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Modéliser le fonctionnement et la complexité du cerveau pour mieux l’étudier

MODÉLISER LE FONCTIONNEMENT ET LA COMPLEXITÉ DU CERVEAU POUR MIEUX L’ÉTUDIER
source: https://institutducerveau-icm.org/fr/actualite/modeliser-fonctionnement-complexite-cerveau-mieux-letudier/

Credit : Institut du Cerveau/Thibault Rolland

Dans un récent article, publié dans Reviews of Modern Physics, Charley Presigny et Fabrizio de Vico Fallani (Inria) de l’équipe ARAMIS à l’Institut du Cerveau présentent un nouveau modèle mathématique pour décrypter l’organisation du cerveau et son fonctionnement dans le temps et l’espace.

 

LE CERVEAU, UN SYSTÈME COMPLEXE MULTI-ÉCHELLES

Le fonctionnement cérébral se développe simultanément sur des axes ou dimensions différents, à l’intérieur desquels existent plusieurs échelles. Dans l’axe temporel, le vieillissement se présente à l’échelle d’une vie, l’apprentissage à l’échelle des semaines ou mois, et le comportement à des échelles plus courtes de l’ordre de la milliseconde. L’axe spatial considère le cerveau soit dans son ensemble, soit par régions, voire par neurone. La troisième dimension est représentée par les interactions entre les neurones ou une région cérébrale, à l’échelle individuelle, de groupe ou de réseaux (topologie).

 

« Une des problématiques qui limite la compréhension du cerveau est sa complexité, notamment due à cette composition multi-échelle. Il est intéressant d’un point de vue théorique et appliqué de proposer de nouvelles approches mathématiques pour étudier et caractériser le fonctionnement du cerveau » explique Fabrizio De Vico Fallani, chercheur Inria à l’Institut du Cerveau.

 

MODÉLISER LA COMPLEXITÉ DES RÉSEAUX

Les interactions entre les différentes unités d’un système peuvent être de nature différente. Si nous prenons un exemple de la vie de tous les jours, comme les interactions sociales, cette diversité d’interactions est plutôt évidente. Deux personnes peuvent être en contact par différents moyens comme Facebook, les emails ou le téléphone, et leurs interactions peuvent suivre des dynamiques très variées. On peut échanger régulièrement avec quelqu’un sur Facebook ou Instagram et ne jamais lui avoir envoyer un mail. C’est de façon simplifiée le principe fondamental de la théorie des réseaux complexes multicouches, dont les chercheurs suggèrent aujourd’hui le potentiel pour la compréhension du cerveau humain.

 

« L’objectif est de prendre en compte toutes ces interactions dans un système interconnecté », précise Charley Presigny, doctorant INRIA à l’Institut du Cerveau et premier auteur de l’article, « Il est possible de représenter les différents axes du système sous forme de couches. Dans chacune d’elles existe un réseau dont les interactions et les nœuds varient. A cela, il faut ajouter les échanges entre les différentes couches qui accroissent la complexité au système. »

 

RELIER STRUCTURE ET FONCTION DU CERVEAU

Une problématique clé en neuroscience est de comprendre comment l’organisation structurale et l’organisation fonctionnelle du cerveau sont reliées entre elles, et comment de ces associations naissent des capacités cérébrales complexes comme la perception, l’attention ou la cognition. Dans ce cadre, l’approche des réseaux multicouches représente un modèle intéressant pour améliorer notre compréhension du lien entre anatomie et fonction cérébrale.

 

L’IRM de diffusion permet de reconstruire les structures des réseaux de connectivité, tandis que l’IRM fonctionnelle fournit des informations sur l’activité cérébrale. Les résultats obtenus par plusieurs études révèlent de nouveaux motifs de connectivité entre la structure et l’activité cérébrale. Ainsi, lorsque deux régions sont anatomiquement connectées à une région commune, la probabilité qu’elles puissent communiquer entre elles au niveau fonctionnel augmente.

 

« Ce type de modélisation est une manière d’intégrer de façon mathématique les données anatomiques et fonctionnelles et de fournir une information impossible à obtenir en analysant les couches séparément » détaille Fabrizio De Vico Fallani,

 

APPRENTISSAGE, LES NEURONES ONT BESOIN D’ÉNERGIE

Afin de modéliser un mécanisme clé qu’est l’apprentissage, d’autres chercheurs ont développé un modèle réseau multicouche.

  • La première contenait des réseaux dynamiques de neurones – représentant la plasticité cérébrale, c’est-à-dire la capacité de notre cerveau à remodeler ses connexions en fonction de nos expériences et nos apprentissages.
  • La seconde était constituée de réseaux de cellules gliales, dont un des rôles est de fournir des ressources énergétiques aux neurones.
  • La troisième représentait la connectivité entre les deux premières couches, qui représentait le transfert d’énergie des cellules gliales vers les neurones. Les résultats obtenus à partir de ce modèle ont montré que la régulation des apports énergétiques par les cellules gliales permet de changer la dynamique des neurones, en période d’apprentissage.

