• Tuesday June 18,2019

La biologie de. . .Baby Talk

Anonim

Rebecca a l'air bizarre avec des gadgets d'imagerie cérébrale attachés à sa petite tête chauve, comme un bébé qui s'est introduit dans le laboratoire du Dr Frankenstein. Un serre-tête en tissu éponge blanc maintient deux carrés en plastique contre chaque côté de son crâne. Chacun contient un ensemble de tiges noires avec une trépointe de fils. Rebecca semble inconsciente du harnais alors qu'elle tourne la tête d'un côté à l'autre avec un sourire humide et sans dents. Elle n’a pas encore cinq mois, mais selon Laura-Ann Petitto, neuroscientifique cognitive au Dartmouth College, elle utilise déjà les parties de son cerveau impliquées dans le langage. Et l’engin sur sa tête est conçu pour permettre à Petitto de la regarder faire.

Photographie de Dirk Anschütz

Au Dartmouth College, la lumière laser est projetée dans la tête d’un bébé. Les chercheurs analysent les réflexions du laser à la recherche de signes d'activité cérébrale pendant le babillage.

Connue sous le nom de spectroscopie dans le proche infrarouge, cette technologie est conçue pour montrer quelle partie du cerveau gouverne un comportement donné en mesurant où le cerveau utilise le plus d'oxygène. Petitto apprend à utiliser le dispositif et espère pouvoir se concentrer sur une zone située juste au-dessus de l'oreille gauche qui pourrait jouer un rôle important dans l'acquisition du langage. «La langue est le contributeur imminent à ce que nous appelons la conscience, qui est au cœur de la raison, de l'émotion - de l'individu», dit-elle. «Pensez à ce que nous faisons en ce moment. J'envoie des ondes sonores dans les airs. Je ne te touche même pas. Pourtant, vous avez des explosions de sens dans votre tête. Par quel mécanisme notre espèce réalise-t-elle cet exploit vraiment stupéfiant?

Pour un scientifique qui tente de répondre à cette question, les bébés sont la boîte noire ultime. Ils ne peuvent pas expliquer un mot de ce qui se passe dans leur petit cerveau en développement, mais c’est là que le langage est né - avec toutes ses complexités de grammaire et de vocabulaire -. «On ne s'attendrait pas à ce que les bébés soient meilleurs que les adultes, explique Jenny Saffran, directrice du Infant Learning Laboratory de l'Université du Wisconsin à Madison, mais ils apprennent mieux la langue.

Le babillage - la réunion de syllabes répétitives, comme en da, da, da, da, da ou ga, ga, ga, ga, ga - est l'une des premières étapes de l'acquisition du langage. Babbling permet aux bébés d'apprendre et de pratiquer des sons qu'ils utiliseront un jour pour créer un langage. Les scientifiques ont donc écouté les bébés babiller, et ils ont regardé les bébés babiller. Et si cette nouvelle spectroscopie tient ses promesses, ils pourront peut-être bientôt regarder le cerveau des bébés opérer pendant qu’ils babillent.

Le babillage est universel. Peu importe où les bébés naissent ou à quelle langue ils sont exposés, ils commencent - à l’âge de 5 à 10 mois - à répéter rythmiquement les syllabes. Par coïncidence, ils s’accompagnent souvent de mouvements tout aussi rythmés des mains et des pieds. Petitto dit qu'ils aiment particulièrement secouer la main droite ou un hochet pendant qu'ils babillent.

«Les gens avaient l'habitude de penser que le langage venait de notre capacité à produire et à entendre des discours», explique Petitto. «Si cela était vrai, alors un enfant dépourvu de langage devrait apprendre le langage d'une manière différente.» En fait, les bébés peuvent même babiller en langage des signes.

Les analyses du cerveau montrent que la zone de Broca, située derrière le temple gauche, nous aide à produire le langage et à comprendre la grammaire, tandis que la zone de Wernicke, juste au-dessus de l'oreille gauche, aide à recevoir le langage et à en déchiffrer le sens. Ce n'est toujours pas clair quand ces centres de langues se développent.

Il y a quelques années, Petitto et ses collègues ont associé des diodes électroluminescentes aux mains des bébés apprenant à signer et des autres apprenant à parler. Un appareil électronique enregistrait la trajectoire, la vitesse et la fréquence des mouvements de la main du bébé. D'après Petitto, les deux groupes ont fait des gestes rythmés des mains avec une fréquence d'environ 3 hertz, soit trois mouvements complets par seconde. Mais les bébés exposés au signe ont également effectué un deuxième type de mouvement, celui-ci avec une fréquence de 1 hertz, soit environ une seconde.

Le timing est important car il est presque équivalent à la longueur d’une unité de babillage parlé: da, da, da, da, da . Pour Petitto, cela suggère que le langage provient d'une partie du cerveau capable de fonctionner avec un signe ou un son, c'est-à-dire qui est câblée pour enregistrer les sursauts de communication auditive ou visuelle qui sont les blocs de construction des mots. «Un bébé trouve délicieux et est très fortement attiré par tout ce qui a ces ondulations rythmiques», dit-elle.

