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Newsletter Printemps 2019

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Neurokids’L

Chères familles, chers collaborateurs,

Voici notre newsletter printanière ! 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.

Le NeuroKids’Lab au palais de la découverte !

Nous avons eu le plaisir de collaborer avec nos collègues des autres Babylabs parisiens (Anne-Caroline FIEVET pour le Babylab de l’école normale supérieure, Judit GERVAIN pour le Babylab du laboratoire INCC de Paris Descartes et Marie PALU pour le NeuroKid’s Lab  Neurospin)  à l’organisation d’une exposition au palais de la découverte sur les capacités extraordinaires des 0-6 ans en partenariat avec l’équipe d’1 chercheur 1 manip.

Comment la parole est traitée dans le cerveau des nourrissons ? Est-ce qu’un bébé de quelques mois sait déjà compter ? Comment l’acquisition du langage se met-elle en place ? …

A l’occasion de cette exposition, du matériel pédagogique (neurones peluches fabriqués par Alicia LEFEBVRE de l’association Émotions Synesthètes  maquettes de cerveaux 3D) a pu être exposé et manipulé par le public.  Une maquette IRM 3D a spécialement été conçue pour l’exposition grâce à Jérémie BERNARD, mécanicien et électronicien à Neurospin.

Plusieurs chercheurs des Babylabs ont participé à la création de panneaux sur le thème.

Un montage vidéo a été effectué alliant supports pédagogiques  (comme par exemple le documentaire « la naissance d’un cerveau » et vidéos de présentation des Babylabs et des recherches qui y sont menées).

Les chercheurs de l’équipe du NeuroKid’s Lab (Ghislaine DEHAENE-LAMBERTZ, François LEROY et Jessica DUBOIS) sont venus faire des exposés sur « Comment voir les bébés penser ? ». L’intervention de Jessica Dubois a d’ailleurs fait l’objet d’un article de l’INSERM.

Ghislaine Lambertz Dehaene
Jessica Dubois
François Leroy

Cette exposition a eu lieu du 20/02/2019 au 31/03/2019. Vous pouvez retrouver des informations et des documents relatifs à ce thème sur la page internet du palais de la découverte 1 chercheur 1 manip.

Bibliographie  sur le thème:

Streri, A. (2017). Ce nouveau-né qui est en nous : ses perceptions, ses actions, ses intuitions. Paris : Hermann.

Bijeljac-Babic, R. (2017). L’enfant bilingue, de la petite enfance à l’école. Paris : Odile Jacob.

Dehaene, S. (2018). Apprendre : Les talents du cerveau, le défi des machines. Paris : Odile JACOB.

Voici quelques résultats de nos études récentes :

Chez les bébés

Aux origines des représentations symboliques (pour une description plus détaillée des résultats voir [lien vers] « Aux origines des représentations symboliques » dans la partie Résultats)

L’espèce humaine se distingue dans le règne animal par sa capacité à extraire des connaissances abstraites de son environnement, et à les nommer à l’aide de divers symboles. Dans une série d’expériences en électroencéphalographie, nous avons pu remonter aux origines développementales de ces capacités d’apprentissage symbolique.

Des nourrissons de 5 mois ont été exposés à des mots de trois syllabes comme « ba-ba-tu », « go-go-di » etc… (mots de type AAB : la 1ère et la 2ème syllabe sont identiques), suivis de l’image d’un poisson, ou comme « bu-ki-bu », « ta-ki-ta » etc… (mots de type ABA : la 1ère et la dernière syllabe sont identiques), suivis dans ce cas de l’image d’un lion (Figure1-A). Comme les syllabes utilisées étaient toujours différentes, les nourrissons ne pouvaient prédire l’image que s’ils comprenaient la règle de construction des mots.

Pour le tester, nous avons donc de temps en temps violé ces associations et effectivement enregistré une activité cérébrale de surprise quand l’image n’était pas celle attendue, ce qui démontre que dès 5 mois, les nourrissons sont capables d’un enchainement d’opérations abstraites : représenter la structure abstraite d’un mot, l’associer à une image arbitraire, et enfin détecter des associations incorrectes (cf Figure 2). Ces associations incorrectes étaient également détectées lorsque l’image présentée en premier, le mot n’avait pas la bonne structure (Figure1-B).

Les autres espèces animales – dont les grands primates – ne sont pas capables de renverser immédiatement ces associations comme l’ont fait les nourrissons, ce qui nous amène à penser que l’image n’est pas apprise comme une simple association mais est utilisée pour symboliser la règle. Cette capacité à utiliser un signe arbitraire (ou symbole) pour représenter n’importe quelle règle découverte dans l’environnement permet de décupler les capacités d’apprentissage de notre espèce.

