dimanche 27 mai 2018

Nouvelles Techniques de Détection des Lésions Cérébrales Chez les Nouveau-nés




La détection précoce et le traitement avant deux ans sont essentiels 
pour éviter les problèmes d'apprentissage et du développement du cerveau

Le cerveau en développement peut être affecté par une variété de facteurs pré et postnataux, tels que des infections (par exemple, la toxoplasmose), des infections virales, des toxines, des médicaments pris au cours du premier trimestre de la grossesse, des lésions du système nerveux central et la craniosténose, où les sutures ou les unions entre les différents os qui composent le crâne sont fusionnées, ce qui empêche le cerveau de croître correctement.

Environ sur 10% des nouveau-nés qui souffrent d'un type de lésion cérébrale et qui ne le manifestent qu'après six ou sept ans de vie, l'intervention devient beaucoup plus complexe. Les études qui fournissent ces données insistent sur le fait que le diagnostic précoce et le traitement précoce de plusieurs de ces troubles sont essentiels pour une meilleure évolution du processus et de l'avenir des enfants.

Le retard de croissance intra-utérin est un problème de santé important. Il survient jusqu'à 6-7% des grossesses (plus d'un million dans le monde). Bien qu'il soit généralement léger et ne provoque pas de complications sérieuses pour le moment, il est une cause fréquente des troubles du neuro-développement et du système cardiovasculaire.

Stimulation cérébrale. Une stimulation précoce dans les premières années de la vie pourrait améliorer voire éviter ces problèmes, mais cela nécessite l'identification de biomarqueurs de développement anormal. La difficulté est que les cerveaux de ces enfants ont des variations si subtiles que les tests qui sont habituellement utilisés, tels que les ultrasons ou la résonance magnétique, ne sont pas concluants.


Biomarqueurs pour diagnostiquer les lésions cérébrales chez les enfants

Recherche réalisée par le Service de Médecine Materno-Fœtale de l'Hôpital Clínic de Barcelona, publiée dans les revues Neuroimage et PLoS One en 2011.

L'équipe dirigée par Edouard Gratacós a développé les premiers biomarqueurs d'image pour le diagnostic précoce des lésions cérébrales chez l'enfant d'un an, qui touche 10 à 12% des bébés, et dans 70% des cas les lésions cérébrales étaient le produit de l'insuffisance placentaire. Parmi ceux-ci, 30-50% présentent des troubles d'apprentissage à l'avenir.

Les enfants qui ont souffert d'un retard de croissance intra-utérin ont souvent un développement cérébral différent, ce qui conduit souvent à des troubles neuro-développementaux et à des difficultés d'apprentissage. Les effets ne sont pas détectés avant 6-7 ans.
Schéma de la construction d'un réseau de connectivité cérébrale
 basé sur l'intégration de la tractographie d'un enfant de 1 an

Les biomarqueurs prédisent un développement anormal du cerveau par l'étude des connexions cérébrales. Pour cela, il a été nécessaire de combiner des techniques de résonance magnétique développées initialement pour les adultes, et d'interpréter quelles étaient les différences entre les connexions cérébrales, qui sont comptées par millions.

Deuxièmement, le défi consistait à interpréter les différences entre les millions de connexions cérébrales. A partir de la théorie des graphes, développée pour comprendre l'organisation de réseaux très complexes, ils ont pu identifier des groupes de connexions cérébrales différentes chez des enfants ayant souffert d'un retard de croissance intra-utérin.

Enfin, les chercheurs ont montré que ces différences permettaient de prédire les résultats anormaux dans les tests de neuro-développement à deux ans d’âge.

L'identification des synapses et des jonctions neuronales chez les nouveau-nés présentant un retard de croissance fœtale et leur comparaison avec ceux des bébés ayant un processus de gestation normal a permis d'établir les différences de connexion au niveau cérébral et d'établir les troubles neurodéveloppementaux.

Prématurité et maladies fœtales en général. Bien qu'il s'agisse de résultats préliminaires à développer, c'est aussi une porte ouverte pour pouvoir utiliser ces avancées dans la pratique clinique dans quelques années, puisque les études ont déjà été réalisées sur des enfants d'un an et seront bientôt réalisées chez les nouveau-nés. L'importance de ces progrès réside également dans la possibilité d'une détection précoce d'autres problèmes de grossesse, tels que la prématurité ou les maladies fœtales en général.

La détection précoce et le traitement avant deux ans sont essentiels pour éviter les problèmes d'apprentissage et de développement du cerveau. Avec cette nouvelle technique de diagnostic dans le domaine de la médecine et de la chirurgie fœtale, la possibilité d'une détection précoce d'autres problèmes pendant la période de gestation ou le développement de maladies fœtales s'ouvre.


Les résonances aident à détecter les problèmes neurodéveloppementaux du bébé

L'équipe du service de Médecine Materno-Fœtale de la Clinique Hospitalière de Barcelone pratique depuis 2013 les résonances magnétiques néonatales durant le premier mois de la vie du bébé pour pouvoir étudier s'il y a des altérations subtiles dans le cerveau de l'enfant, surtout s'il a subi des restrictions de la croissance pendant la grossesse.

Les résultats de ces résonances, qui permettent de voir très précisément les structures anatomiques du cerveau du bébé, sont très utiles pour la recherche sur le neuro-développement des bébés, puisque cela permet aux chercheurs de voir comment fonctionne le métabolisme du cerveau et sa microstructure, savoir quelles sont les altérations cérébrales qui se produisent d'un enfant à l'autre. Cette information est d'une grande valeur pour identifier et aider ces bébés à risque, améliorer leur pronostic et leur offrir les lignes directrices nécessaires pour pouvoir guérir.

