupoux et al., 1999 • Informations suprasegmentales Les adultes ont des difficultés pour discriminer des mots qui diffèrent seulement pour des informations suprasegmentales non utilisées dans la langue native /ebuuza/ vs /ebuza/ difficile pour les Français •  Les adultes normo-entendants sont sourds aux contrastes non-natifs, surdité aux sons des langues étrangères qui ne sont pas utilisés dans la langue native

  11. Perception des sons de la parole  questions théoriques • Pourquoi est-ce difficile de percevoir les sons des langues étrangères? • Développement et stabilisation chez l’enfant? • Qu’en est-il des bilingues? • Une étude d’IRM fonctionnelle chez des sujets monolingues  questions cliniques • Comment expliquer les déficits observés chez les patients? • Comment les données des patients nous permettent d’améliorer nos modèles de traitement de la parole?

  12. Tester les enfants, les bébés… • pas état stable mais en apprentissage/ développement • difficulté de tester le niveau de performance  Expérience de Piaget sur la capacité des enfants (4-5 ans) à traiter les nombres (1967) =  Expérience de Mehler et Bever sur la capacité des enfants (3-4 ans) à traiter les nombres (1967)

  13. Comment tester les bébés? • Succion non nutritive (0 – 2 mois) Tétine connectée à un capteur de pression Plus le stimulus est intéressant, plus le bébé tète Utilisation de cet indice pour détecter un regain d’intérêt • Temps de regard • Conditionnement de l’orientation de la tête : L’enfant regarde droit devant On apprend à l’enfant à tourner la tête vers les haut-parleurs s’il y a un changement Chaque bonne réponse est renforcée par stimulation visuelle

  14. Discrimination des phonèmes natifs et non-natifs Werker and Tees 1984 Que se passe t-il chez le jeune enfant? 0 6 mois 9 mois 12 mois

  15. Que se passe t-il chez le jeune enfant? Pas de préférence pour des mots qui respectent la phonotactique native Jusczyk et al 1994 Discrimination des phonèmes natifs et non-natifs 0 6 mois 9 mois 12 mois

  16. Que se passe t-il chez le jeune enfant? Pas de préférence pour des mots qui respectent les propriétés suprasegmentales natives Jusczyk et al 1993 Pas de préférence pour des mots qui respectent la phonotactique native Discrimination des phonèmes natifs et non-natifs 0 6 mois 9 mois 12 mois

  17. Que se passe t-il chez le jeune enfant? Pas de préférence pour des mots qui respectent les propriétés suprasegmentales natives Pas de préférence pour des mots qui respectent la phonotactique native Préférence pour des mots qui respectent la phonotactique native Discrimination des phonèmes natifs et non-natifs 0 6 mois 9 mois 12 mois

  18. Que se passe t-il chez le jeune enfant? Pas de préférence pour des mots qui respectent les propriétés suprasegmentales natives Préférence pour des mots qui respectent les propriétés suprasegmentales natives Pas de préférence pour des mots qui respectent la phonotactique native Préférence pour des mots qui respectent la phonotactique native Discrimination des phonèmes natifs et non-natifs 0 6 mois 9 mois 12 mois

  19. Que se passe t-il chez le jeune enfant? Pas de préférence pour des mots qui respectent les propriétés suprasegmentales natives Préférence pour des mots qui respectent les propriétés suprasegmentales natives Pas de préférence pour des mots qui respectent la phonotactique native Préférence pour des mots qui respectent la phonotactique native Discrimination des phonèmes natifs et non-natifs Discrimination des phonèmes natifs 0 6 mois 9 mois 12 mois

  20. Perception des sons de la parole  questions théoriques • Pourquoi est-ce difficile de percevoir les sons des langues étrangères? • Développement et stabilisation chez l’enfant? • Qu’en est-il des bilingues? • Une étude d’IRM fonctionnelle chez des sujets monolingues  questions cliniques • Comment expliquer les déficits observés chez les patients? • Comment les données des patients nous permettent d’améliorer nos modèles de traitement de la parole?

  21. Tâche de discrimination de phonèmes anglais Anglais Italiens 7ans 14ans 19ans Flege et al., 1999 Perception des phonèmes dans la seconde langue • Bilingues tardifs: Les performances des sujets bilingues ne sont jamais aussi bonnes pour L2 que pour L1 - âge d’acquisition / âge d’arrivée dans le pays - utilisation de L1 - charge en mémoire à court-terme

  22. Et chez les bilingues précoces? • Les bilingues précoces il semble que la phonologie de la langue native prédomine Catalan: // et /e/ /pera/ pierre /pra/ poire Espagnol:/e/ Pallier et al., 1997 • Lesbilinguesnatifs Bilingues de naissance Français-Espagnol testés sur la perception de l’accent tonique (qui n’est pas contrastif en Français mais qui l’est en espagnol): la moitié des sujets ne discriminent pas des mots qui diffèrent uniquement pour l’accent tonique Dupoux & Peperkamp, en préparation

