L’étude se déroule dans notre laboratoire à Neurospin et dure environ 1h30 à 2h.
Descriptif
L’étude MathBrain vise à comprendre l’impact de l’éducation sur les réseaux cérébraux liés aux mathématiques. Pour cela, que vous ayez arrêté votre scolarité très tôt (fin du collège) ou que vous soyez devenu un mathématicien passionné, vous êtes les bienvenus pour participer à une aventure scientifique !
Comment se déroule cette étude?
L’étude consiste en plusieurs visites (5 maximum) incluant:
une IRM 7T
Des tests comportementaux
Qui peut participer?
Voici les critères d’inclusion pour cette étude:
Avoir entre 25 et 65 ans
Etre droitier
De langue maternelle française
Avoir suivi un des cursus suivants:
Arrêt de la scolarisation avant brevet des collèges (NIV CAP-BEP)
BAC non scientifique + cursus universitaire littéraire
BAC scientifique + cursus universitaire scientifique
BAC scientifique (mention Très Bien) + formation approfondie en mathématiques
Contact
Si vous êtes intéressé, vous pouvez vous inscrire via le formulaire de pré-recrutement en ligne ci-dessous:
PERCEPT_BB : Etude de l’évolution de la cognition chez le bébé entre 3 et 6 mois
Durée
Nous prévoyons une durée totale de présence dans notre laboratoire à Neurospin d’environ 45mn/1heure par RDV.
Descriptif
Nous démarrons une étude sur l’évolution de la cognition du bébé entre 3 et 6 mois.
Nous enregistrons l’activité naturelle du cerveau de votre bébé à l’aide de l’électroencéphalogramme (ou EEG). Pour ce faire, nous plaçons sur sa tête, une sorte de filet très léger et constitué de multiples capteurs à l’intérieur de petites éponges humidifiées.
Comment se déroule l’examen ?
Au cours de la présente étude, votre bébé sera placé sur vos genoux pour regarder un écran d’ordinateur sur lequel différentes séquences de sons et d’images lui seront présentées pendant environ 20 minutes. Nous avons besoin que votre bébé soit bien réveillé et attentif.
Pour cette étude, nous souhaitons évaluer la cognition du bébé dans les premiers mois de la vie. Par conséquent, cette étude est longitudinale. Selon vos disponibilités, vous serez invités à venir 4 fois :
2 fois à 3 mois à une semaine d’intervalle
2 fois à 6 mois à une semaine d’intervalle
Contact
Si vous êtes intéressé, vous pouvez inscrire votre bébé via ce formulaire:
L’étude se déroule dans notre laboratoire à Neurospin et dure environ 1 heure et demie.
Descriptif
Nous démarrons une étude sur la synchronisation cerveau-cerveau au cours d’une expérience d’apprentissage partagée, entre enfants ou entre un enfant et un de ses parents.
Nous enregistrerons l’activité naturelle des participants à l’aide d’un électroencéphalogramme (ou EEG). Pour ce faire, nous placerons sur la tête des participants soit une sorte de filet très léger composé de multiples capteurs à l’intérieur de petites éponges humidifiées, soit un bonnet confortable équipé de capteurs avec du gel hypoallergénique. Les participants porteront également des lunettes durant l’étude, qui nous permettront de suivre la direction de leur regard.
Comment se déroule l’examen ?
Au cours de cette étude, les participants (vous et votre enfant, ou deux enfants) seront assis devant un écran et réaliseront plusieurs activités pendant lesquelles des images, des mots et des phrases seront présentés. Chaque activité dure de 10 à 20 minutes.
Notre objectif est de mieux comprendre le processus d’apprentissage et de déterminer si les enfants apprennent mieux lorsqu’ils sont en compagnie d’une autre personne (un adulte ou un autre enfant).
Contact
Si vous êtes intéressé, vous pouvez inscrire votre enfant via ce formulaire.
PERCEPT_BB : Etude de l’évolution de la cognition chez le bébé entre 3 et 6 mois
Durée
Nous prévoyons une durée totale de présence dans notre laboratoire à Neurospin d’environ 45mn/1heure par RDV.
Descriptif
Nous démarrons une étude sur l’évolution de la cognition du bébé entre 3 et 6 mois.
Nous enregistrons l’activité naturelle du cerveau de votre bébé à l’aide de l’électroencéphalogramme (ou EEG). Pour ce faire, nous plaçons sur sa tête, une sorte de filet très léger et constitué de multiples capteurs à l’intérieur de petites éponges humidifiées.
Comment se déroule l’examen ?
Au cours de la présente étude, votre bébé sera placé sur vos genoux pour regarder un écran d’ordinateur sur lequel différentes séquences de sons et d’images lui seront présentées pendant environ 20 minutes. Nous avons besoin que votre bébé soit bien réveillé et attentif.
Pour cette étude, nous souhaitons évaluer la cognition du bébé dans les premiers mois de la vie. Par conséquent, cette étude est longitudinale. Selon vos disponibilités, vous serez invités à venir 4 fois :
2 fois à 3 mois à une semaine d’intervalle
2 fois à 6 mois à une semaine d’intervalle
Contact
Si vous êtes intéressé, vous pouvez inscrire votre bébé via ce formulaire:
Vous pouvez aussi nous appeler au 06.63.33.87.36 ou 01.69.08.79.37
REC_NN : Etude de la récursivité chez les nouveau-nés
Durée
Cette étude dure environ 30 minutes et se déroule à la maternité de l’hôpital Orsay.
Descriptif
Nous menons actuellement une étude sur la perception de structures récursives du langage chez les nouveau-nés. La récursivité est une capacité unique humaine qui est dans la base de notre capacité d’acquérir le syntaxe, la mathématique et la musique.
Nous enregistrons l’activité naturelle du cerveau de votre bébé à l’aide de l’électroencéphalogramme (ou EEG). Pour ce faire, nous plaçons sur sa tête, une sorte de filet très léger et constitué de multiples capteurs à l’intérieur de petites éponges humidifiées.
Comment se déroule l’examen ?
Au cours de la présente étude votre bébé (endormi dans la mesure du possible) sera confortablement installé pendant que nous lui présenterons différentes syllabes qui forment les structures récursives et non-récursives. Notre but est de voir si déjà à la naissance les nouveau-nés possèdent la capacité de discriminer les structures selon leur récursivité.
SPARSE_COMM_BB : Etude de la sensibilité des structures chez le nouveau-né
Durée
Cette étude dure environ 45 minutes et se déroule à la maternité de l’hôpital Orsay.
Descriptif
Nous menons actuellement une étude sur les capacités du nouveau-né à extraire des structures statistiques et de réseau dans des séquences auditives.
Nous enregistrons l’activité naturelle du cerveau de votre bébé à l’aide de l’électroencéphalogramme (ou EEG). Pour ce faire, nous plaçons sur sa tête, une sorte de filet très léger et constitué de multiples capteurs à l’intérieur de petites éponges humidifiées.
Comment se déroule l’examen ?
Au cours de la présente étude votre bébé (endormi dans la mesure du possible) sera confortablement installé pendant que nous lui présenterons différentes séquences de sons. Notre but est de voir si déjà à la naissance et dans un état passif, les nouveau-nés possèdent la capacité d’extraire des structures de réseau dans des séquences sonores.
Nous prévoyons une durée totale de présence dans notre laboratoire d’environ 45mn/1heure.
Descriptif
Nous menons actuellement une étude sur l’acquisition des symboles chez les bébés de 5 mois.
Nous enregistrons l’activité naturelle du cerveau de votre bébé à l’aide de l’électroencéphalogramme (ou EEG). Pour ce faire, nous plaçons sur sa tête, une sorte de filet très léger et constitué de multiples capteurs à l’intérieur de petites éponges humidifiées.
Comment se déroule l’examen ?
Au cours de la présente étude, votre bébé sera placé sur vos genoux pour regarder un écran d’ordinateur sur lequel différentes séquences de sons et d’images lui seront présentées pendant environ 20 minutes. Nous avons besoin que votre bébé soit bien réveillé et attentif.
Contact
Si vous êtes intéressé n’hésitez pas à nous rappeler au 06.63.33.87.36 ou 01.69.08.79.37 ou à nous contacter par mail : neurokidslab@cea.fr
Voici notre newsletter de l’été ! Nous vous souhaitons un merveilleux été rempli d’aventures et de découvertes estivales !
Vous pourrez lire nos dernières découvertes scientifiques sur le cerveau des bébés et des enfants ainsi que nos études en cours ou à venir ! Nous tenons avant tout à remercier chaleureusement tous nos petits chercheurs en herbe et leurs parents que nous avons vu ces derniers mois à Neurospin ainsi qu’à la maternité d’Orsay !
ATTENTION, NOTRE ADRESSE MAIL A CHANGE Vous pouvez désormais nous joindre à : neurokidslab@cea.fr
Voici quelques résultats de nos études récentes
Chez les bébés
Les capacités de segmentation de la parole chez les nouveau-nés
Notre série d’expériences réalisées dans les maternités de Port-Royal et d’Orsay sont désormais publiées (merci encore aux familles qui ont accepté de participer !)
Nous nous sommes intéressés aux mécanismes qui permettent aux nouveau-nés d’apprendre leur langue maternelle si rapidement, notamment en apprenant les statistiques en les syllabes d’une langue.
Pour apprendre une langue, la première étape est sans doute d’en isoler les mots. C’est sur cette question que porte notre série d’expériences. Or, contrairement à l’écrit où les mots sont clairement et systématiquement séparés par un espace, à l’oral il n’existe pas d’éléments aussi systématiques pour séparer les mots les uns des autres. Pour découvrir les mots, les nouveau-nés doivent donc découper un flot continu de parole. On appelle ce processus la segmentation.
En 1996, J.Saffran et ses collègues ont proposé un mécanisme qui pourrait être à l’œuvre pour permettre cette segmentation : les probabilités de transition entre syllabes. Dernière ce terme ce cache une idée simple : certaines syllabes sont souvent prononcées l’une après l’autre (‘ma’ et ‘man’ par exemple) et d’autres très rarement (‘man’ et ‘va’). En remarquant cela, les bébés pourraient donc faire l’hypothèse que ‘maman’ est un mot contrairement à ‘manva’ et trouver ainsi les limites entre les mots.