Résonance magnétique. L'imagerie par résonance magnétique est une technique non invasive utilisée pour obtenir des informations sur la structure et la composition du cerveau du nouveau-né. Cette information est traitée par des ordinateurs et transformée en images de l'intérieur de ce qui a été analysé pour détecter d'éventuelles altérations. Compte tenu de sa complexité, c'est une technique très coûteuse.

Le test est totalement inoffensif pour le bébé. Il est pratiqué sans sédation, pendant le sommeil naturel du bébé, c'est pourquoi il est recommandé aux mères de venir au centre peu avant le moment de la prise de lait et de profiter de la somnolence provoquée après l’allaitement. Une fois que l'enfant est endormi, la résonance est effectuée, ce qui dure environ 25 à 30 minutes.

Le bébé est surveillé à tout moment et la mère ou le père sont dans la même pièce que le bébé pour y assister rapidement si, à un moment donné, il pleure. L'enfant a également une pince au doigt, médicalement appelée oxymètre de pouls, qui sert à connaître l'oxygénation du sang du bébé pendant le test.

Le résultat de cette résonance magnétique, qui est envoyée par courrier postal aux parents, permet de détecter toute altération ou lésion cérébrale du bébé, aussi subtile soit-elle. En cas de dommage de ce type, le médecin pourrait référer les parents à un groupe à risque où ils suivront un programme de stimulation précoce et leur donneront tous les conseils nécessaires pour améliorer l'apprentissage de l'enfant.


Technique innovante pour réduire les lésions cérébrales chez les nouveau-nés prématurés

Selon l'étude de 2012 de l'Organisation mondiale de la santé, “Global Action Report”, il y a chaque année 15 millions de naissances prématurées et le nombre continue d'augmenter. Parmi ceux-ci, 1,1 million de bébés meurent de complications de naissance prématurée.

BabyLux est un projet européen qui applique une technique innovante pour détecter et surveiller l'oxygène dans le cerveau des nouveau-nés d'une manière précise et non invasive. L'objectif est de réduire jusqu'à 25% le risque de lésion cérébrale grâce à la surveillance des signaux optiques NIRS, ce qui représente une réduction du nombre d'enfants handicapés de plus de 1.000 par an.

Financé en partie par la Commission européenne, ce projet durera trois ans. Neuf partenaires européens ont commencé à travailler sur ce projet à Milan depuis le début de l'année 2014. Une équipe internationale de chercheurs d'institutions importantes en Espagne, en Italie, en Allemagne et au Danemark y participe. Cette première partie sera suivie d'une phase expérimentale dans les hôpitaux Mangiagalli à Milan et Rigshospitalet à Copenhague.

L'équipement est portable et permettra aux néonatologistes de mesurer le flux sanguin vers le cerveau et son oxygénation et d'intervenir rapidement pour éviter les complications cliniques graves pouvant entraîner des lésions cérébrales, des dommages physiques permanents et des handicaps cognitifs. Les mesures peuvent être effectuées en quelques minutes ou à plusieurs reprises si la condition est critique.

L'éventail des naissances prématurées est de 5 à 18% dans les 184 pays de l'étude. Plus de 80% des naissances prématurées surviennent entre 32 et 37 semaines de gestation et la plupart de ces bébés peuvent survivre avec les soins essentiels du nouveau-né.

Plus de 75% des décès dus à des naissances prématurées peuvent être évités sans soins intensifs. Les nourrissons extrêmement prématurés (nés avant 28 semaines de gestation) représentent 0,5% de toutes les naissances, soit plus de 25.000 cas par an en Europe. Ces enfants ont un risque plus élevé de décès, environ 20%. Ils restent généralement aux soins intensifs pendant plusieurs semaines, puis à l'hôpital pendant 2 ou 3 mois avant de rentrer à la maison. En outre, une personne sur quatre grandit avec un certain type d'incapacité, principalement en raison d'une lésion cérébrale.

L'objectif est de combler une lacune dans les soins intensifs néonatals, dans lesquels il n'existe plus de techniques fiables pour évaluer le flux sanguin cérébral et l'oxygénation chez les nouveau-nés prématurés et convertir une nouvelle technologie en un produit de soins intensifs commercialisable dans les établissements de santé pour les bébés très prématurés.

Avec cette avance médicale importante, presque tous ces cas, dans lesquels les prématurés meurent, peuvent être évités sans soins intensifs.

En janvier 2014, l'ICFO  Institut des sciences photoniques et la spin-off d'ICFO Hemophotonics ont rejoint sept autres partenaires européens d'Espagne, d'Italie, d'Allemagne et du Danemark pour lancer le projet BabyLux.

Le but de ce projet, qui touche maintenant à sa fin, était de développer un dispositif de surveillance qui pourrait aider à réduire le risque de lésions cérébrales chez les bébés extrêmement prématurés et, éventuellement, diminuer le nombre d'enfants handicapés grâce à un suivi / surveillance. haut niveau de précision, le statut des bébés prématurés et éventuellement fournir les informations nécessaires pour des traitements précis.


Un manque d'oxygène à la naissance augmente les risques de troubles de l'apprentissage

Selon une étude réalisée par des scientifiques du Département de pédiatrie de l'Université du Texas Southwestern Medical Center à Dallas, publiée dans Journal of Leukocyte Biologyvol en juin 2015, l'hypoxie chronique (le manque d’oxygène) peu après la naissance induit une réponse inflammatoire et un retard de développement au niveau cérébral.