 

LE DÉFI : MODÉLISER LA COMPLEXITÉ DU CERVEAU

La théorie des réseaux complexes multicouches représente une piste prometteuse pour décrypter l’organisation et la multiplicité des interactions à différentes échelles dans le cerveau.  Il ouvre en particulier de nouvelles perspectives pour mieux comprendre et identifier les dysfonctionnements et modifications topologiques au cours des pathologies cérébrales.

 

Source

Charley Presigny and Fabrizio De Vico Fallani.  Multiscale modeling of brain network organization

Rev. Mod. Phys. 94, 031002 – Published 2 August 2022

https://doi.org/10.1103/RevModPhys.94.031002

Comment le cerveau intègre différents types de repères visuels afin de s’orienter

brain navigationLa capacité à s’orienter et à se déplacer dans un environnement est sollicitée dans la majorité de nos activités quotidiennes : emprunter le chemin le plus rapide pour se rendre au travail ou rejoindre des amis dans un quartier peu familier.

Nous y parvenons grâce, notamment, au traitement des indices visuels présents dans l’environnement. Il existe une grande variabilité de ces indices visuo-spatiaux, comme par exemple, la forme générale d’une intersection (choisir la voie de gauche au carrefour) ou la présence de repères spécifiques (prendre à droite à la boulangerie). Peu d’études se sont intéressées aux différences comportementales et cérébrales liées à l’utilisation de ces différents indices.

Afin d’apporter des réponses à ces questions, des chercheuses et chercheurs de l’Institut de la Vision et de l’Hôpital des Quinze-Vingts à Paris ont développé un environnement virtuel en trois dimensions dans lequel 26 participants jeunes (25 ans en moyenne) devaient retrouver l’emplacement d’une cible alors qu’était enregistrée leur activité cérébrale par imagerie par résonance magnétique fonctionnelle. Trois configurations de l’environnement ont été créées qui se distinguaient uniquement par le type d’indice visuel disponible pour s’orienter : des objets, des textures au mur ou des indices géométriques (angles et longueur des murs). La condition « objet » impliquait de se servir de la position de trois objets distincts en 3D (un cube, une sphère et une pyramide). La condition « texture » nécessitait l’utilisation de la couleur des murs. Enfin, dans la condition « géométrie » les participants devait se servir de la forme globale de l’environnement.

Les résultats ont montré qu’au niveau comportemental le type d’indice visuel n’influait pas sur les capacités d’orientation des participants. Pourtant, au niveau cérébral, des réseaux corticaux bien distincts étaient impliqués dans la navigation basée sur l’utilisation d’objets, de textures ou d’indices géométriques. Ce traitement différentiel a été mis en évidence dans des régions corticales essentielles à la navigation spatiale : l’hippocampe et le striatum. Il semblerait ainsi que l’hippocampe soit davantage sollicité lorsque la navigation requiert le traitement visuel d’objets que lorsqu’elle requiert le traitement de couleurs au mur. De tels résultats pourraient avoir des répercussions importantes sur l’aménagement de l’espace urbain auprès des personnes âgées qui présentent un déclin des capacités d’orientation pouvant réduire leur autonomie. En effet, l’hippocampe étant une région fortement altérée par le vieillissement sain et pathologique, l’utilisation de repères visuels davantage indépendants de son activité (ex. : les textures au mur) pourrait aider à maintenir et améliorer les facultés de navigation spatiale des personnes âgées.


Ramanoël S†, Durteste M†, Bizeul A, Ozier-Lafontaine A, Bécu M, Sahel, JA, Habas C, Arleo A. Selective neural coding of object, feature, and geometry spatial cues in humans. Human Brain Mapping. 2022 DOI: 10.1002/hbm.26002 ; † Co -1er-auteurs.

source : https://www.institut-vision.org/fr/news1/747-.html

Une illusion optique qui permet de mieux comprendre la vision

Un cercle ovale noir sur un fond blanc.

Le « trou en expansion » du Pr Akiyoshi Kitaoka de l’Université Ritsumeikan. Il est préférable de visualiser l’image en plein écran pour obtenir cet effet.  Photo : Université Ritsumeikan/Akiyoshi Kitaoka

Une nouvelle illusion optique mise au point par un neuropsychologue japonais donne l’impression de tomber dans un trou noir, mais permet aussi de mieux comprendre la vision humaine.

L’illustration surnommée le trou en expansion a été créée par le Pr Akiyoshi Kitaoka de l’Université Ritsumeikan, au Japon. Il s’agit d’une image complètement statique montrant une forme ovale noire diffuse sur un fond blanc au milieu de plus petites formes du même type.