Pour tester cela chez le nouveau-né de quelques jours à peine, nous avons mesuré l’activité de leurs cerveaux grâce à l’EEG pendant que nous faisions écouter des suites de syllabes dans un ordre précis. Nous avons ensuite pu mesurer que les syllabes prononcées souvent l’une après l’autre impliquaient une réponse cérébrale différente des syllabes rarement associées. Les nouveau-nés endormis sont donc capable de découvrir les mots grâce aux statistiques d’une langue dès les premiers jours de vie !
De plus, lorsque les bébés écoutent des suites de syllabes, leur cerveau répond à chacune de ces syllabes et nous pouvons observer leur cerveau oscillant au rythme des syllabes. Nous avons observé que lorsque les nourrissons écoutent un langage artificiel formé de mots de trois syllabes, leur cerveau répond également aux mots et nous avons pu observer leurs réponses neuronales oscillant au rythme des mots. Cela montre aussi qu’ils ont découvert les mots de la langue.
oscillations au rythme des syllabes et des mots quand ils écoutent des suites de mots
Nous avons ensuite prolongé nos recherches en nous intéressant à la généralisation de cet apprentissage pour des mots plus longs (de 4 syllabes) ce qui pose des difficultés aussi bien aux bébés qu’aux adultes. Nous avons montré que dans ce cas, les statistiques ne sont pas suffisantes et que la prosodie (la façon dont on parle) jouait alors un rôle important. En effet, un silence, même subliminal (de quelques millisecondes), à la fin des mots aide grandement l’apprentissage. C’est vrai chez les nouveaux nés endormis mais aussi chez les adultes, montrant encore une fois que ces mécanismes d’apprentissages sont déjà présents et fonctionnels dès la naissance !
Activations cérébrales sans pause et avec pause entre les mots
Si vous souhaiter en savoir plus, les études complètes sont maintenant publiés sous les référence :
Fló, A., Benjamin, L., Palu, M., & Dehaene-Lambertz, G. (2022). Sleeping neonates track transitional probabilities in speech but only retain the first syllable of words. Scientific Reports, 12(1), 1-13.
Benjamin, L., Flo, A., Al Roumi, F., & Dehaene-Lambertz, G. (2022). Humans parsimoniously represent auditory sequences by pruning and completing the underlying network
Chez les enfants
Le projet Bien Joué
Plusieurs recherches de laboratoire ont montré que la compréhension de l’arithmétique chez les élèves pouvait être facilitée par certains jeux à contenu numérique. Dès lors, suffirait-il d’inciter les élèves à jouer pendant l’été pour améliorer leurs performances à la rentrée ? En collaboration avec la Fédération Française de Bridge, plusieurs milliers d’enfants de fin de CP ont reçu, juste avant les vacances, un jeu de cartes « le petit bridge » et un jeu de plateau « Lianes et Cascades ». Une centaine de classes volontaires, situées en REP/REP+ dans 4 départements très défavorisés (Guadeloupe, Nord, Pas de Calais, et la Réunion) ont été répartis aléatoirement en classes expérimentales (avec jeux) et contrôles (sans jeux). Les élèves des écoles expérimentales ont reçu les jeux dans la dernière semaine de CP (fin juin 2021) et ont pu jouer brièvement en classe avant de repartir chez eux avec les jeux. Au retour des vacances, à l’entrée au CE1, nous avons comparé leurs progrès à l’aide des évaluations nationales (programme EvalAide) et d’un questionnaire.
Les résultats montrent que :
Les élèves qui avaient reçu les jeux ont gagné en confiance dans leurs capacités, en mathématiques et en lecture.
Cependant, en moyennes, les élèves qui avaient reçu les jeux ne présentent pas des performances supérieures aux élèves contrôles, ni en maths, ni en langage.
Trop peu d’élèves (entre 10 et 20% selon les estimations) ont joué à ces jeux pendant l’été. Ces élèves ont davantage progressé que les autres, en mathématique comme en langage — mais comme il s’agissait de meilleurs élèves dès le départ, rien ne permet d’affirmer que c’est le fait d’avoir utilisé nos jeux qui les a fait progresser.
Plusieurs éléments peuvent expliquer ce faible impact: l’épidémie de Covid, le peu de temps disponible pour enseigner les jeux avant les vacances, et surtout le fait que près de 40% des élèves de REP/REP+ ne jouent régulièrement à aucun jeu, et n’ont pas adopté ceux que nous leur proposions. Il semble donc probable que ces résultats puissent être améliorés en introduisant les jeux à l’école tout au long de l’année, avec une véritable pédagogie qui enseigne non seulement les règles des jeux, mais surtout les concepts mathématiques et les raisonnements sur lesquels ils reposent. Une telle opération, appelée « Les oiseaux compteurs », est actuellement en cours.
Cette recherche souligne l’importance de l’expérimentation, même si son résultat est négatif : en son absence, il aurait été tentant de distribuer des jeux à tous les élèves, et l’inefficacité de cette mesure n’aurait jamais été reconnue.
Le projet s’inscrit dans le programme « Un violon dans mon école » porté par la fondation Vareille qui a pour but d’évaluer scientifiquement dans quelle mesure l’apprentissage d’un instrument de musique, en l’occurrence le violon, dès la maternelle, peut contribuer à l’épanouissement des enfants.
Le projet scientifiquement porté par NeuroSpin vise à étudier l’influence de cette pratique sur le cerveau de l’enfant. Plus précisément, nous souhaitons évaluer, au cours des années du CP et du CE1, les modifications anatomiques et fonctionnelles engendrées par une éducation musicale et une pratique du violon initiée dès l’âge de 4 ans.
Nous souhaitons particulièrement étudier l’éventuel transfert des effets de la pratique du violon à des domaines distants tels que les réseaux cérébraux du langage parlé, de la lecture, des mathématiques, et de l’attention. En effet, comme tout autre apprentissage, celui d’un instrument de musique, laisse son empreinte et marque profondément le cerveau de l’humain. La principale question est donc d’identifier cette empreinte neuronale, et de savoir si la musique peut avoir également un impact sur d’autres circuits neuronaux que ceux directement concernés par la musique.
Nous ambitionnons donc réaliser des expériences d’imagerie cérébrale chez 60 élèves qui seront en classe de CP à la rentrée scolaire de 2022-2023. La moitié des 60 élèves aura reçu une éducation musicale et aura pratiqué le violon de façon hebdomadaire, tandis que l’autre, bien appariée sur tous les plans, n’auront pas reçu une telle éducation. Ces expériences mesureront spécifiquement l’activité cérébrale des réseaux neuronaux des différents domaines cités auparavant : les réseaux neuronaux du langage parlé et oral, de la lecture, des mathématiques et de l’attention.
Le projet des Oiseaux Compteurs s’inscrit dans la continuité du projet Bien Joué été 2021. Il a pour vocation de tester si la distribution d’un jeu de cartes en début de CP et la pratique régulière de ce jeu en classe permet aux élèves de progresser davantage en mathématiques.
Le ministère de l’Éducation nationale, de la Jeunesse et des Sports a lancé cette opération en Novembre 2021: « Une opération ludique au service des apprentissages mathématiques ». Le jeu de cartes les Oiseaux compteurs, illustré par l’artiste Charlotte Gastaut, a été conçu par les services de la Direction Générale de l’Enseignement Scolaire (DGESCO) du ministère de l’Éducation nationale, de la Jeunesse et des Sports, avec le conseil et l’expertise du Conseil Scientifique de l’Éducation Nationale (CSEN). Près de 4 200 enseignants se sont portés volontaires pour faire pratiquer à leurs élèves de CP ces 8 jeux de cartes. Comme pour le projet Bien Joué, les classes ont été réparties aléatoirement entre classes expérimentales (avec jeux) et classes témoin (sans jeux).
Les classes du groupe expérimental ont pu mettre en place les jeux en s’appuyant sur les ressources éditées par la DGESCO et le CSEN et disponibles sur la page Eduscol du projet. Tout comme pour le projet Bien Joué, les progrès des élèves seront évalués grâce aux évaluations nationales (programme EvalAide) et à un questionnaire. La comparaison rigoureuse des résultats entre les deux groupes permettra de mesurer l’impact d’un tel dispositif.
Aujourd’hui, les élèves ont déjà passé les évaluations nationales de début de CP, celles de mi-CP et les questionnaires. Les évaluations nationales de début de CE1 auront lieu en Septembre 2022. Les premiers résultats de cette étude sont attendus pour le premier trimestre de l’année 2023.
Les petits plus à découvrir
La Conférence internationale sur le sommeil : « mieux dormir pour mieux apprendre »
Une conférence internationale sur le sommeil a été organisée le 23/03/2022 par le conseil Scientifique de l’Education Nationale (CSEN). Vous pourrez retrouver l’intégralité de la conférence en replay et/ou lire la note de synthèse qui rassemble les dernières données de la recherche et les recommandations.
Retrouvez aussi de nouvelles ressources sur la page dédiée au sommeil sur notre site internet moncerveauàlecole.
Voici un livre avec 70 propositions pour améliorer l’école : “Et si l’enfant était au coeur?“, co-publication (Gaël Le Bohec, député de la commission de l’éducation, François Taddei, le directeur du Learning Planet Institute, Sarah El Hairy la ministre de la jeunesse et engagement, Pauline Martinot, thésarde au sein du NeuroKidsLab.
Nous avons encore et toujours besoin de nos chers petits collaborateurs donc n’hésitez pas à venir participer à nos études et à parler de nos recherches autour de vous !
Découvrez comment se déroule notre étude “école et cerveau”
Inscrivez votre enfant pour participer à l’étude ” école et cerveau “. Vous et votre enfant participerez à cette fantastique opportunité d’aider les enseignants et les chercheurs à comprendre comment le cerveau de l’enfant apprend à l’école.
Venez pour la journée, participez à des recherches, jouez à des jeux, et apprenez-en davantage sur le cerveau. Tout sera gratuit, les frais(taxis, repas…etc.) sont couverts par la Fondation Vareille.
En savoir plus : neurokidslab@cea.fr 06 63 33 87 36 / 01 69 08 79 37
Participez à notre étude sur les apprentissages à l’école ! Vous profiterez d’une journée entière à NeuroSpin pour vous et votre enfant avec de nombreuses activités et expériences autour du cerveau et de la musique !
Votre enfant recevra une surprise ! Tout sera gratuit, les frais(taxis, repas…etc.) sont couverts par la Fondation Vareille.