Les scientifiques ont exposé des souris à de faible teneur en oxygène à partir du 3e et jusqu'au 28e jour après leur naissance. Un groupe de souris témoins a été exposé à des niveaux normaux d'oxygène (21% d'oxygène). Les chercheurs ont étudié le développement du cerveau des souris du premier groupe à travers plusieurs méthodes visant à quantifier l’inflammation et la production de myéline au niveau cérébral.

Le but était de déterminer si l'hypoxie périnatale chronique produit des lésions permanentes au niveau du cerveau, y compris après une période de récupération de 4 semaines.

Résultat : les souris exposées à une hypoxie chronique périnatale ont moins de myéline dans leur cerveau en développement, ce qui a entraîné des déficits d'apprentissage moteur qui ont persisté pendant des semaines après le manque d’oxygène. A long terme, la perte de myéline a été associée à une inflammation cérébrale, ainsi qu’à une réaction auto-immune caractérisée par la présence accrue dans le sang de lymphocytes T CD4 qui vont s’attaquer à la myéline.

La myéline a pour rôle de protéger les fibres nerveuses, mais aussi d’accélérer la transmission des influx nerveux. Si elle est endommagée, cela peut altérer la conduction nerveuse, et donc les fonctions sensorielles, motrices et cognitives. On sait que chez l’homme, le cerveau fabrique de la myéline dès la 23e semaine de la vie fœtale et cette production peut continuer jusqu’à la fin de l’adolescence, voire jusqu'à 30 ans. C’est sa couleur blanche qui donne son nom à ce que l’on appelle la substance blanche au niveau du cerveau.

En résumé, le manque d’oxygène chronique peu après la naissance a induit une inflammation au niveau du cerveau, avec une démyélinisation concomitante qui résulte d'une réaction auto-immune, ce qui peut conduire à des problèmes comportementaux à long terme.

Si elle est confirmée par d’autres études, cette découverte pourrait changer la prise en charge de ces nouveau-nés qui combinerait une supplémentation en oxygène et une réduction de l’inflammation. Ainsi, le développement de traitements permettant de réduire cette inflammation potentiellement préjudiciable pourrait aider à réduire les lésions cérébrales chez les nourrissons exposés à une hypoxie chronique et à un risque de retard de développement.


Identification d’un gène impliqué dans les lésions cérébrales du prématuré

Une vaste étude collaborative menée par trois équipes de recherches du King’s College à Londres, Université Paris Diderot (Inserm) et l’école de médicine Duke-NUS à Singapour, publiée dans la revue Nature Communications en septembre 2017, a permis d’identifier un gène potentiellement associé aux lésions cérébrales. En particulier celles induites lors d’une inflammation, comme lors d’une naissance prématurée.

Lors de l’accouchement, un travail prématuré est associé chez la maman et/ou le bébé à des phénomènes inflammatoires, souvent liés à une infection. Une inflammation qui peut, en retour, causer des lésions cérébrales parfois si importantes qu’elles entraînent des séquelles à vie. Ainsi, environ 30% des bébés prématurés sont atteints de paralysies cérébrales, d’autisme ou de troubles comportementaux.

Afin de mieux comprendre les mécanismes de ces réponses immunitaires invalidantes, plus de 500 examens cérébraux de nouveau-nés prématurés ont fait l’objet d’une analyse génomique. En parallèle, des modèles expérimentaux d’inflammation ont été conduits chez la souris.

Le gène DLG4 est associé aux lésions cérébrales du prématuré. En fait, ce gène n’est pas un inconnu. Présent dans des cellules du cerveau dites microgliales, il existe sous différentes formes chez tous les êtres humains. Jusqu’à maintenant, on lui prêtait surtout un rôle dans le fonctionnement des neurones.

Or, les chercheurs viennent de mettre en évidence que DGL4 est exprimé différemment dans la microglie lorsqu’une réponse inflammatoire se produit dans le tissu cérébral. Ce qui suggère fortement que le gène DLG4 est impliqué ou participe à l’inflammation du cerveau du prématuré.

Une telle découverte démontre l’existence d’un mécanisme inédit dans l’apparition de lésions cérébrales du prématuré. Une nouvelle voie pour étudier et comprendre comment cette inflammation et les dommages cérébraux ultérieurs sont causés, est envisageable, avec comme objectif à terme d’aboutir à des traitements plus efficaces pour des maladies telles que l’autisme et la paralysie cérébrale, en arrêtant ou même en empêchant l’inflammation associée à la naissance prématurée.


Détection systématique des nouveau-nés

Le dépistage est un service de santé publique. Les bébés sont testés sans savoir s'ils ont une maladie (ils sont asymptomatiques) afin qu'elle puisse être identifiée et traitée avant que des problèmes surviennent.

Le premier test de dépistage indique qu'un problème peut être présent, puis un deuxième test diagnostique et confirme si le problème ou la maladie est réellement présent.

Le dépistage chez les nouveau-nés est effectué peu de temps après la naissance. Bien que la plupart des bébés semblent en parfaite santé, certaines maladies ne sont pas visibles.

Test de Guthrie. Le test s'effectue aux alentours du 3e jour de vie de bébé (soit environ 72 heure après la naissance). En cas de sortie précoce, il peut se faire à partir de 48 heures de vie à la maternité (mais jamais avant ce délai, ni après le 4e jour). Cela permet d'éviter les résultats "faux positifs" et d'avoir un résultat rendu avant 8 jours de vie.

Pour tester ces maladies, un petit échantillon de sang est prélevé sur le talon du bébé. Cet échantillon de sang reçoit des tests pour différentes maladies. Si le test est anormal, d'autres tests de suivi sont nécessaires pour confirmer un diagnostic. Beaucoup de bébés avec des résultats anormaux reçoivent des résultats normaux dans les tests de suivi. Les résultats initiaux peuvent être anormaux car l'échantillon de sang a été prélevé très tôt, car le bébé est prématuré et pour de nombreuses autres raisons. Si le bébé a effectivement la maladie, alors le traitement est commencé immédiatement.