Figure 2  : A – Représentation schématique d’une association mot-image. L’écoute du mot génère une succession de réponses cérébrales : une négativité centrale d’anticipation durant la pause entre le mot et l’image (B), une réponse visuelle précoce accrue à l’image correcte (C), et une réponse tardive de surprise lorsque l’image est incorrecte (D). Chaque disque est une représentation en 2 dimensions de l’activité cérébrale enregistrée à la surface du scalp grâce aux électrodes, vue de dessus. De part et d’autre du disque sont donc représentées schématiquement les oreilles de l’enfant, et à l’avant du disque est représenté le nez de l’enfant. L’activité cérébrale est composée d’une série de positivités et négativités électriques qui reflètent une succession de processus mentaux.

Chez les enfants

Au cours de l’apprentissage de la lecture, une région de l’hémisphère gauche du cerveau (appelée « visual word form area » VWFA) se spécialise dans la reconnaissance visuelle des formes des mots écrits. Sa localisation au niveau du cortex occipito-temporal ventral est toujours la même, quelle que soit la langue ou l’écriture. Cela suggère que sa mise en place dépend de fortes contraintes anatomiques, telles que ses connexions avec les régions du langage parlé.

Pour explorer cette question, nous avons réalisé une étude sur 10 enfants suivis de façon longitudinale entre le début du CP (quand aucun des enfants ne savait lire) et la fin du CE1 (quand tous les enfants étaient devenus lecteurs). En réalisant une imagerie cérébrale par IRM de diffusion vers 6, 7 et 8 ans, nous avons pu caractériser la connectivité de cette région en comparaison de régions adjacentes du cortex spécialisées pour le traitement des outils, des visages et des maisons. Avant qu’elle ne se spécialise pour la reconnaissance des mots, la future région VWFA présente des connexions spécifiques avec une région du cortex pariétal postérieur qui joue notamment un rôle dans le contrôle attentionnel impliqué dans le décodage lettre-à-lettre.

Bien que ces connexions restent dans l’ensemble stables au cours du développement, nous avons observé de forts liens entre leur maturation et l’augmentation des capacités de lecture au cours de la première année d’instruction. Ces résultats confirment que l’apprentissage de la lecture repose sur un réseau complexe de régions cérébrales, avec des connexions spécifiques précoces qui sont renforcées par les apprentissages

Quelques Projets en cours et à venir

Nous menons actuellement une étude sur la perception visuelle et les capacités des nourrissons de 3 à 4 mois à catégoriser les différents stimuli visuels qui leur sont présentés (visages, objets, maisons, parties du corps).

Pour cela nous utilisons la magnéto-encéphalographie (MEG) et en électro-encéphalograpie (EEG) afin d’enregistrer l’activité cérébrale relative à la présentation de ces types de stimuli et nous utilisons des techniques de décodage pour  l’analyse des données.

MEG L Gaudart
L Gaudart

Une nouvelle étude en EEG portera sur les capacités de discrimination des quantités et des notes de musique !

Nous allons démarrer prochainement une étude en IRM  fonctionnelle en reprenant les expériences menées en EEG ces derniers mois (encodage syllabique  et capacités d’apprentissages symboliques), ceci afin d’affiner nos résultats et de pouvoir, en plus de la dynamique temporelle des processus mentaux révélée par l’EEG, obtenir une meilleure compréhension de la spatialisation cérébrale de ces processus.

Pour en apprendre plus …

Plusieurs conférences se sont déroulées à Neurospin lors de la Semaine du cerveau  du 11 au 15 mars dernier dont celle de Stanislas Dehaene : Apprendre : comment la plasticité cérébrale de l’enfant diffère de celle de l’adulte qui est disponible sur la chaîne youtube du CEA.

Une application a été créée par des chercheurs de Lyon afin de visualiser le cerveau en 3 dimensions avec plusieurs niveaux de détails.

Références

Kabdebon, C. & Dehaene-Lambertz, G. (2019). Symbolic labeling in 5-month-old human infants. Proceedings of the National Academy of Sciences, 116, 12.

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, 1-18.

Autres publications scientifiques du laboratoire : Unicog

Contact :
Vous pouvez nous contacter par mail à l’adresse suivante : neurokidslab@gmail.com et suivre notre actualité sur

Et trouver d’autres infos sur le site internet du laboratoire

Et 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 NEUROKIDSLAB RECRUTE
Nous menons actuellement plusieurs études
chez les bébés âgés entre 3 mois et 4 mois.
Venez nous voir !

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