Voici notre newsletter de nouvelle année. Nous vous adressons tout d’abord tous nos meilleurs vœux, une merveilleuse année de belles découvertes !
Vous pourrez lire nos dernières découvertes scientifiques sur le cerveau des bébés et des enfants ainsi que nos études en cours ou à venir ! Nous tenons avant tout à remercier chaleureusement tous nos petits chercheurs en herbe et leurs parents que nous avons vu ces derniers mois à Neurospin ainsi qu’à la maternité d’Orsay !
ATTENTION, NOTRE ADRESSE MAIL A CHANGE Vous pouvez désormais nous joindre à : neurokidslab@cea.fr
Voici quelques résultats de nos études récentes
Chez les bébés
Les bébés de 3 mois savent distinguer les quantités ! …
Nous utilisons tous les mathématiques dans notre vie de tous les jours, pour faire la monnaie dans un magasin, pour dire l’heure, pour choisir la file la plus courte au supermarché. La recherche suggère que le raisonnement numérique, essentiel pour notre fonctionnement, vient d’une capacité très basique qui est indépendante de la culture et de la langue: une capacité fondamentale d’estimer une quantité approximative d’items dans un ensemble sans les compter. Alors que de telles intuitions numériques sont communes à tous les adultes, leurs origines développementales sont pour l’instant méconnues. En fait, des études précédentes ont montrées que les bébés aussi jeunes que 6 mois pouvaient différencier des groupes d’objets composés de différents nombres d’items. Cependant ce n’est pas très clair de savoir si les bébés comparent ces groupes basés sur le nombre ou bien basés sur d’autres aspects non-numériques des quantités puisque les 2 sont inévitablement liés (Figure A)
Aujourd’hui, certaines théories suggèrent que notre sens du nombre est inné alors que d’autres maintiennent que les bébés peuvent seulement effectuer des jugements très généraux (de type “plus ou moins “) sans être capable de représenter les nombres indépendamment d’autres magnitudes parallèles.
Dans notre expérience, des nourrissons de 3 mois ont écouté des séquences composées soit de 4 sons, soit de 12 sons caractérisés par des durées et fréquences variables (Figure B).Pendant ce temps, nous avons enregistré leurs réponses cérébrales grâce à de l’electroencéphalographie à haute densité.
Pour savoir si les nourrissons ont été capables d’estimer le nombre de tons dans les séquences, nous avons utilisé une technique basée sur l’intelligence artificielle. Plus précisément, nous avons entrainé des algorithmes de machine learning afin de différencier les réponses neurales 4 VS 12 à travers des sessions multiples. Dans chaque session, nous avons seulement inclus certaines des séquences présentées dans la figure B. Une fois l’apprentissage complété, nous avons testé si les algorithmes pouvaient deviner si c’était 4 ou 12 à partir des réponses neurales de séquences auditives non entraînées caractérisées par différentes caractéristiques quantitatives. Globalement cette stratégie nous a permis d’éviter de commettre des erreurs d’effets de fréquence et durée pour le traitement numérique.
Nous avons trouvé que les nourrissons encodaient les nombres approximatifs des sons composant les séquences d’une manière automatique (ils étaient endormis !!) et indépendamment d’autres quantités non-numériques qui définissaient les stimuli (telles que la fréquence et la durée).
Comment se fait-il que notre cerveau soit équipé avec un mécanisme primitif pour l’extraction de l’information numérique si précocement ? Après tout, à 3 mois et durant le sommeil, les nombres approximatifs ne semblent pas si pertinents à représenter… Nous pensons que les nombres puissent être spéciaux car c’est la seule quantité qui transcende les sens, le temps et l’espace (par exemple “4 doigts”, “4 parfums”, “4 sons” n’ont perceptivement rien en commun mais partagent le même concept numérique). Etant donné cette considération, nous nous sommes demandés si les représentations numériques de nos jeunes participants étaient en effet abstraites. Certains des bébés ont pu être exposés à des présentations visuelles d’objets colorés (figure C).
Dans ce cas 4 et 12 étaient présentés dans un format complètement différent : l’information était vue et plus entendue; c’était distribué dans l’espace (donc en simultané) et plus dans le temps (donc en séquentiel) et pour finir les bébés étaient réveillés et non endormis. De façon surprenante, nous avons trouvé que nos algorithmes de machine learning entraînés à distinguer 4 et 12 à partir des réponses cérébrales aux séquences auditives étaient capables d’estimer si le bébé avait vu 4 ou 12 objets à partir des réponses cérébrales collectées lors de la tâche visuelle.
En conclusion, nous avons montré que les très jeunes bébés extraient l’information numérique de l’environnement de façon automatique et ce indépendamment de sa modalité.
Notre expérience des « tons » musicaux est liée à la fréquence de répétition des ondes sonores qui atteint nos oreilles. Par exemple, lorsqu’on appuie sur les touches d’un piano en allant de la gauche vers la droite, la fréquence de répétition des ondes sonores qui sont produites augmente de façon linéaire (Figure A).
Par conséquent, nous percevons des tons qui semblent de plus en plus hauts à mesure que nous avançons sur le piano. Pourtant les notes musicales qui sont issues via ce processus reviennent de façon cyclique à l’intérieur de chaque octave. Curieusement, les notes qui portent le même nom (C correspond à “DO” en français, G correspond à « SOL ») sont caractérisées par différentes fréquences dépendant de leur octave mais malgré cela, elles sont perçues de façon très similaire. Ce phénomène appelé “ l’équivalence d’octave” et il est utilisé par toutes les échelles musicales qui existent ou qui ont existé dans le passé.
En prenant en compte toutes ces considérations, les psychologues décrivent le ton musical comme composé de 2 dimensions (Figure B) : une première linéaire (hauteur) et l’autre cyclique (« chroma » ou la qualité ou la couleur du son). En ce qui concerne cette dernière, il existe une controverse depuis plus de 2 siècles. Selon certains auteurs, chroma correspond à un attribut basique perceptuel du son provenant de contraintes biologiques. Selon d’autres auteurs, nous apprendrions à reconnaître les mêmes notes à travers les octaves grâce à l’éducation musicale. En d’autres termes, « chroma » est considérée par ces derniers auteurs comme une composante de haut niveau secondaire à l’exposition à la musique occidentale, exigeant de l’attention et de l’apprentissage dans le but d’être traité.
Afin de résoudre ce débat, nous avons exposé des bébés de 3 mois à des séquences de sons d’orchestre répétés couvrant 4 “hauteurs” et 2 “chromas” (cf Figure A). Alors que les bébés étaient pour la plupart du temps endormis, nous avons collecté leurs réponses cérébrales avec de l’électroencéphalographie à haute densité et nous avons analysé les données avec des techniques d’intelligence artificielle (“machine learning”). Nous avons constaté que les nourrissons traitaient les tons musicaux le long de deux dimensions : hauteur et chroma. Plus spécifiquement, nous avons observé que la fréquence particulière des notes (hauteur) pouvait être reconstruite juste après le début des sons (Figure C).
Après environ 600ms, le cerveau du nourrisson retire l’information relative à la hauteur et traite la représentation du “chroma ” (qui est donc l’identité de la note indépendamment de la fréquence de répétition du son (donc de l’octave)). Par ailleurs, nous avons dé couvert que les bébés continuaient de représenter le chroma (mais pas la hauteur) à travers les séquences auditives et même lorsque les sons avaient stoppé.
En conclusion, nous avons démontré que la hauteur et le chroma constituaient des principes d’organisation fondamentaux de la perception auditive observables dès les premiers mois.
Afin de contribuer au débat mentionné plus haut, le fait que le chromasoit traité par des cerveaux pré-verbaux durant le sommeil suggère que cet attribut constitue un aspect fondamental du son plutôt qu’une composante de haut niveau (et donc exigeante sur le plan cognitif) lié à la culture. Pour aller plus loin, nous proposons que les deux dimensions sont traitées à des temps différents, ceci étant dû à leur fonction différente : alors que la hauteur fournit de l’information sur la source du son (violon VS violoncelle), le chroma fait passer le message (e.g. il définit la mélodie) et pour cette raison a besoin d’être traqué dans le temps de façon continue.
Testez le niveau de lecture de votre enfant en découvrant notre nouveau jeu : LE PIEGE A MOTS !
Le piège à mots est un jeu rapide et amusant pour tester son niveau de lecture. En ligne et entièrement gratuit, sur téléphone ou sur ordinateur, il permet de mesurer l’acquisition des mécanismes fondamentaux de la lecture en 5 à 10 minutes seulement !
L’enfant/ l’élève obtient un retour immédiat sur ses performances de lecture et ses erreurs.
Nous avons particulièrement besoin de données chez les collégiens 5ème, 4ème, 3ème ;-)
Vous aussi, parents, collègues saisissez la chance de participer à une expérience scientifique unique et nous aider à comprendre les mécanismes cérébraux sous-jacents aux grandes fonctions cognitives comme le langage, la mémorisation, ….
Au sein du laboratoire UNICOG (lien) auquel le NeuroKidsLab est rattaché, nous avons plusieurs études en cours en IRM et en MEG.
En septembre 2019 a été constitué un comité d’experts sur les 1000 premiers jours afin d’aider et d’accompagner les parents et de réduire les inégalités.
Il existe un site internet à destination des parents et abordant des thématiques variées autour de l’arrivée d’un bébé :
Un rapport, beaucoup plus riche, a également été publié le 8 mars 2000 qui permet de rassembler l’ensemble des conclusions du comité vous pouvez le télécharger ici.
Ces résultats incitent à utiliser le jeu et la construction d’objets matériels. L’idée est de faire découvrir aux enfants les nombres mais aussi les formes, les mesures, l’espace, la logique… toutes LES mathématiques avec comme moyens
Différents jeux, supports et contextes
En enseignant le vocabulaire spécifique des mathématiques
En proposant des évaluations régulières
En suivant une progression pédagogique en lien avec la trajectoire cognitive développementales des enfants.
Nous avons encore et toujours besoin de nos chers petits collaborateurs donc n’hésitez pas à venir participer à nos études et à parler de nos recherches autour de vous !
Que représentent les tons musicaux et de quoi sont-ils composés?