La première maladie pour laquelle le test de dépistage a été utilisé aux États-Unis était la phénylcétonurie (PCU). Les bébés atteints de cette maladie ne peuvent pas traiter une partie d'une protéine appelée phénylalanine qui se trouve dans la plupart des aliments. Sans traitement, la phénylalanine s'accumule dans le sang et provoque un retard mental. Le traitement consiste en un régime spécial pauvre en phénylalanine. En identifiant les bébés avec une PCU précoce, il est possible de commencer le traitement avant que tout dommage cérébral se produise.

Le test de Guthrie peut détecter 19 maladies congénitales. Une simple ponction dans le talon du nouveau-né permet d'exclure des problèmes de santé tels que l'hypothyroïdie ou la fibrose kystique, un diagnostic qui, grâce aux dernières technologies appliquées à la médecine, s'étend à 19 maladies congénitales. Jusqu'à présent, le test de Guthrie a permis le diagnostic précoce de l'hypothyroïdie, de la phénylcétonurie, de la drépanocytose, de l'hyperplasie surrénalienne et de la fibrose kystique chez les nouveau-nés. Un catalogue de troubles congénitaux auxquels sont incorporées 14 nouvelles maladies liées au métabolisme des acides gras, des acides aminés et des acides organiques. Le diagnostic est fait avec une seule extraction de sang dans les premières 48 heures du nouveau-né. Un test pour prévenir les problèmes de croissance et les troubles du développement.













lundi 21 mai 2018

Le Langage – Fonction Cognitive





Les fonctions cognitives sont les processus mentaux qui nous permettent d'effectuer n'importe quelle tâche. Elles habilitent le sujet à jouer un rôle actif dans les processus de réception, de sélection, de transformation, de stockage, de traitement et de récupération de l'information, ce qui lui permet de fonctionner dans le monde qui l'entoure.

Le langage est considéré comme une fonction cérébrale supérieure et l'un des processus cognitifs les plus importants dans la vie de l'être humain ; cela nous permet de relier efficacement à notre environnement et également effectuer une série d'autres processus qui facilitent l'ordre de nos pensées, à travers le stockage, le traitement et le codage de l'information que nous recevons de notre environnement ; agissant en tant que médiateur entre la connaissance de l'être humain et les stimuli qui l'entourent.

La faculté du langage recouvre la compréhension et l’énonciation. Pour le langage parlé, il faut pouvoir d’une part passer du son au sens, et d’autre part, ensuite, des mots pensés aux mots prononcés, de la pensée à la voix.

Le langage est affecté par de multiples facteurs, tels que organiques, psychologiques, sociaux et affectifs. Il doit exister parmi ceux-ci une harmonie et une cohésion normale pour parvenir à un développement adéquat du langage. C'est un processus très complexe qui nécessite l'interaction de différentes zones corticales qui régissent la production et la compréhension linguistique du sujet et implique trois aspects majeurs : la forme, le contenu et l'utilisation.

La forme comprend les niveaux phonologique (exemple : prononciation des consonnes) et morpho-syntaxique (exemple : construction des phrases) du langage. Le contenu est lié aux aspects sémantiques (exemple : vocabulaire) Dans l'utilisation du langage, les aspects pragmatiques sont impliqués (exemple : communication non-verbale).

Principales fonctions du langage


Les processus qui interviennent sont :

* Compression orale. Capacité à comprendre le sens des mots et des idées.
* Expression orale. Capacité à formuler des idées avec un sens et de manière grammaticalement correcte.
* Lecture. Capacité d'interpréter des symboles, des personnages et des images et de les transformer en discours.
* Écriture. Capacité à transformer des idées en symboles, personnages et images.
* Vocabulaire. Connaissance du lexique.
* Dénomination. Capacité à nommer des objets, des personnes ou des faits.
* Fluidité. Capacité à produire des contenus linguistiques rapidement et efficacement.
* Discrimination. Aptitude à reconnaître, différencier et interpréter le contenu lié au langage.
* Répétition. Capacité à produire les mêmes sons que ceux que l'on entend.

C'est un instrument de la pensée et cela nous amènera à agir ou non. Pour cette raison, il aide à la régulation du comportement dirigé.

C'est un moyen qui sert à accéder à l'information et à la culture.

Il sert à transmettre des pensées, des idées, des émotions, des projets ...

Il y a un langage réceptif  la capacité de comprendre  et le langage expressif  la capacité de s'exprimer  afin d'avoir une communication, et les deux zones ainsi que leurs composantes doivent être évaluées.

Trois systèmes principaux sont à la base du fonctionnement du langage


* Système d'exploitation ou instrumental. Il comprend la région de Broca et la région de Wernicke.
* Système sémantique. Il couvre les grandes extensions corticales des deux hémisphères.
* Système intermédiaire. Il sert de médiateur entre les deux précédents, et se situe autour du système instrumental.

Des altérations qui peuvent survenir dans le processus de communication en raison de différentes causes


Dysphonie. Trouble de la voix qui peut concerner son intensité, sa hauteur et son timbre.
Dysarthrie. Troubles de la parole qui empêche la personne de parler et d'émettre des sons correctement.
Aphasie. Perte totale ou partielle de la capacité de parler ou de comprendre le langage parlé ou écrit, due à une lésion cérébrale.
Alexia. Difficulté ou incapacité acquise pour la lecture et / ou la compréhension de la lecture.
Agraphie. Perte de la capacité d'écrire, par lésion des centres nerveux de l'écriture.