Encouragés par leurs parents et d'autres personnes, les bébés apprennent progressivement à identifier lequel des millions de sons qu'ils entendent sont réellement des mots. Ils apprennent, par exemple, que lorsqu'ils entendent quelqu'un dire «joli bébé», joli est un mot et bébé est un mot, mais ty-ba n'est pas un mot.

Saffran a étudié comment les bébés procèdent ainsi en les exposant à des mots inventés, tels que golabu et daropi, et en les répétant encore et encore. Elle a constaté que les bébés calculaient, inconsciemment, les probabilités que certains sons soient jumelés. «C’est un apprentissage statistique», dit-elle. «Ils apprennent combien de fois ils entendent déjà avant et avant.» Si les sons se rapprochent assez souvent, les bébés les entendent comme des mots distincts.

Petitto a commencé à s'intéresser à la partie du cerveau qui contrôle le babillage et le développement précoce du langage. Dans une étude publiée dans Science il y a un an, elle et ses collègues ont filmé la bouche de bébés babillards. Ils ont constaté que les bébés ouvraient le côté droit de la bouche plus large que le gauche. Étant donné que le côté gauche du cerveau contrôle le côté droit du corps, cela suggère que le babillage est principalement une activité du cerveau gauche.

Startfish à gauche

Étoile de mer droite

Discours à gauche

Discours droit

Lorsqu’on a montré aux enfants d’une étude animée d’une étoile de mer en mouvement, les hémisphères droit et gauche de leur cerveau s’illuminaient (le rouge foncé indique une activité cérébrale élevée; bleu foncé, une activité faible), mais pas autant que lorsque les chercheurs leur ont parlé. en disant: «Bonjour bébé. Êtes-vous un bon bébé? »L'hémisphère gauche, qui selon les neuroscientifiques contrôle la production précoce de la parole, s'est illuminé.

Images courtoisie de Laura-Ann Petito / Dartmouth

Dans le cerveau gauche, Petitto se concentre sur le planum temporale, un morceau du gyrus temporal supérieur, qui est un morceau de cerveau de la taille et de la forme d'un index qui se courbe au dessus de l'oreille. On sait que le gyrus temporal supérieur fait partie du vaste réseau neuronal que les adultes utilisent pour écouter et produire le langage. Dans les études sur les adultes, Petitto a constaté que les adultes malentendants et malentendants utilisaient le planum temporale, principalement du côté gauche, pour traiter les syllabes, qu’elles soient signées ou parlées à voix haute.

La beauté de la spectroscopie dans le proche infrarouge est qu’elle permet à Petitto de voir comment le cerveau des bébés fonctionne pendant qu’ils sont éveillés et apprennent à parler. Les IRM ne fonctionnent pas parce que les bébés devraient rester parfaitement immobiles. La machine de Petitto, fabriquée par Hitachi, utilise une faible lumière infrarouge émise par une diode laser, qui brille à travers le crâne, puis environ un pouce plus loin dans le cerveau. La quantité de lumière réfléchie par chaque région est déterminée par la quantité de sang et d'oxygène utilisée par le cerveau dans cette zone. Plus on utilise d'oxygène, plus le cerveau travaille fort.

Tandis que la machine sonde le cerveau de Rebecca, celle-ci s’assied sur les genoux de sa mère et la pièce s’assombrit. Sur un écran vidéo, une jeune femme tient silencieusement sa paume droite à la manière d'un agent de la circulation, puis la tourne en rythme - paume, dos de la main, paume, dos de la main - toutes les secondes et demie.

Rebecca regarde moins d'une minute avant de commencer à soupirer, à bouger et à frapper du pied. Mais à cette époque, un ordinateur a enregistré le fonctionnement de son cerveau. Le planum temporale "était clairement la partie du cerveau qui avait été activée", explique Petitto, de même que les 10 bébés examinés avant Rebecca. Jusqu'à présent, dit-elle, «les données sont magnifiques."

Petitto souhaite analyser au moins 100 bébés avant de tirer des conclusions. Ensuite, elle souhaite utiliser la spectroscopie proche infrarouge sur des bébés en train de babiller. «Je veux déchiffrer le code», dit-elle.

Cinq étapes de Baby Talk

1 PHONATION (0 à 2 mois): Les bébés émettent leurs premiers sons autres que les pleurs, souvent sans ouvrir la bouche. Exemple: un staccato hmm, hmm, chronométré avec des expirations.

2 ARTICULATION PRIMITIVE (1 à 4 mois): Les bébés utilisent leur langue et leur mâchoire pour former de nouveaux sons. Exemples: gleh, glechh .

3 EXPANSION (3 à 8 mois): les bébés grincent, hurlent ou murmurent, comme s'ils exploraient la gamme de sons, la hauteur et l'amplitude que la bouche peut gérer. Exemples: cris, grognements, acclamations du Bronx.

4 BABBLING (5 à 10 mois): Les bébés commencent à former leurs premières syllabes. Exemples: ba, ba, ba, ba ou da, da, da, da, da.

5 BABBLING SOPHISTIQUÉ (9 à 18 mois): les bébés combinent des syllabes telles que ba, da, g a, mélangent des mots réels tels que dada ou mama, et enchaînent des sons dénués de sens au rythme et au rythme d'une phrase réelle.

Source: D. Kimbrough Oller, Université de Memphis


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