Notre expérience des « tons » musicaux est liée à la fréquence de répétition des ondes sonores qui atteint nos oreilles. Par exemple, lorsqu’on appuie sur les touches d’un piano en allant de la gauche vers la droite, la fréquence de répétition des ondes sonores qui sont produites augmente de façon linéaire (Figure A)
Par conséquent, nous percevons des tons qui semblent de plus en plus hauts à mesure que nous avançons sur le piano. Pourtant les notes musicales qui sont issues via ce processus reviennent de façon cyclique à l’intérieur de chaque octave. Curieusement, les notes qui portent le même nom (C correspond à “DO” en français, G correspond à « SOL ») sont caractérisées par différentes fréquences dépendant de leur octave mais malgré cela, elles sont perçues de façon très similaire. Ce phénomène est appelé “ l’équivalence d’octave” et il est utilisé par toutes les échelles musicales qui existent ou qui ont existé dans le passé.
En prenant en compte toutes ces considérations, les psychologues décrivent le ton musical comme composé de 2 dimensions (Figure B) : une première linéaire (hauteur) et l’autre cyclique (« chroma » ou la qualité ou la couleur du son). En ce qui concerne cette dernière, il existe une controverse depuis plus de 2 siècles. Selon certains auteurs, chroma correspond à un attribut basique perceptuel du son provenant de contraintes biologiques. Selon d’autres auteurs, nous apprendrions à reconnaître les mêmes notes à travers les octaves grâce à l’éducation musicale. En d’autres termes, « chroma » est considérée par ces derniers auteurs comme une composante de haut niveau secondaire à l’exposition à la musique occidentale, exigeant de l’attention et de l’apprentissage dans le but d’être traité.
Des capacités à distinguer les tons musicaux à 3 mois et endormis!
Afin de résoudre ce débat, nous avons exposé des bébés de 3 mois à des séquences de sons d’orchestre répétés couvrant 4 “hauteurs” et 2 “chromas” (cf Figure A). Alors que les bébés étaient pour la plupart du temps endormis, nous avons collecté leurs réponses cérébrales avec de l’électroencéphalographie à haute densité et nous avons analysé les données avec des techniques d’intelligence artificielle (“machine learning”). Nous avons constaté que les nourrissons traitaient les tons musicaux le long de deux dimensions : hauteur et chroma. Plus spécifiquement, nous avons observé que la fréquence particulière des notes (hauteur) pouvait être reconstruite juste après le début des sons (Figure C).
Le “chroma” ou la couleur du son, un aspect fondamental du son
Après environ 600ms, le cerveau du nourrisson retire l’information relative à la hauteur et traite la représentation du “chroma ” (qui est donc l’identité de la note indépendamment de la fréquence de répétition du son (donc de l’octave)). Par ailleurs, nous avons dé couvert que les bébés continuaient de représenter le chroma (mais pas la hauteur) à travers les séquences auditives et même lorsque les sons avaient stoppé.
En conclusion, nous avons démontré que la hauteur et le chroma constituaient des principes d’organisation fondamentaux de la perception auditive observables dès les premiers mois.
Afin de contribuer au débat mentionné plus haut, le fait que le chromasoit traité par des cerveaux pré-verbaux durant le sommeil suggère que cet attribut constitue un aspect fondamental du son plutôt qu’une composante de haut niveau (et donc exigeante sur le plan cognitif) lié à la culture. Pour aller plus loin, nous proposons que les deux dimensions sont traitées à des temps différents, ceci étant dû à leur fonction différente : alors que la hauteur fournit de l’information sur la source du son (violon VS violoncelle), le chroma fait passer le message (e.g. il définit la mélodie) et pour cette raison a besoin d’être traqué dans le temps de façon continue.
Vous souhaitez venir découvrir à quoi pense votre bébé?
Venez participer à une expérience unique à Neurospin, sur le plateau de Saclay!
Voici la liste de nos études en cours
Perception des formes géométriques (GEOM)
Durée
En général, un rendez-vous vous dure environ 30/40 minutes et notre étude proprement dite dure de quelques minutes à 20 minutes d’enregistrement.
Descriptif
Nous démarrons une étude sur la perception des formes géométriques chez les bébés de 3 mois.
Pour ce faire, nous allons enregistrer l’activité naturelle du cerveau de votre bébé à l’aide de l’électroencéphalogramme (ou EEG). Pour réaliser cette méthode, inoffensive et non-invasive, nous plaçons une sorte de bonnet composé de capteur entourés d’éponges humidifiées sur la tête de votre bébé.
Comment se déroule l’examen ?
Au cours de la présente étude, nous présenterons à votre bébé différentes formes géométriques partageant les mêmes propriétés (par ex, 2 rectangles changeant de taille ou d’orientation) ou non (1 rectangle et 1 polygone).
Contact
Si vous êtes intéressé n’hésitez pas à nous rappeler au 01.69.08.79.37 ou au 01.69.08.90.66 ou à nous contacter par mail : neurokidslab@cea.fr
Perception Visuelle (VIS_AMB)
Durée
Nous prévoyons une durée totale de présence dans notre laboratoire d’environ 45mn/1heure.
Descriptif
Nous menons actuellement une étude sur la perception visuelle des visages et des maisons chez les bébés de 3 mois.
Nous enregistrons l’activité naturelle du cerveau de votre bébé à l’aide de l’électroencéphalogramme (ou EEG). Pour ce faire, nous plaçons sur sa tête, une sorte de filet très léger et constitué de multiples capteurs à l’intérieur de petites éponges humidifiées.
Comment se déroule l’examen ?
Au cours de la présente étude, votre bébé sera placé sur vos genoux pour regarder un écran d’ordinateur sur lequel différentes séquences de sons et d’images lui seront présentées pendant environ 20 minutes. Nous avons besoin que votre bébé soit bien réveillé et attentif.
Cette étude inclut une courte phase d’apprentissage à la maisonpendant laquelle vous montrerez une courte vidéo à votre bébé à J-3, J-2 et J-1 avant le jour du RDV.
Contact
Si vous êtes intéressé n’hésitez pas à nous rappeler au 01.69.08.79.37 ou au 01.69.08.90.66 ou à nous contacter par mail : neurokidslab@cea.fr
Acquisition des symboles (SYMBCOMBI)
Durée
Nous prévoyons une durée totale de présence dans notre laboratoire d’environ 45mn/1heure.
Descriptif
Nous menons actuellement une étude sur l’acquisition des symboles chez les bébés de 5 mois.
Nous enregistrons l’activité naturelle du cerveau de votre bébé à l’aide de l’électroencéphalogramme (ou EEG). Pour ce faire, nous plaçons sur sa tête, une sorte de filet très léger et constitué de multiples capteurs à l’intérieur de petites éponges humidifiées.
Comment se déroule l’examen ?
Au cours de la présente étude, votre bébé sera placé sur vos genoux pour regarder un écran d’ordinateur sur lequel différentes séquences de sons et d’images lui seront présentées pendant environ 20 minutes. Nous avons besoin que votre bébé soit bien réveillé et attentif.
Cette étude inclut une courte phase d’apprentissage à la maisonpendant laquelle vous montrerez une courte vidéo à votre bébé à J-3, J-2 et J-1 avant le jour du RDV.
Contact
Si vous êtes intéressé n’hésitez pas à nous rappeler au 01.69.08.79.37 ou au 01.69.08.90.66 ou à nous contacter par mail : neurokidslab@cea.fr
Comment le sens du nombre apparait chez l’être humain?
Nous utilisons tous les mathématiques dans notre vie de tous les jours, pour faire la monnaie dans un magasin, pour dire l’heure, pour choisir la file la plus courte au supermarché. La recherche suggère que le raisonnement numérique, essentiel pour notre fonctionnement, vient d’une capacité très basique qui est indépendante de la culture et de la langue: une capacité fondamentale d’estimer une quantité approximative d’items dans un ensemble sans les compter. Alors que de telles intuitions numériques sont communes à tous les adultes, leurs origines développementales sont pour l’instant méconnues. En fait, des études précédentes ont montrées que les bébés aussi jeunes que 6 mois pouvaient différencier des groupes d’objets composés de différents nombres d’items. Cependant ce n’est pas très clair de savoir si les bébés comparent ces groupes basés sur le nombre ou bien basés sur d’autres aspects non-numériques des quantités puisque les 2 sont inévitablement liés (Figure A)
Figure A – des différences en numérosité impliquent inévitablement différences sur d’autres paramètres
Aujourd’hui, certaines théories suggèrent que notre sens du nombre est inné alors que d’autres maintiennent que les bébés peuvent seulement effectuer des jugements très généraux (de type “plus ou moins “) sans être capable de représenter les nombres indépendamment d’autres magnitudes parallèles.
Des capacités à distinguer les quantités à 3 mois et endormis!
Figure B – Séquences Auditives
Dans notre expérience, des nourrissons de 3 mois ont écouté des séquences composées soit de 4 sons, soit de 12 sons caractérisés par des durées et fréquences variables (Figure B).Pendant ce temps, nous avons enregistré leurs réponses cérébrales grâce à de l’electroencéphalographie à haute densité. Pour savoir si les nourrissons ont été capables d’estimer le nombre de tons dans les séquences, nous avons utilisé une technique basée sur l’intelligence artificielle. Plus précisément, nous avons entrainé des algorithmes de machine learning afin de différencier les réponses neurales 4 VS 12 à travers des sessions multiples. Dans chaque session, nous avons seulement inclus certaines des séquences présentées dans la figure B.
Une fois l’apprentissage complété, nous avons testé si les algorithmes pouvaient deviner si c’était 4 ou 12 à partir des réponses neurales de séquences auditives non entraînées caractérisées par différentes caractéristiques quantitatives. Globalement cette stratégie nous a permis d’éviter de commettre des erreurs d’effets de fréquence et durée pour le traitement numérique.
Nous avons trouvé que les nourrissons encodaient les nombres approximatifs des sons composant les séquences d’une manière automatique (ils étaient endormis !!) et indépendamment d’autres quantités non-numériques qui définissaient les stimuli (telles que la fréquence et la durée).
Des capacités cross-modales!
Comment se fait-il que notre cerveau soit équipé avec un mécanisme primitif pour l’extraction de l’information numérique si précocement ? Après tout, à 3 mois et durant le sommeil, les nombres approximatifs ne semblent pas si pertinents à représenter… Nous pensons que les nombres puissent être spéciaux car c’est la seule quantité qui traverse/dépasse les sens, le temps et l’espace (par exemple “4 doigts”, “4 parfums”, “4 sons” n’ont perceptivement rien en commun mais partagent le même concept numérique). Etant donné cette considération, nous nous sommes demandés si les représentations numériques de nos jeunes participants étaient en effet abstraites. Certains des bébés ont pu être exposés à des présentations visuelles d’objets colorés (figure C).