D'un autre côté, si ce qui est affecté est la compréhension, il s'agit de troubles tels que la surdité verbale. Ce ne sont que quelques exemples, mais il existe une grande variété de troubles du langage, car c'est une fonction très complexe.

Traditionnellement, la description des bases neuro-anatomiques du langage a été liée à l'observation de l'effet de diverses lésions cérébrales sur le comportement verbal des personnes. Ce type d'études a permis d'identifier certaines des structures les plus importantes pour la production et la compréhension du langage. Parmi elles, la région de Broca se distingue, dans la troisième circonvolution frontale de l'hémisphère gauche, impliquée dans le traitement syntaxique et la performance motrice de la parole; ou la région de Wernicke, dans la moitié postérieure du gyrus temporal supérieur et dans la partie adjacente du gyrus temporal médial, responsable du traitement sémantique. Un troisième domaine pertinent, responsable de la connexion entre les deux zones précédentes, est le fascicule arqué.


Acquisition du langage


Le processus de développement du langage chez les enfants dépasse l'idée d'une acquisition purement naturelle, il implique un travail cognitif complexe dans lequel divers outils sont utilisés pour sa construction. Ainsi l'enfant, dès ses premiers mois de vie, développe des fonctions cognitives pour être capable de s'approprier la langue et, lorsqu'il reçoit l'information provenant de son environnement, en fait usage pour la comprendre et la traiter.

Identification des attributs. L'enfant à travers les yeux développe cette fonction quand il commence à définir et distinguer les personnes, les objets ou les événements qui l’entourent.

Perception. L'enfant construit la capacité de saisir ou de percevoir l'information à travers les sens (observer, écouter, toucher).

Utilisation de symboles comme indices. L'enfant développe la capacité de reconnaître ce qu'une action représente et lui donne un symbole ou une signification pour représenter quelque chose.

Images mentales. Au fur et à mesure que l'enfant se développe, il construit des images pour représenter mentalement une personne, un animal, une chose ou une situation.

Intériorisation. L'enfant s'approprie de ce qu'il perçoit, l'intériorise et construit sa propre perception, faisant ainsi partie de son répertoire interne.

Élaboration. L'enfant développe la capacité d'établir des relations ou des généralisations de ce qui a été appris.

Vocabulaire et concepts pour identifier les objets. L'enfant développe la capacité d'établir une relation directe entre les mots et les objets dans son environnement.

Nom. Après avoir effectué un processus de compréhension, l'enfant donne un nom ou un libellé aux choses, de telle sorte qu'il leur donne un sens commun à travers la nomination.

Communication explicite. À partir de la compréhension l'enfant développe la capacité d'émettre un langage précis pour répondre à un problème ou une question.

Règles verbales. Dans une activité plus complexe, après que l'enfant ait établi des relations et soit capable de les verbaliser, il développe la capacité à utiliser, gérer et déduire des règles verbales.

L'acquisition du langage est un processus graduel dans lequel l'enfant développe non seulement la capacité d'exprimer la langue mais aussi un processus de compréhension et d'adaptation dans lequel interviennent différents facteurs, et met en évidence parmi eux les processus de la pensée et l'influence du milieu.

Les étapes du développement du langage

La phase prénatale


Le fœtus émerge comme une créature capable d'expérimenter des perceptions sensorielles, une activité motrice, exploratoire et même communicative. L'expérience sensorielle auditive avant la naissance façonne les bases neurales qui conduiront à un meilleur développement du langage pendant l'enfance.

Les parents, excités par l'arrivée du nouvel enfant, parlent au bébé dans l'utérus, lisent des histoires, prononcent des mots simples ou simplement “parlent” avec lui.

Tous ces comportements sont positifs puisqu'ils commencent non seulement à former le sens auditif du fœtus, ouvrant la voie à l'expression et à la compréhension linguistiques ultérieures, mais posent également les bases d'un lien affectif qui assurera de futures interactions sociales et communicatives.

Le stade pré-linguistique


Bien que les bébés ne parlent pas à la naissance, ils font connaître les besoins et les sentiments à travers les sons. Ces productions sonores vont des pleurs, en passant par le roucoulement et le babillage, à l'imitation accidentelle ou délibérée.

Le discours pré-linguistique est le précurseur du discours linguistique et implique une production sonore qui, même si elle peut parfois être similaire à la langue elle-même, est exécutée sans comprendre sa signification. Cependant, les adultes donnent aux expressions du bébé un véritable sens communicatif et initient des interactions, des conversations, des gestes, etc.

L'étape linguistique


L'enfant est déjà capable, dans une plus ou moins grande mesure, de produire des expressions verbales destinées à communiquer des significations. Cette période commence lorsque l'enfant dit ses premiers mots. Le développement qui se produit linguistiquement pendant les années préscolaires est vertigineux et impressionnant.

En très peu de temps, les enfants manipulant un maximum de deux ou trois mots vont évoluer pour faire des phrases afin de générer des constructions linguistiques similaires à celles utilisées par les adultes.

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Une avancée dans la compréhension des origines du langage

Des chercheurs de l’unité “Neuroimagerie cognitive” Inserm/CEA/Université Paris-Sud) et l’Université de Versailles-Saint-Quentin, dont les résultats sont publiés dans Current Biology en juillet 2015, viennent d’identifier un réseau d’aires cérébrales dont l’organisation pourrait, au moins en partie, expliquer la spécificité des fonctions cognitives de l’espèce humaine.