  23. Quels sont les corrélats neuronaux? ? Surdité ‘phonologique’ de l’adulte • Durant la première année de vie, les capacités des jeunes enfants passent de capacités perceptives ‘universelles’ à des capacités qui dépendent de la langue native • La perception des sons de la parole est dépendante de la langue native et les adultes sont sourds aux contrastes qui n’existent pas dans la langue native • Même les très bons bilingues ne sont pas aussi performants que les locuteurs natifs  Les capacités perceptives qui dépendent de la langue native ne sont pas plastiques

  24. Expérience en IRMf  utilisation des différences phonologiques entre le français et le japonais: • Durée de la voyelle - en japonais, la durée de la voyelle est contrastive tokei (montre) and tookei (statistiques) - en français, la durée de la voyelle n’est pas contrastive • Phénomène de l’épenthèse: - en français, la structure syllabique peut être complexe structure, sphinx - en japonais, dans la plupart des cas, la structure syllabique est simple CV Dans les mots contenant un agrégat consonantique, on observe l’insertion d’une voyelle /u/ entre les consonnes sphinxsufiNkusu

  25. Simple tâche de discrimination avec des non-mots: Pareil ou Différent? • Les Français, mais pas les Japonais ont des difficultés pour discriminer les stimuli auditifs de type /ebuza/ /ebuuza/ • Les Japonais, mais pas les Français ont des difficultés pour discriminer les stimuli auditifs de type /ebza/ /ebuza/

  26. e b z a e b u z a e b u z a e b u z a En fonction de la langue native des sujets et des stimuli on définit deux conditions

  27. e b z a e b u z a e b u z a e b u z a En fonction de la langue native des sujets et des stimuli on définit deux conditions

  28.  régions plus activées dans la condition phonologique que dans la condition acoustique Gyrus Supramarginal gauche (SMG gauche) Gyrus Temporal Supérieur gauche (STG gauche) -48,-24,8 -60, -20, 28 L Jacquemot et al., 2003, Journal of Neuroscience  Phonologie de notre langue native influence notre façon de percevoir les sons de la parole: les mêmes stimuli sont traités différemment en fonction de la langue des sujets  Difficultés pour percevoir les langues étrangères

  29. Perception des sons de la parole  questions théoriques • Pourquoi est-ce difficile de percevoir les sons des langues étrangères? • Développement et stabilisation chez l’enfant? • Qu’en est-il des bilingues? • Une étude d’IRM fonctionnelle chez des sujets monolingues  questions cliniques • Comment expliquer les déficits observés chez les patients? • Comment les données des patients nous permettent d’améliorer nos modèles de traitement de la parole?

  30. Perception Concept Récupération lexicale Forme phonologique du mot Récupération des informations lexicales, sémantiques, conceptuelles Code phonologique d’entrée Sélection de la forme du mot Comparaison du code phonologique avec les mots stockés dans notre ‘lexique’ et sélection/découpage en mots Traitement phonologique d’entrée Transformation du signal acoustique en un code phonologique (sons de parole), perte des informations acoustiques non pertinentes (voix, accent…) Les déficits de compréhension : l’aphasie Lator tuedans lamer la tortue dans la mer la tor tue dans lamer /latortuedanslamer/

  31. Perception • Tâches non verbales sur des images • - Identification de la bonne couleur • - Identification de la taille • - Détection d’intrus • Appariement fonctionnel • … Concept Récupération lexicale Forme phonologique du mot Tâche d’appariement image-mot entendu Code phonologique d’entrée Sélection de la forme du mot Traitement phonologique d’entrée Tâche de décision lexicale Tâche de discrimination de non-mots, identification de phonèmes Les déficits de compréhension : l’aphasie

  32. Perception des sons de la parole  questions théoriques • Pourquoi est-ce difficile de percevoir les sons des langues étrangères? • Développement et stabilisation chez l’enfant? • Qu’en est-il des bilingues? • Une étude d’IRM fonctionnelle chez des sujets monolingues  questions cliniques • Comment expliquer les déficits observés chez les patients? • Comment les données des patients nous permettent d’améliorer nos modèles de traitement de la parole?