Figure C – Séquences Visuelles
Dans ce cas 4 et 12 étaient présentés dans un format complètement different:l’information était vue et plus entendue; c’était distribué dans l’espace (donc en simultané) et plus dans le temps (donc en séquentiel) et pour finir les bébés étaient réveillés et non endormis. De façon surprenante, nous avons trouvé que nos algorithmes de machine learning entraînés à distinguer 4 et 12 à partir des réponses cérébrales aux séquences auditives étaient capables d’estimer si le bébé avait vu 4 ou 12 objets à partir des réponses cérébrales collectées lors de la tâche visuelle.
En conclusion, nous avons prouvé que les très jeunes bébés extraient l’information numérique de l’environnement de façon automatique et ce indépendamment de sa modalité.
Voici notre newsletter de rentrée afin de découvrir nos découvertes scientifiques passées et à venir sur le cerveau des bébés et des enfants ! Nous tenons avant tout à remercier chaleureusement tous nos petits chercheurs en herbe et leurs parents que nous avons vu ces derniers mois à Neurospin ainsi qu’à la maternité d’Orsay !
Voici quelques résultats de nos études récentes
Chez les bébés
Un code neural combinatoire pour la parole est présent chez le nourrisson
Pour comprendre le langage, le cerveau humain doit pouvoir extraire les plus petites unités stables et invariables (quels que soit le locuteur, la voix, l’intonation) que sont les phonèmes, eux-mêmes définis par des caractéristiques phonémiques propres (manières d’articuler et place d’articulation). En utilisant un filet à haute densité incluant 256 électrodes, spécifiquement créé par EGI pour notre laboratoire, et en faisant écouter des centaines de syllabes choisies en fonction de leurs caractéristiques, nous avons pu démontrer que la parole est traitée par le cerveau pré-verbal déjà d’une manière spéciale et dédiée même lorsque la connaissance motrice/articulatoire n’est pas encore disponible.
–> Vous pouvez retrouver les détails de cette étude dans la newsletter de rentrée 2019 et un article plus récent publié sur le site de l’institut des Sciences du vivant Frédéric Joliot ici.
Gennari, G., Marti, S., Palu, M., Fló, A., & Dehaene-Lambertz, G. (2021). Orthogonal neural codes for speech in the infant brain. Proceedings of the National Academy of Sciences, 118(31).
Chez les enfants
Que nous disent les évaluations nationales de CP/CE1 ?
Le dispositif Eval’Aide (“Evaluer pour mieux aider”, Evaluations nationales en CP et CE1) a été mis en place en 2018. Ce sont quelques 700 000 enfants qui ont passé des tests de langage, lecture et mathématiques en début de CP, milieu de CP et début de CE1. Des chercheurs de notre laboratoire ont travaillé à l’analyse de ces données afin d’évaluer la pertinence de ce dispositif en ce qui concerne l’évaluation des compétences et des besoins des élèves, l’utilité des mesures en début de CP dans l’anticipation du développement ultérieur du langage et des mathématiques et l’identification potentielle de difficultés dès le début de CP qui pourraient nécessiter une intervention ciblée.
Pour résumer :
Les élèves entrent à l’école avec d’importantes différences de compétence, notamment liées à l’âge et au milieu social, qu’EvalAide permet de détecter ;
L’école réduit les différences entre catégories sociales d’établissement ;
C’est au sein des REP et REP+ que les enfants progressent le plus en langage et en mathématiques ;
En mathématiques, un écart important en faveur des garçons apparait en moins d’un an, et ce dans tous les domaines, particulièrement la résolution de problèmes et la ligne numérique ;
En langage, l’école compense partiellement les écarts entre garçons et filles qui sont présents dès l’entrée en CP ;
Dans ses enseignements fondamentaux, la classe de CP profite plus aux garçons, que ce soit en langage ou en mathématiques ;
Tous les tests d’Evalaidesont utiles pour que les enseignants identifient, le plus tôt possible les élèves à risque de développer des difficultés d’apprentissage et puissent suivre leurs progrès
Dans le cadre des évaluations nationales, les performances de lecture ont été mesurées chez plusieurs milliers d’élèves en début de 6ème. Il s’agissait d’évaluer :
– le nombre de mots qu’ils parviennent à lire en une minute (« fluence de lecture ») ;
– leur capacité à déterminer si un mot est ou n’est pas français (« décision lexicale »).
La fluence est un exercice très utile pour identifier rapidement le niveau de lecture des élèves et le test de décision lexicale permet d’évaluer plus finement le bon fonctionnement des deux voies de lecture : lecture par assemblage (ou décodage) et lecture par adressage (qui s’appuie sur le lexique du lecteur). Les deux tests présentent l’intérêt d’identifier les difficultés potentielles des élèves à un moment où il est encore possible d’y remédier. Ainsi, 15,3% des élèves de 6ème restent en deçà du niveau de CE2 en lecture : ils n’ont pas encore automatisé le décodage et manquent de vocabulaire.
Le Conseil scientifique recommande l’utilisation de ces outils et propose plusieurs pistes d’interventions pédagogiques susceptibles d’aider les élèves à enrichir leur vocabulaire et leur maîtrise des règles de décodage du français.
L’exercice de décision lexicale est disponible sous le nom de Piège à mots.
Testez le niveau de lecture de votre enfant en découvrant notre nouveau jeu : LE PIEGE A MOTS !
Le piège à mots est un jeu rapide et amusant pour tester son niveau de lecture. En ligne et entièrement gratuit, sur téléphone ou sur ordinateur, il permet de mesurer l’acquisition des mécanismes fondamentaux de la lecture en 5 à 10 minutes seulement !
L’enfant obtient un retour immédiat sur ses performances de lecture et ses erreurs
Vous aussi, parents, collègues saisissez la chance de participer à une expérience scientifique unique et nous aider à comprendre les mécanismes cérébraux sous-jacents aux grandes fonctions cognitives comme le langage, la mémorisation, ….
Au sein du laboratoire UNICOG (lien) auquel le NeuroKidsLab est rattaché, nous avons plusieurs études en cours en IRM et en MEG.
Les babylabs s’invitent au lab de la Cité des Bébés pour créer la Cité des Bébés de demain !
Nous mettons actuellement en place un partenariat interbabylabs avec le lab de la Cité des bébés qui se situe au sein de la cité des sciences
C’est un espace dédié aux bébés de 0 à 2 ans, accompagnés de leurs parents, grand-parents, assistante maternelle… où ils peuvent découvrir, observer, écouter, toucher, sentir…. Dans un environnement sans plastiques et sans téléphones portables.
Nous avons le projet de pouvoir mener des rencontres interactives régulières (1 à 2 fois par mois) avec les familles afin de présenter les dernières découvertes des babylabs sur les incroyables capacités motrices, cognitives et sociales des bébés !
Face à face avec son cerveau : un nouveau livre à découvrir !
Retrouvez des centaines d’images magnifiques du cerveau humain et découvrez les dernières découvertes neuroscientifiques majeures des 30 dernières années !
Dehaene, S. (2021). Face à face avec son cerveau. Odile Jacob.
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*** LE NEUROKIDSLAB RECRUTE ***
Nous avons encore et toujours besoin de nos chers petits collaborateurs donc n’hésitez pas à venir participer à nos études et à parler de nos recherches autour de vous !
Le piège à mots est un jeu rapide et amusant pour tester son niveau de lecture. En ligne et entièrement gratuit, sur téléphone ou sur ordinateur, il permet de mesurer l’acquisition des mécanismes fondamentaux de la lecture.
Le piège à Mots est un jeu adapté pour les enfants du CE2 à la 3ème mais peut être utilisé même au-delà.
Les enseignants y verront un outil très utile pour se faire une idée du niveau de lecture de leurs élèves, et grâce à un retour immédiat sur les performances de lecture de l’élève en fin de partie, cerner plus précisément ses difficultés.
Comment ce jeu mesure-t-il les mécanismes fondamentaux de la lecture ?
Le jeu invite les enfants à rapidement décider si une chaîne de lettres est un mot ou un piège. Obtenir un grand nombre de réponses correctes nécessite à la fois d’avoir un large vocabulaire, une bonne maîtrise des règles de l’orthographe et une lecture précise. Certains mots sont très rares et certains pièges sont proches de vrais mots.
La recherche a démontré que ce type de tests, appelés décision lexicale, était très efficace pour évaluer l’automatisation, la vitesse, la précision et le vocabulaire notamment.
La note du conseil scientifique « Evaluer la lecture en 6ème » publiée au mois de mai 2021 explique en détail le fonctionnement de cet outil et en montre les résultats, obtenus pour 3600 élèves de 6ème.
Voici notre newsletter de printemps afin de découvrir nos découvertes scientifiques passées et à venir sur le cerveau des bébés et des enfants ! Nous tenons avant tout à remercier chaleureusement tous nos petits chercheurs en herbe et leurs parents que nous avons vu ces derniers mois à Neurospin !
Voici quelques résultats de nos études récentes
Chez les bébés
Les représentations phonétiques sont déjà présentes à 3 mois!
Des études ont montré qu’avant même de prononcer ses premiers mots, l’enfant est capable de distinguer des syllabes qui ne diffèrent entre elles que par un seul phonème. Ce qui fait davantage l’objet d’un débat est de savoir si l’enfant perçoit la syllabe comme une unité ou s’il a accès aux unités phonémiques qui la composent. Dans notre expérience, des bébés de 3 mois étaient exposés à une association systématique entre un phonème contenu dans une syllabe et une image arbitraire. Pendant plusieurs minutes, ils étaient exposés aux séquences suivantes : ils entendaient une syllabe (bé,bain,ban,bi) suivie 1,5 seconde plus tard par une image (une croix jaune ou un triangle rouge).
Pour la moitié des enfants, les syllabes contenant b étaient associées à la croix jaune, et les syllabes contenant g au triangle rouge et inversement pour l’autre moitié de enfants.
Figure 1 Structure des essais
Pendant la phase de test les enfants entendaient deux syllabes nouvelles, ba et ga suivies 1.5 s plus tard par une image. La moitié du temps, l’image était conforme à l’entraînement, essais congruents (ie. Si les enfants avaient vu la croix jaune systématiquement après avoir entendu une syllabe commençant par b alors ils voyaient la croix jaune après la syllabe ba en test). L’autre moitié du temps, les syllabes ba et ga étaient suivies par des images non conformes à l’entraînement, essais incongruents.