En effet, ces régions s’activent spécifiquement chez l’Homme, mais pas chez le singe macaque, en réponse à des à des variations spécifiques dans les séquences auditives diffusées. Elles coïncident avec les aires classiques du langage, et tout particulièrement l’aire de Broca.

La faculté de langage chez l’Homme pourrait trouver son origine dans l’émergence d’un circuit cérébral capable d’intégrer, dans une même région, les informations issues des autres régions du cerveau en un tout cohérent.

Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé une méthode d’imagerie fonctionnelle non-invasive, l’IRM fonctionnelle à 3 Tesla. Ils ont exposé trois singes macaques et une vingtaine de volontaires à des séquences auditives régulières, par exemple trois sons identiques suivis d’un quatrième différent (séquence notée AAAB). Occasionnellement, ils présentaient une séquence qui violait cette régularité, soit parce qu’elle comprenait un nombre différent de sons (par exemple AAAAAB), soit parce que la séquence de sons était anormale (par exemple AAAA, qui ne se termine pas par un son B).


Cette figure illustre la capacité unique du cerveau humain à intégrer des informations auditives abstraites. Certaines régions cérébrales sont associées à la détection d’un changement de nombre de sons par le cerveau, indépendamment d’une modification concomitante de la séquence des sons (zones en rouge). Inversement, certaines régions cérébrales détectent les changements de séquence des sons, indépendamment de leur nombre (zones en vert).

Dans le cerveau du singe, ces deux jeux de régions sont disjoints. Leur intersection (en jaune), c’est-à-dire des régions qui intègrent les deux informations “changement de séquence de sons” et “changement de nombre de sons”, n’existe que dans le cerveau humain. Toutes les activations détectées sont projetées sur une vue latérale de l’hémisphère droit pour les besoins de la représentation.

Le cerveau du singe réagissait aux changements de nombres et de séquences, ce qui dénote une certaine capacité d’abstraction. Cependant, il le faisait dans des aires distinctes, spécialisées soit pour le nombre, soit pour la séquence. Le cerveau humain, par contre, intégrait les deux paramètres dans des régions qui coïncident avec les aires du langage.

Ainsi, même si la représentation abstraite de séquences sonores est possible chez les primates non-humains, l’évolution d’un circuit cérébral nouveau, relié aux aires auditives, pourrait avoir permis à notre espèce d’acquérir la compétence unique de composer et de reconnaître les séquences complexes qui caractérisent les langues humaines.


Carte 3D du cerveau pour visualiser comment le cerveau organise le langage

Des neuroscientifiques à l’Université de Berkeley, dans une étude publiée dans Nature d’avril 2016, ont construit un atlas géant qui montre comment un aspect spécifique de la langue est représenté dans le cerveau, dans ce cas, la sémantique, ou la signification des mots.

Pour ce faire, ils ont demandé à sept participants d’écouter un célèbre programme de contes diffusés à la radio : The Moth Radio Hour. Ils ont relié chaque participant à un IRM fonctionnel, une machine qui mesure le flux sanguin et l’activité des neurones dans le cerveau. Ainsi équipés, il était possible de voir les cerveaux des participants en action, et de représenter sur des cartes l’activité qui s’y déployait.

Ils ont ensuite associé les transcriptions mot à mot des contes entendus par les participants aux cartes produites par l’IRM. Les chercheurs ont pu ainsi détecter comment chaque mot déclenchait telle ou telle zone du cerveau.

En rassemblant les informations de tous les participants dans un modèle statistique, les chercheurs sont parvenus à créer un atlas du cerveau, un modèle 3D qui montre quelles zones sont allumées par tous les participants en réaction à des mots.

Les chercheurs ont découvert que les mots déclenchaient plus d’une centaine de zones différentes dans le cerveau. Certaines régions étant même systématiquement activées par tous les participants par certains mots. Ainsi, par exemple, des mots connotant des lieux activent certaines zones alors que les mots connotant des chiffres ou des quantités en allument d’autres.

Cette recherche montre que chaque mot déclenche plusieurs zones du cerveau, comme une sorte de réseau qui représenterait la signification de chaque mot que nous utilisons. Les auteurs déclarent que le côté gauche du cerveau, au-dessus de l'oreille, est une des petites régions qui représente le mot “victime”. La même région répond à "tuer", "condamné", "assassiné" et "avoué". À droite, près du sommet de la tête, se situe l'un des endroits du cerveau activé par les termes de l’univers de la famille : "femme", "mari", "enfants", "parents". Chaque mot est représenté par plus d'un spot parce que les mots ont tendance à avoir plusieurs significations.

Ce qui est frappant dans cette étude, c’est que les atlas du cerveau étaient similaires pour tous les participants, ce qui suggère que leurs cerveaux ont organisé le sens des mots de la même manière.

L’étude de Berkeley ouvre de nouveaux territoires mais elle mérite d’être poursuivie et étendue. Le panel des participants est trop restreint pour l’instant, et il est limité à la langue anglaise. Il n’en demeure pas moins que cette cartographie ouvre des perspectives intéressantes non seulement pour décrypter le mystère du langage, celui encore plus grand du sens, et la compréhension de certains troubles du langage comme la dyslexie ou l’autisme.

Cette approche pourrait aussi être utilisée pour décoder des informations sur la façon dont les mots sont compris, sur le processus de lecture, ou peut-être même de pensée. Une utilisation potentielle serait un décodeur de langage qui pourrait permettre à des personnes réduites au silence par la maladie de parler par l'intermédiaire d'un ordinateur.