  33. Concept Récupération lexicale Forme phonologique du mot Code phonologique d’entrée + Sélection de la forme du mot Traitement phonologique d’entrée + - - Patients FL et AT  Patients aphasiques qui ont très bien récupéré mais qui se plaignent de troubles de perception des sons de la parole • Tâche de discrimination de mots • canal / canard Tâches de compréhension de la parole • Tâche de discrimination de mots en phrase • Il y a un canal au fond du jardin canard? Tâche de mémorisation de séquences de non-mots Troubles de la mémoire phonologique à court-terme

  34. Concept Récupération lexicale Forme phonologique du mot Code phonologique d’entrée Sélection de la forme du mot Traitement phonologique d’entrée Buffer phonologique • Trouble de la mémoire phonologique à court-terme • Trouble de la perception des mots dans les phrases  rôle de la mémoire phonologique à court-terme dans la perception des sons des phrases  perception des sons dans les phrases Jacquemot et al., 2006, Cognitive Neuropsychology

  35. Patiente FA • Pas de déficit de la perception de la parole • Pas de déficit de la production • Mais déficit de la répétition, et plus particulièrement : - déficit de la répétition des non-mots ex: vamise  boular - pas de déficit de la répétition des mots ex: fenêtre  fenêtre

  36. Concept Concept Sélection lexicale Récupération lexicale Récupération lexicale Sélection lexicale Forme phonologique du mot Forme phonologique du mot Forme phonologique du mot Forme phonologique du mot Code phonologique Code phonologique de sortie Code phonologique d’entrée Code phonologique d’entrée Sélection de la forme du mot Récupération de la forme du mot Récupération de la forme du mot Sélection de la forme du mot Traitement phonologique d’entrée Traitement phonologique de sortie Traitement phonologique de sortie Traitement phonologique d’entrée  Les différents niveaux de traitement sont-ils communs au système de perception et de production ou sont-ils répliqués dans chaque système?

  37. Concept Récupération lexicale Sélection lexicale Forme phonologique du mot Forme phonologique du mot Code phonologique de sortie Code phonologique d’entrée Sélection de la forme du mot Récupération de la forme du mot Traitement phonologique d’entrée Traitement phonologique de sortie Tâche de répétition non-mot mot

  38. Concept Récupération lexicale Sélection lexicale Forme phonologique du mot Forme phonologique du mot Code phonologique d’entrée Code phonologique de sortie Sélection de la forme du mot Récupération de la forme du mot Traitement phonologique d’entrée Traitement phonologique de sortie

  39. Concept Récupération lexicale Sélection lexicale Forme phonologique du mot Forme phonologique du mot Code phonologique d’entrée Code phonologique de sortie Sélection de la forme du mot Récupération de la forme du mot Traitement phonologique d’entrée Traitement phonologique de sortie

  40. Concept Récupération lexicale Sélection lexicale Forme phonologique du mot Forme phonologique du mot Code phonologique d’entrée Code phonologique de sortie Sélection de la forme du mot Récupération de la forme du mot Traitement phonologique d’entrée Traitement phonologique de sortie

  41. Concept Récupération lexicale Sélection lexicale Forme phonologique du mot Forme phonologique du mot Code phonologique d’entrée Code phonologique de sortie Sélection de la forme du mot Récupération de la forme du mot Traitement phonologique d’entrée Traitement phonologique de sortie

  42. Concept Récupération lexicale Sélection lexicale Forme phonologique du mot Forme phonologique du mot Code phonologique d’entrée Code phonologique de sortie Sélection de la forme du mot Récupération de la forme du mot Traitement phonologique d’entrée Traitement phonologique de sortie ?

  43. Tâche de détection de syllabes sur images Concept Récupération lexicale Forme phonologique du mot Forme phonologique du mot Sélection lexicale Récupération de la forme du mot Code phonologique d’entrée Code phonologique de sortie Sélection de la forme du mot Traitement phonologique d’entrée “rosse” Traitement phonologique de sortie Lien production-perception  + le lien phonologique production-perception est intact Jacquemot et al., 2007, Cognitive Neuropsychology

  44. Concept Concept Concept  L’activation du planum temporale reflète un processus paramétré pour traiter la langue native Récupération lexicale Récupération lexicale Récupération lexicale Sélection lexicale Sélection lexicale Forme phonologique du mot Forme phonologique du mot Forme phonologique du mot Forme phonologique du mot Forme phonologique du mot Forme phonologique du mot Récupération de la forme du mot Récupération de la forme du mot  Responsable de nos difficultés à percevoir les sons des langues étrangères Sélection lexicale Code phonologique d’entrée Code phonologique d’entrée Code phonologique Code phonologique de sortie Sélection de la forme du mot Sélection de la forme du mot Sélection de la forme du mot Traitement phonologique d’entrée Traitement phonologique d’entrée Traitement phonologique d’entrée Traitement phonologique de sortie Traitement phonologique de sortie Récupération de la forme du mot Buffer phonologique Code phonologique de sortie Traitement phonologique de sortie En conclusion -48,-24,8 Jacquemot & Scott, 2006, TICS

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