Si les enfants ont seulement une perception globale de la syllabe, ils ne peuvent pas établir d’association stable avec une image. En revanche, s’ils perçoivent les phonèmes qui forment la syllabe, ils peuvent repérer l’association entre un phonème et l’image qui lui est systématiquement associée et détecter les associations non conformes présentées en test.
Résultats :
La figure 2 montre la courbe de l’activité cérébrale dans les régions visuelles (à l’arrière de la tête). On observe une différence entre les réponses cérébrales aux images conformes à la phase d’entraînement (courbe en vert) et la réponse aux images non conformes (courbe en rouge). Cette différence montre que, non seulement, les enfants, se représentent les phonèmes, mais qu’ils peuvent les associer à une image arbitraire. Cette capacité, à la base du mécanisme de la lecture est ainsi présente dans l’architecture cérébrale dès les premiers mois de l’enfant.
Figure 2 Activité cérébrale dans les régions visuelles
Mersad, K., Kabdebon, C., & Dehaene-Lambertz, G. (2021). Explicit access to phonetic representations in 3-month-old infants. Cognition, 104613.
Chez les enfants
Un nouvel outil pour apprendre à lire sur tablette
Les tablettes et les ordinateurs offrent des opportunités pour apprendre mais leur potentiel vient surtout des logiciels et applications qu’ils proposent. Les jeux éducatifs ne doivent pas seulement fournir un design stimulant mais aussi être basé sur des principes de recherche en éducation et en neurosciences cognitives et doivent être évalués par des tests dans les classes à grande échelle.
Notre équipe a mis en place un nouveau jeu adaptatif ELAN qui soutient l’acquisition de la lecture grâce à un enseignement et un entrainement « phonétique ». En effet, le jeu fournit des instructions explicites et systématiques des correspondances graphème-phonème et renforce le décodage grâce à une pratique de lecture et d’épellation (encodage) avec des textes décodables à 100%. Le jeu utilise également périodiquement des tâches de décision lexicale afin de mesure la transition entre la phase de décodage lettre par lettre et la phase de reconnaissance fluide des mots.
Le logiciel a été testé dans une étude contrôle randomisée incluant 44 classes de CP (975 enfants !). Les enfants ayant utilisé ELAN durant la première période se sont améliorés comparativement aux deux autres groupes contrôles, ayant respectivement utilisé un logiciel de mathématiques ou n’ayant pas utilisé de tablette et ayant suivi le programme comme d’habitude. Les améliorations étaient significatives dans la fluence de lecture (lecture de mots en 1 minute et lecture de pseudo-mots) et en compréhension de lecture de phrase, ce qui est cohérent avec l’idée que l’amélioration du décodage peut aider l’enfant à se concentrer sur la compréhension. Ces résultats soulignent l’importance d’un entrainement « phonétique » explicite et systématique précoce et procurent un nouveau logiciel afin de faciliter un tel entraînement.
Watkins, C. P., Caporal, J., Merville, C., Kouider, S., & Dehaene, S. (2020). Accelerating reading acquisition and boosting comprehension with a cognitive science-based tablet training. Journal of Computers in Education, 7(2), 183-212.
Une nouvelle version du logiciel, appelée KALULU, est disponible en ligne. Il a été testé dans une étude à grandeur nature, le projet LUDO.
Quelques Projets en cours …
Chez les bébés
Pour connaître nos études en cours, c’est par ici !
Chez les enfants/ados
Ados maths/langage
Nous recherchons toujours des adolescents garçons de 14 ans bons à l’école et aimant les mathématiques.
Il s’agit de comprendre ce qu’il se passe dans le cerveau lorsque l’on fait des tâches de langage et des tâches de mathématiques et d’identifier les réseaux mathématiques et non-mathématiques.
Vous aussi, parents, collègues saisissez la chance de participer à une expérience scientifique unique et nous aider à comprendre les mécanismes cérébraux sous-jacents aux grandes fonctions cognitives comme le langage, la mémorisation, ….
Au sein du laboratoire UNICOG (lien) auquel le NeuroKidsLab est rattaché, nous avons plusieurs études en cours en IRM et en MEG.
Ghislaine Dehaene-Lambertz, la directrice de recherche de l’équipe Neuroimagerie du Développement a organisé un séminaire sur l’organisation des cartes cognitives du nourrisson à la fondation des Treilles en mars dernier, donnant lieu à plusieurs exposés de plusieurs chercheurs UNICOG et d’autres laboratoires français et européens ainsi que des exposés en ligne de chercheurs du monde entier.
Tous les ans a lieu la semaine du cerveau pendant laquelle plusieurs chercheurs de Neurospin exposent leurs travaux au grand public. Cette année, les conférences ont eu lieu virtuellement mais vous pouvez les redécouvrir sur la chaîne Youtube du CEA :
Nous avons encore et toujours besoin de nos chers petits collaborateurs donc n’hésitez pas à venir participer à nos études et à parler de nos recherches autour de vous !
Participez à nos études en ligne depuis chez vous!
Clothilde Delacroix
Apprentissage du langage
chez le bébé
Durée
Seulement 15 minutes !!
Description
Notre équipe travaille entre autres sur le développement et l’apprentissage du langage chez le nourrisson. Et pour comprendre le bébé, nous avons aussi besoin de tester des adultes ! Pour cela, nous avons mis en place une courte expérience en ligne de 15 minutes environ à destination des adultes qui vous replonge dans la tête d’un bébé qui apprend à parler.
Nous cherchons des participants disposés à consacrer bénévolement (ou à hauteur de 30€*) quelques heures de leur vie au cours des jours à venir! Les tests consistent à répondre à des questionnaires et à réaliser des tâches de psychologie expérimentale. Tous les tests auront lieu en ligne.
Au sein du laboratoireUNICOG (neuroimagerie des fonctions cognitives), nous menons des études chez les adultes pour comprendre les mécanismes cérébraux mis en jeu par diverses tâches cognitives impliquant le langage, la mémoire, la capacité de traitement des symboles ….
Vision normale ou corrigée avec des lentilles de contact
Voici la liste de nos études en cours
Etudes en IRM
Compression mentale de séquences binaires(ABseq)
Durée
2 heures 30
Description
Dans cette expérience en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) à 3 Teslas, nous étudions la façon dont le cerveau représente la structure de séquences binaires. Il vous sera demandé d’essayer de mémoriser de courtes séquences de bips sonores (composées de deux notes différentes), de complexité variable. Vous devrez ensuite détecter d’éventuels changements dans la séquence apprise. Nous chercherons de plus à identifier les régions de votre cerveau impliquées dans d’autres fonctions telles le langage et les mathématiques (via de courts exercices de lecture ou de calcul mental élémentaire) afin de les comparer avec celles jouant un rôle dans la mémorisation des séquences sonores.”
Indemnisation
80 euros
Critères spécifiques
Être âgé(e) de 18 à 35 ans
Ne pas avoir participé au projet MEG-EEG “ABseq” (Août-novembre 2019)
Contact
Samuel Planton
email: neurokidslab@cea.fr
Etudes en MEG
Etude SS4
Durée
2 heures 30
Description
Cette étude implique la mémorisation de quelques paires de mots et d’objets. Dans cette expérience, vous serez installé dans la MEG et nous vous demanderons simplement de regarder un écran tout en entendant quelques mots. C’est aussi simple que cela ! Afin de ne pas biaiser l’étude, l’objectif de ce projet vous sera expliqué à la fin de l’expérience. Alors, intéressé ?
Indemnisation
Entre 75 et 95 euros
Critères spécifiques
Langue maternelle française
Ne pas avoir participé aux différents projets SymSym (IRM)
Contact
Milad Ekramnia
email : unicogmeg@gmail.com
Comment le cerveau humain traite le langage?(French Local Global)
Durée
entre 2 heures 30 et 3 heures
Description
Ce projet vise à répondre à un débat en cours dans le domaine du traitement et de la compréhension du langage. Le langage est-il basé sur de simples régularités statistiques, telles que les probabilités de traduction, ou est-il un phénomène profondément ancré dans des structures arborescentes complexes ?
Indemnisation
Entre 80 et 100 euros
Critères spécifiques
Langue maternelle française
Être bien reposé pour être bien concentré.
Contact
Christos Nikolaos Zacharopoulos
email: unicogmeg@gmail.com
Tests comportementaux
Voyage mental dans le temps d’une histoire (alloMTT)
Durée
1 heure 30 (sans compter le temps d’apprentissage des événements à la maison)
Description
Lorsque nous nous remémorons des événements passés, ou que nous planifions nos journées futures, nous utilisons notre capacité à voyager mentalement dans le temps. Cette expérience de sciences cognitive a pour but d’explorer le voyage mental dans le temps, en utilisant une histoire fictive. Pour cela, vous devrez au préalable apprendre les événements de cette histoire et le moment où ils se déroulent. Vous exercerez votre habilité à vous projeter mentalement dans le temps, tout en replaçant ces événements à leur position appropriée.
Indemnisation
40 euros
Critères spécifiques
Apprentissage d’une histoire fictive à la maison avant l’expérience
Être âgé(e) de 18 à 50 ans
Contact
Anna Wagelmans et Cyril Nicolai
email: neurokidslab@cea.fr
Vous souhaitez participer à une expérience scientifique unique au sein du centre de neuroimagerie NEUROSPIN (situé sur le plateau de Saclay)?
Avant tout, nous vous souhaitons une excellente année 2021 pleine de belles découvertes pour les petits et les grands !
Voici notre newsletter afin d’encore et toujours en apprendre davantage sur le cerveau des bébés et des enfants ! Nous tenons avant tout à remercier tous nos petits chercheurs en herbe et leurs parents que nous avons réussi à voir en 2020 entre les 2 confinements!
Voici quelques résultats de nos études récentes
Chez les bébés
Dans une série d’expériences réalisées aux maternités de Port-Royal et d’Orsay (merci encore aux familles qui ont accepté de participer !), nous nous sommes intéressés aux mécanismes qui permettent aux nouveaux-nés d’apprendre leur langue maternelle si rapidement.