Version interactive en ligne de cet atlas : http://gallantlab.org/huth2016


La structure de la matière blanche dans le cerveau prédit la fonction cognitive à l’âge de 1 et 2 ans

Une nouvelle étude menée par des chercheurs de la Faculté de médecine de l'Université de Caroline du Nord, publiée dans les Actes de l'Académie nationale des sciences en décembre 2016, a conclu que les patrons de la microstructure de la matière blanche présente à la naissance et leur développement après la naissance prédisent la fonction cognitive des enfants âgés de 1 et 2 ans.

Cette étude est la première à mesurer et décrire le développement de la microstructure de la matière blanche chez les enfants et sa relation avec le développement cognitif à partir du moment où ils sont nés jusqu'à l'âge de 2 ans.

La matière blanche est critique pour la fonction cérébrale normale, mais on sait peu sur la façon dont elle se développe chez l'homme ou comment elle liée au développement des aptitudes cognitives dans la petite enfance, y compris le développement du langage.

Dans ce travail, des images par résonance magnétique (IRM) ont été prises avec tenseur de diffusion d'imagerie (DTI) des cerveaux de 685 enfants. DTI est une technique de résonance magnétique qui fournit une description de diffusion de l'eau à travers le tissu et peut être utilisé pour identifier les sections de la matière blanche du cerveau et décrire l'organisation et la maturation de ces sections.

Les auteurs de l'étude ont utilisé ces scanners du cerveau pour étudier la microstructure de 12 sections de fibre de la matière blanche importantes pour la fonction cognitive, sa relation avec le développement de la fonction cognitive et son héritabilité. Ils ont constaté que les 12 sections de fibres dans les nouveau-nés étaient étroitement liées entre elles.

À l'âge de 1 an, ces sections de fibres avaient commencé à se différencier les unes des autres, et à 2 ans, cette distinction était plus avancée. La conclusion la plus intéressante est que le lien commun entre les tronçons de matière blanche à la naissance a prédit le développement cognitif global à l'âge de 1 an et le développement de la langue à l'âge de 2, ce qui indique que c'est possible d'utiliser l'imagerie cérébrale à la naissance pour mieux comprendre comment le développement cognitif de l'enfant se poursuivra au cours des premières années après la naissance.

Étant donné que l'échantillon comprenait 429 jumeaux, les chercheurs de l'étude ont également pu calculer que ce trait prédictif était modérément héritable, ce qui suggère que la génétique peut être un facteur dans son développement.

Il y a une croissance rapide de la structure du cerveau, de la cognition et le comportement dans la petite enfance. En comprenant mieux ces relations, les chercheurs espèrent identifier très tôt les enfants à risque de problèmes cognitifs ou de troubles psychiatriques et d'apprendre à concevoir des interventions qui peuvent aider à développer le cerveau d'une manière qui améliore la fonction et réduise les risques.


Pour parler, les humains ont-ils imité les oiseaux et les singes ?

Des chercheurs du MIT (Massachusetts Institute of Technology), dans une étude parue dans Frontiers in Psychology en février 2013, émettent l'hypothèse que l'Homme a copié les autres primates mais aussi les oiseaux pour inventer le langage.

La façon dont le langage humain est né reste un mystère de l'évolution d'Homo sapiens. Une théorie linguistique, appelée Merge (Fusion), explique comment les humains construisent des structures de langage en combinant deux items différents, ce qui distingue son langage des autres.

Les auteurs décrivent dans leur hypothèse dite “intégrative” deux composantes du langage humain : une partie appelée “expressive” (E)  liée à la structure des phrases , et une partie dite “lexicale” (L)  où se trouve la signification de la phrase . Par exemple, dans la phrase “est-ce que Sophie a mangé des fraises ?”, la partie lexicale comprend les mots Sophie, manger et fraises. Les termes est-ce que et a indiquent qu'il s'agit d'une question sur un événement passé : c'est la partie expressive de la phrase. Or ces deux composantes E et L du langage humain existent dans la nature.

La partie E du langage se trouve dans le chant des oiseaux, par exemple dans les chants qui servent à la reproduction. Les oiseaux ont des profils types de chants mais pas de mots : ils posséderaient la syntaxe sans le sens. Cette composante E du langage exprime l'état interne du chanteur.

D'après une analyse de la communication animale, les scientifiques disent que le chant des oiseaux est très similaire à la “couche d'expression” des phrases humaines; alors que la communication visuelle des abeilles ou les messages courts et audibles des primates ressemblent davantage à la “couche lexicale” de notre langage.

Le gibbon argenté de Java
sait chanter
La partie L du langage existe dans les cris d’alarme des singes. La plupart des primates non humains ne chantent pas. Cependant, il existe une exception : le gibbon, de la famille des Hylobatidés, ou primates sans queue. Les gibbons chantent des chansons à la fois complexes et longues pour marquer leur territoire, attirer un partenaire ou renforcer des liens familiaux. Ceci rappelle le chant des oiseaux car ces chants expriment l'état intérieur du chanteur. Chez la plupart des espèces de gibbons, les chants du mâle varient sur des notes. Par exemple, dans l'espèce du gibbon argenté de Java, Hylobates moloch, 14 notes distinctes peuvent être assemblées dans des ordres différents.

D’après les chercheurs à un moment donné, il y a entre 50.000 et 80.000 ans, les humains ont réussi à fusionner ces deux types d'expression en une forme de langage unique et sophistiquée.

Selon les scientifiques, le langage humain émerge d'une combinaison fructueuse des deux formules de communication. De cette façon, nous pouvons communiquer des informations essentielles, comme les abeilles ou les primates, mais nous avons aussi un langage avec une capacité mélodique, comme le chant des oiseaux.

À cela, nous devons ajouter que nous sommes capables de recombiner les parties de notre discours, ce qui nous permet de générer une chaîne de mots apparemment infinie, à partir d'un vocabulaire fini.

En fait, les chercheurs suggèrent que les humains avaient d'abord la capacité de chanter et ensuite ils intégraient certains éléments lexicaux dans ces chansons. Le résultat était la capacité de construire des motifs complexes, comme une chanson, mais avec des mots.

Si c'était une hypothèse correcte, alors le langage humain aurait un précurseur dans la nature, dans l'évolution, que nous pouvons vérifier aujourd'hui. Selon eux, le langage n'est pas une construction culturelle aléatoire, mais elle repose en partie sur les capacités que les êtres humains partagent avec d'autres espèces.

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Des compétences communicatives


Les compétences ou aptitudes communicatives sont comprises comme un ensemble de processus linguistiques qui se développent au cours de la vie, afin de participer avec efficacité et dextérité, dans toutes les sphères de la communication et de la société humaine. Parler, écouter, lire et écrire sont les compétences linguistiques. Elles nous permettent de nous réaliser dans la culture et la société, et à travers son développement, nous devenons compétents en matière de communication.

Le langage verbal et non verbal (cinéma, musique, peinture, etc.), la diversité linguistique, les gestes, l'émotivité, la compréhension des différences, les similitudes entre la parole et l'écriture et le rôle médiateur de la lecture, fondent notre capacité à comprendre, interpréter et élaborer des contenus communicatifs, pour l'interprétation du monde, l'expression de la subjectivité et l'exercice de notre citoyenneté.

Des compétences non verbales


Les compétences non verbales sont toutes celles qui comprennent le langage corporel et tout ce qui n'est pas des mots. C'est l'art d'interpréter les symboles et les signaux communiqués par les gestes, les expressions faciales, le contact visuel, la posture, etc. Le ton de la voix par exemple est une capacité non verbale par excellence car ce n'est pas le mot, mais la nuance du mot, c'est le langage corporel du mot.

La capacité de comprendre, de re-signifier et d'utiliser la communication non-verbale ou le langage corporel est un outil puissant pour se connecter avec les autres et la réalité environnante.

La musique et la fonction cognitive

La recherche musicale montre que l'éducation musicale a non seulement les avantages de l'expression de soi et du plaisir, mais qu'elle est liée à l'amélioration de la fonction cognitive, au développement du langage dès le plus jeune âge et à l'interaction sociale positive.

L'écoute et la performance de la musique affectent le cerveau dans son ensemble, stimulant les deux moitiés : le cerveau analytique et le cerveau subjectif-artistique, affectant le développement cognitif général de l'enfant et augmentant éventuellement sa capacité intellectuelle générale plus que toute autre activité affectant à la bilatéralité du cerveau.

Comment la musique stimule-t-elle les hémisphères droit et gauche ?


L'hémisphère droit est dédié à la synthèse de plusieurs parties différentes pour créer un ensemble cohérent lors du traitement de nouvelles informations. Presque non linéaire dans le traitement de l'information, le cerveau droit est un expert en images visuelles.

L'hémisphère gauche, séquentiel et linéaire dans son traitement des données, se déplace pas-à-pas lors du traitement de nouvelles informations. Comme dans toute autre partie du corps, toute activité qui stimule le cerveau contribue à augmenter sa fonctionnalité globale.

Alors que la plupart des activités telles que l'art visuel, l'informatique et le langage fonctionnent dans un seul hémisphère, la musique est l'une des rares activités qui stimule les deux côtés du cerveau.

Le cerveau droit, souvent considéré comme l'hémisphère le plus subjectif et créatif, se concentre sur la mélodie de la musique. L'hémisphère gauche est comme une partie analytique du cerveau, et responsable de la compréhension de la structure musicale et de la motricité, comme jouer du violon. Les structures rythmiques influencent grandement le cerveau, par exemple, les régions motrices complémentaires et les ganglions de base, en particulier par rapport aux styles musicaux sans patron rythmique constant.

Les activités non musicales telles que la marche ou les arts martiaux aident également le cerveau bilatéralement en combinaison avec un rythme régulier.

Écouter de la musique a plusieurs avantages notables


* Effets positifs sur les niveaux d'énergie corporelle et la fréquence cardiaque
* Facilite le stress et la libération émotionnelle
* Plus grande créativité et réflexion abstraite
* Augmente la concentration

La recherche musicale sur l'éducation musicale suggère que les activités musicales telles que la danse, jouer des instruments et le chant montrent des avantages à long terme dans la mémoire, le développement du langage, la concentration et l'agilité physique.

Améliorer la mémoire. La mémoire et les compétences linguistiques complètent le musicien moyen pour mieux comprendre le langage humain en comparaison à ceux qui ne participent pas à des activités musicales. Les compétences cognitives et linguistiques à long terme ont augmenté pour les musiciens étudiants qui ont pris des engagements à long terme vis à vis de la musique, en étudiant un instrument ou en participant à la performance vocale.

La recherche musicale montre que l'éducation musicale profite aux élèves en augmentant l'expression de soi, les compétences cognitives, le développement du langage et l'agilité.

Si l'écoute de la musique présente un avantage significatif en termes d'effets physiologiques du stress, un instrument ou un enseignement vocal joue un rôle important dans les bénéfices de l'éducation musicale, notamment en termes de mémoire, de langage et de développement cognitif.

La langue est l'une des fonctions cognitives les plus complexes qui compte l'être humain. Cela nous permet, entre autres, de communiquer ou d'échanger des pensées, des idées et des émotions ou interagir avec les autres, rassembler des connaissances. etc. Pour cela, le langage nécessite la participation de nombreuses zones du cortex cérébral.