Pour apprendre une langue, la première étape est sans doute d’en isoler les mots. C’est sur cette question que porte notre série d’expériences. Or, contrairement à l’écrit où les mots sont clairement et systématiquement séparés par un espace, à l’oral il n’existe pas d’éléments aussi systématiques pour séparer les mots les uns des autres. Pour découvrir les mots, les nouveaux-nés doivent donc découper un flot continu de parole. On appelle ce processus la segmentation.
En 1996, J.Saffran et ses collègues ont proposé un mécanisme qui pourrait être à l’oeuvre pour permettre cette segmentation : les probabilités de transition entre syllabes. Dernière ce terme ce cache une idée simple : certaines syllabes sont souvent prononcées l’une après l’autre (‘ma’ et ‘man’ par exemple) et d’autres très rarement (‘man’ et ‘va’). En remarquant cela, les bébés pourraient donc faire l’hypothèse que ‘maman’ est un mot contrairement à ‘manva’.
Pour tester cela chez le nouveau-né de quelques jours à peine, nous avons mesuré l’activité de leurs cerveaux grâce à l’EEG pendant que nous faisions écouter des suites de syllabes dans un ordre précis. Nous avons ensuite pu mesurer que les syllabes prononcées souvent l’une après l’autre impliquaient une réponse cérébrale différente des syllabes rarement associées. Les nouveaux-nés endormis sont donc capable de découvrir les mots dès les premiers jours de vie !
De plus, lorsque les bébés écoutent des suites de syllabes, leur cerveau répond à chacune de ces syllabes et nous pouvons observer leur cerveau oscillant au rythme des syllabes. Étonnamment, nous avons observé que lorsque les nourrissons écoutent un langage artificiel formé de mots de trois syllabes, leur cerveau répond également aux mots et nous avons pu observer leurs réponses neuronales oscillant au rythme des mots. Cela nous dit aussi qu’ils ont découvert les mots de la langue.
Nous avons ensuite prolongé nos recherches en nous intéressant à la généralisation de cet apprentissage pour des mots plus longs (ce qui semble poser des difficultés aussi bien aux bébés qu’aux adultes). Nous avons montré que dans ce cas, un silence subliminal (de quelques millisecondes) à la fin des mots aidait grandement l’apprentissage.
Chez les enfants
Bien que toutes les orthographes du monde ont évolué pour transmettre du sens au travers des formes écrites, les différents systèmes d’écriture qui existent varient de façon importante dans leurs caractéristiques et leurs dimensions. Par consequent, il existe un débat intense pour savoir si les bases neurocognitives de la lecture sont universelles ou contraintes par la culture.
Afin d’élucider la question des aspects communs et des spécificités de l’acquisition de la lecture à travers différents systèmes d’écriture, nous avons utilisé un protocole experimental similaire chez 96 enfants lecteurs de 10 ans, chinois et français (48 pour chaque langue), avec différents niveaux de lecture (la moitié de chaque groupe avait des difficultés de lecture).
Nous avons observé un circuit de la lecture qui était remarquablement similaire à travers les deux langues et qui impliquant le gyrus fusiforme, le sulcus temporal supérieur, le gyrus temporal supérieur et les giry frontaux précentraux et median. Les activations dans ces aires étaient modulées soient par la langue, soit par les capacités de lecture mais sans interaction entre ces facteurs. Dans de nombreuses régions précédemment associées avec la dyslexie, les difficultés de lecture affectait de façon similaire les activations des lecteurs chinois et français, incluant le gyrys frontal médian, une région précédemment décrite comme altérée spécifiquement chez les chinois. Nos analyses révèlent un large degré d’invariance inter-culturelle dans les corrélats neuronaux de l’acquisition de la lecture et ceux des déficits de lecture.
Activation spécifique par catégorie, mots en vert, visages en rouge, maisons en jaune
Feng, X., Altarelli, I., Monzalvo, K., Ding, G., Ramus, F., Shu, H., … & Dehaene-Lambertz, G. (2020). A universal reading network and its modulation by writing system and reading ability in French and Chinese children. Elife, 9, e54591.
Quelques Projets en cours …
Chez les bébés
Pour connaître nos études en cours, c’est par ici !
Chez les enfants/ados
Ados maths/langage
Nous recherchons toujours des adolescents garçons de 14 ans bons à l’école et aimant les mathématiques.
Il s’agit de comprendre ce qu’il se passe dans le cerveau lorsque l’on fait des tâches de langage et des tâches de mathématiques et d’identifier les réseaux mathématiques et non-mathématiques.
Dans une démarche interdisciplinaire, le MOOC “La petite culture numérique : le développement du tout-petit à l’ère numérique” réunit de nombreux acteurs et actrices de la petite enfance (chercheur·e·s, professionnel·le·s de petite enfance, designers, acteurs et actrices politiques, etc.). En cinq épisodes, ce MOOC questionne la relation du jeune enfant à la culture numérique et encourage l’éveil de l’esprit critique de chacun·e autour d’un sujet encore en pleine exploration. Plus qu’un simple partage de connaissances, il s’agit de créer avec tou·te·s les participant·e·s une communauté apprenante de la petite enfance au XXIème siècle.
Nous avons encore et toujours besoin de nos chers petits collaborateurs donc n’hésitez pas à venir participer à nos études et à parler de nos recherches autour de vous !
Nous démarrons une étude sur le langage et les mathématiques chez des adolescents de 14 ans.
Il s’agit de comprendre ce qu’il se passe dans le cerveau lorsque l’on fait des tâches de langage et des tâches de mathématiques et d’identifier les réseaux mathématiques et non-mathématiques.
L’étude se passe à Neurospin, sur le plateau de Saclay, dure environ 2h sur place et se déroule de la façon suivante :
Questionnaire de latéralité + mini test de lecture de mots
Imagerie par résonance magnétique à 3T alternant des tâches de langage/de maths (IRM fonctionnelle) et une IRM anatomique.
Les critères de sélection sont les suivants :
Garçons de 14 ans (nés en 2006 ou 2007) passant en troisième ou seconde avec un an d’avance
Aimant les mathématiques
Très bons à l’école
Pas de troubles du langage et pas de troubles de l’apprentissage (dyslexie, dyscalculie) ni de trouble autistique
Vous souhaitez venir découvrir à quoi pense votre bébé?
Venez participer à une expérience unique à Neurospin, sur le plateau de Saclay!
Voici la liste de nos études en cours
Reconnaissance des syllabes (REC_SYLL)
Durée
Nous prévoyons une durée totale de présence dans notre laboratoire d’environ 45mn/1heure.
Descriptif
Nous menons actuellement une étude sur la reconnaissance de syllabes chez les bébés de 3 mois.
Nous enregistrons l’activité naturelle du cerveau de votre bébé à l’aide de l’électroencéphalogramme (ou EEG). Pour ce faire, nous plaçons sur sa tête, une sorte de filet très léger et constitué de multiples capteurs à l’intérieur de petites éponges humidifiées.
Comment se déroule l’examen ?
Au cours de la présente étude, votre bébé sera placé sur vos genoux pour regarder un écran d’ordinateur sur lequel différentes séquences de sons et d’images lui seront présentées pendant environ 20 minutes. Nous avons besoin que votre bébé soit bien réveillé et attentif.
Contact
Si vous êtes intéressé n’hésitez pas à nous rappeler au 01.69.08.79.37 ou au 01.69.08.90.66 ou à nous contacter par mail : neurokidslab@gmail.com
Perception Visuelle (VIS_AMB)
Durée
Nous prévoyons une durée totale de présence dans notre laboratoire d’environ 45mn/1heure.
Descriptif
Nous menons actuellement une étude sur la perception visuelle des visages et des maisons chez les bébés de 3 mois.
Nous enregistrons l’activité naturelle du cerveau de votre bébé à l’aide de l’électroencéphalogramme (ou EEG). Pour ce faire, nous plaçons sur sa tête, une sorte de filet très léger et constitué de multiples capteurs à l’intérieur de petites éponges humidifiées.
Comment se déroule l’examen ?
Au cours de la présente étude, votre bébé sera placé sur vos genoux pour regarder un écran d’ordinateur sur lequel différentes séquences de sons et d’images lui seront présentées pendant environ 20 minutes. Nous avons besoin que votre bébé soit bien réveillé et attentif.
Cette étude inclut une courte phase d’apprentissage à la maisonpendant laquelle vous montrerez une courte vidéo à votre bébé à J-3, J-2 et J-1 avant le jour du RDV.
Contact
Si vous êtes intéressé n’hésitez pas à nous rappeler au 01.69.08.79.37 ou au 01.69.08.90.66 ou à nous contacter par mail : neurokidslab@gmail.com
Acquisition des symboles (SYMBCOMBI)
Durée
Nous prévoyons une durée totale de présence dans notre laboratoire d’environ 45mn/1heure.
Descriptif
Nous menons actuellement une étude sur l’acquisition des symboles chez les bébés de 5 mois.
Nous enregistrons l’activité naturelle du cerveau de votre bébé à l’aide de l’électroencéphalogramme (ou EEG). Pour ce faire, nous plaçons sur sa tête, une sorte de filet très léger et constitué de multiples capteurs à l’intérieur de petites éponges humidifiées.
Comment se déroule l’examen ?
Au cours de la présente étude, votre bébé sera placé sur vos genoux pour regarder un écran d’ordinateur sur lequel différentes séquences de sons et d’images lui seront présentées pendant environ 20 minutes. Nous avons besoin que votre bébé soit bien réveillé et attentif.
Cette étude inclut une courte phase d’apprentissage à la maisonpendant laquelle vous montrerez une courte vidéo à votre bébé à J-3, J-2 et J-1 avant le jour du RDV.
Contact
Si vous êtes intéressé n’hésitez pas à nous rappeler au 01.69.08.79.37 ou au 01.69.08.90.66 ou à nous contacter par mail : neurokidslab@gmail.com
Voici notre newsletter de rentrée avec le plein de nouveautés sur le cerveau des bébés et plein de nouveaux projets ! Nous tenons avant tout à remercier tous nos petits chercheurs en herbe ! Ainsi bien sûr que leurs parents, grands-parents, assistantes maternelles, frères et sœurs, qui ont eu la gentillesse de les accompagner.
Voici quelques résultats de nos études récentes
Chez les bébés
Cartographier la maturation du cortex cérébral chez le nourrisson (Lebenberg et al 2019)
Bien que les principaux réseaux cérébraux soient déjà en place à la naissance, d’intenses changements microstructurels se produisent dans le cortex du nourrisson avec le développement des connexions intra-corticales, la synaptogenèse, la myélinisation, etc. Alors que ces processus sont concomitants avec les développements sensorimoteurs et cognitifs de l’enfant, leur déroulement n’a été que peu étudiée in vivo au cours de la première année postnatale.
Dans notre étude publiée dans NeuroImage, nous avons considéré différentes approches pour cartographier la maturation corticale en imagerie par résonance magnétique (IRM) chez des nourrissons sains âgés de 1 à 5 mois.
Nous nous sommes focalisés sur des paramètres quantitatifs qui varient avec la microstructure : les temps de relaxation longitudinale et transversale, la diffusivité parallèle issue du tenseur de diffusion. Les cartes correspondantes ont tout d’abord été analysées de façon indépendante, révélant que chaque paramètre a sa propre temporalité de maturation entre régions cérébrales et au cours du développement. Pour pallier aux limites d’interprétation de ces analyses, nous avons considéré dans un second temps une approche multiparamétrique basée sur un algorithme de clustering, nous permettant d’analyser les paramètres conjointement et de tirer profit de leur complémentarité. Cela nous a permis de mettre en évidence des différences de maturation, spatiales et temporelles, à l’échelle de chaque nourrisson et du groupe. Cette étude propose des marqueurs in vivo de la maturation corticale, qui pourront être corrélés à l’avenir avec les acquisitions fonctionnelles du bébé.
Lebenberg, J., Mangin, J. F., Thirion, B., Poupon, C., Hertz-Pannier, L., Leroy, F., … & Dubois, J. (2019). Mapping the asynchrony of cortical maturation in the infant brain: a MRI multi-parametric clustering approach. NeuroImage, 185, 641-653.
Chez les enfants
Connectivité de la région de la forme visuelle des mots chez l’enfant lecteur débutant (Moulton et al 2019)
Le cerveau de l’Homme (et des enfants !) est doté d’un cortex visuel parcellisé en régions spécifiques au traitement de plusieurs catégories de stimuli visuels, comme les visages, les paysages, les outils et les corps. La lecture étant apparue relativement récemment dans la culture humaine, l’évolution n’a pu intégrer cette capacité dans notre génome, et notre cerveau doit s’appuyer sur les régions visuelles déjà existantes pour déchiffrer les lettres, les mots et y attribuer un sens linguistique.
A l’aide de l’imagerie cérébrale, les neuroscientifiques ont pu confirmer l’existence d’une région dédiée à cette fonction que nous appelons aujourd’hui « l’aire de la forme visuelle des mots ». Qui plus est, quels que soient la langue et le système d’écriture, cette région se situe à un endroit précis du cortex visuel, entre les régions dédiées aux visages et aux outils. Plusieurs hypothèses ont été formulées afin d’expliquer cette localisation très reproductible d’un cerveau à l’autre et d’un système d’écriture à l’autre. Selon l’une d’entre elles, si l’aire de la forme visuelle des mots trouve son siège à cette localisation précise, c’est parce qu’elle est connectée à d’autres régions du cerveau aptes à sous-tendre la tâche de lecture.
Par exemple, pendant que vous lisez ce texte, votre cerveau utilise son cortex pariétal pour maintenir l’attention sur les lettres de gauche à droite, son cortex temporal pour associer un son à chaque groupe de lettres et son cortex frontal pour accéder à la prononciation du mot. La communication entre l’aire de la forme visuelle des mots et ces régions corticales distantes est donc critique pour lire efficacement.
Ces figures représentent les régions spécifiquement activées par différents stimuli visuels, identifiées par IRM fonctionnelle chez les enfants, ainsi que leurs connexions cartographiées par IRM de diffusion et tractographie. Le graphique montre que la progression en lecture en 1 an est liée à la maturation des connexions entre l’aire de la forme visuelle des mots et le cortex pariétal pendant cette période.
Dans cette étude, nous nous sommes donc intéressés au moment de la vie d’un enfant où il apprend à lire afin de caractériser l’apparition de cette fameuse « aire de la forme visuelle des mots » et d’étudier sa connectivité précoce avec les autres régions cérébrales. Nous avons recruté 10 enfants ne sachant pas encore lire, et acquis des images structurelles et fonctionnelles en IRM de leurs cerveaux régulièrement au cours de l’année de CP et puis un an après. Nos analyses nous ont bien permis de voir éclore l’aire de la forme visuelle des mots à l’endroit attendu ainsi que la stabilité des autres régions liées aux outils, visages et paysages. Nous avons alors retracé les connexions cérébrales de chacune de ces régions et en avons évalué les changements liés à l’apprentissage de la lecture. Notre premier résultat fut de noter la présence de connexions privilégiées de l’aire de la forme visuelle des mots (en comparaison des régions visuelles adjacentes) au cortex pariétal.
Qui plus est, plus l’enfant arrivait à lire de mots à la fin du CP, plus ces connexions pariétales s’étaient renforcées au cours de cette importante année. Il est connu que les enfants lisent d’abord lettre par lettre avant de pouvoir percevoir le mot dans son intégralité comme le font les adultes. Nos analyses IRM suggèrent que ce décodage, lettre par lettre, s’appuierait chez l’enfant sur une communication efficace entre l’aire de la forme visuelle des mots et le cortex pariétal impliqué dans le contrôle de l’attention.
Moulton, E., Bouhali, F., Monzalvo, K., Poupon, C., Zhang, H., Dehaene, S., … & Dubois, J. (2019). Connectivity between the visual word form area and the parietal lobe improves after the first year of reading instruction: a longitudinal MRI study in children. Brain Structure and Function, 224(4), 1519-1536.
Quelques Projets en cours …
Chez les bébés
Pour connaître nos études en cours, c’est par ici !
Chez les enfants/ados
Bien Joué
Nous recherchons des enfants qui entrent en CP
Plusieurs études chez l’adulte ont montré que nous possédons tous des régions du cerveau qui se spécialisent pour la lecture et d’autres régions qui sont, elles, dédiées aux mathématiques. Dans cette étude, nous cherchons à comprendre le développement de ces régions chez l’écolier au début des apprentissages en CP.
Nous recherchons des adolescents garçons de 14 ans bons à l’école et aimant les mathématiques.
Il s’agit de comprendre ce qu’il se passe dans le cerveau lorsque l’on fait des tâches de langage et des tâches de mathématiques et d’identifier les réseaux mathématiques et non-mathématiques.
Les cours ont lieu tous les mardis matins de 9h 30 à 11h du 1er septembre au 13 octobre et peuvent être visionnés dès le lendemain sur le site du collège de France.
Le site Kotoboo
L’acquisition du langage sous la loupe des scientifiques
Kotoboo est un endroit où les parents, éducateurs (et aussi tous les autres !), peuvent trouver des informations sur l’acquisition du langage chez les enfants, basées sur la recherche scientifique, sous forme de bande-dessinées. Ces informations vous sont données par une superbe équipe de scientifiques qui étudient comment les enfants apprennent à parler.
La série « Babies » sur Netflix
Cette série documentaire révèle les fabuleuses capacités des bébés dans leur première année de vie grâce à l’éclairage scientifique des chercheurs. Les épisodes ont été tournés dans de nombreux babylabs du monde entier !
En particulier retrouvez l’épisode 3 de la saison 1 sur la motricité tourné au babylab de l’université Paris Descartes avec nos collègues Marianne BARBUROTH.
Nous avons encore et toujours besoin de nos chers petits collaborateurs donc n’hésitez pas à venir participer à nos études et à parler de nos recherches autour de vous !
Comment un bébé s’oriente vers une image, un haut-parleur et combien de temps il regarde une scène plus ou moins surprenante sont des indices qui ont été utilisés depuis de nombreuses années par les psychologues pour comprendre ce que pense un bébé.
Si votre bébé a entre 2 et 6 mois, nous vous proposons de participer à une étude en coursavec votre ordinateur ou votre tablette sans quitter votre domicile.
Notre première étude en ligne porte sur la reconnaissance des visages dans des images ambiguës. Nous présentons deux images côte à côte. Comme les bébés adorent les visages, ils s’orientent spontanément vers l’image du visage, mais nous avons compliqué la tâche en dissimulant plus ou moins le visage dans une autre image. Notre but est de quantifier la tolérance à la dégradation de l’image. Votre bébé verra donc une succession d’essais où après une image pour attirer son regard au centre, deux images à droite et à gauche de l’écran seront présentées pendant quelques secondes pour qu’il s’oriente puis l’image centrale reviendra, etc.. pendant une dizaine de minutes environ.
Si vous désirez participer, nous conviendrons d’un rendez-vous par Zoom. La session sera protégée par un mot de passe que vous recevrez, une salle d’attente et verrouillée pour éviter toute interception. Votre participation est volontaire et vous pourrez arrêter à tout moment. Le film de votre bébé sera sauvé sous un numéro anonyme dans un répertoire crypté.
Plusieurs études chez l’adulte ont montré que nous possédons tous des régions du cerveau qui se spécialisent pour la lecture et d’autres régions qui sont elles dédiées aux mathématiques. Aujourd’hui, nous démarrons une étude pour comprendre le développement de ces régions chez l’écolier au début des apprentissages en CP.
Nous recherchons des enfants de CP pour venir faire une étude en IRM et des petits jeux de lecture et de mathématiques à NeuroSpin.
Comment se déroule l’étude?
Vous et votre enfant seront accueillis par un membre de l’équipe de recherche. Dans un premier temps, nous ferons quelques petits tests avec votre enfant afin d’évaluer ses connaissances en lecture et en mathématiques. Par exemple, combien de mots est-il capable de lire en une minute? Est-ce qu’il peut nommer les formes (carré, triangle, rectangle, etc.)? Jusqu’où sait-il compter?
Dans un second temps, votre enfant sera conduit à notre IRM fictive/ “maquette IRM” afin qu’il puisse se familiariser avec l’environnement IRM et s’entraîner aux exercices qu’il aura à faire dans la machine.
Après avoir revêtu un pyjama (ou une tenue de cosmonaute comme ils aiment l’appeler!), votre enfant sera amené à l’IRM pour y réaliser les exercices pour lesquels il s’est entraîné. A la fin de l’expérience, votre enfant repartira avec une image de son cerveau, un petit diplôme d’enfant chercheur et un joli livre sur le cerveau!
Si vous êtes intéressés, vous pouvez inscrire votre enfant pour PARTICIPER à nos études
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