La tache et le gradient d’ombre autour d’elle évoquent une impression de flux optique, comme si l’observateur se dirigeait vers un trou ou un tunnel.

Akiyoshi Kitaoka

 

La pupille trompée

Le Pr Kitaoka s’est associé avec des scientifiques norvégiens de l’Université d’Oslo pour étudier les effets de son illustration sur la vision de 50 participants âgés de 18 à 40 ans ayant une vue normale.

Premier constat : 86 % des participants qui regardent l’image ont l’impression que le cercle grossit et engloutit son environnement.

Les chercheurs ont aussi découvert que l’illusion affecte la pupille, le petit cercle noir au milieu de l’œil qui régule la quantité de lumière dirigée vers la rétine. Leurs expériences montrent que les pupilles se dilatent lorsque les yeux se concentrent sur l’image du trou noir.

L’image du trou en expansion donne aux yeux l’impression qu’il s’agrandit et que l’obscurité augmente aux alentours, notent les auteurs, dont les travaux sont publiés dans la revue Frontiers in Human Neuroscience (en anglais). Cette fausse perception mène à la dilatation de la pupille, alors qu’aucun changement lié à la lumière ne s’est produit en réalité.

Selon le neuropsychologue Bruno Laeng, de l’Université d’Oslo, cette expérience tend à montrer que le réflexe pupillaire à la lumière n’est pas uniquement mécanique et qu’il n’est pas imperméable à d’autres informations que la quantité réelle de lumière stimulant les photorécepteurs. L’œil s’adapterait non seulement à l’énergie physique, mais aussi à la lumière perçue.

Dans son expérience, l’équipe a aussi varié la taille et la couleur de la tache.

Lorsque la tache est colorée (y compris le blanc), c’est-à-dire qu’elle émet de la lumière, son observation rétrécit les pupilles, mais l’expansion subjective est aussi moins intense que celle que l’on perçoit avec une tache noire.

Il existe de nombreuses images optiques qui suggèrent une idée de mouvement illusoire, bien qu’elles soient complètement statiques.

Ces faux mouvements sont, notamment, des changements de forme ou d’espace, comme la rotation, l’oscillation, l’ondulation, le flottement, la contraction ou, dans le cas présent, l’expansion.

Troubles du spectre de l’autisme : où en est la recherche ?

SOURCE:

https://presse-inserm-fr.cdn.ampproject.org/c/s/presse.inserm.fr/troubles-du-spectre-de-lautisme-ou-en-est-la-recherche/45446/amp/

image de cerveau

Ces dernières années, les progrès des neurosciences et l’identification de facteurs de risque génétiques ou environnementaux ont permis de mieux appréhender les TSA. © Adobe Stock

Les trouble du spectre de l’autisme (TSA) résultent de particularités du neuro-développement. Ils apparaissent au cours de la petite enfance et persistent à l’âge adulte. Environ 700 000 personnes en France seraient concernées. Il n’existe à l’heure actuelle aucun traitement ciblant de façon spécifique l’autisme, pour améliorer les troubles du comportement ainsi que les altérations des interactions sociales associées. Les personnes peuvent toutefois avoir recours à des traitements pour d’éventuelles comorbidités comme les troubles du sommeil ou l’épilepsie. Dans les laboratoires de recherche, les efforts se poursuivent, non seulement pour identifier de nouvelles options thérapeutiques mais aussi pour améliorer le repérage précoce des TSA et leur prise en charge psychosociale tout au long de la vie.

L’autisme « typique », décrit par le pédopsychiatre Leo Kanner en 1943, est aujourd’hui intégré dans un ensemble plus vaste, celui des « troubles du spectre de l’autisme (TSA) ». Ce terme permet de rendre mieux compte de la diversité des situations. Ces troubles se caractérisent par :

  • des altérations des interactions sociales ;
  • des problèmes de communication (langage et communication non verbale) ;
  • des troubles du comportement : un répertoire d’intérêts et d’activités restreint et répétitif (stéréotypies : tendance à répéter les mêmes gestes, paroles ou comportements) ;
  • des réactions sensorielles inhabituelles.

En conséquence, certaines personnes présentent également des difficultés d’apprentissage. Les TSA peuvent également être associés à des comorbidités : troubles anxieux, problèmes de sommeil, déficits de la fonction motrice, épilepsie…

Au sein de cette grande diversité clinique, il est important de relever les « atouts » ou « talents » qui peuvent découler de ce développement cérébral atypique. Le développement de thérapeutiques doit donc cibler ce qui correspond aux plaintes des personnes tout en préservant leurs particularités.

Pour plus de détails lire le dossier de l’Inserm « Autisme » et celui de l’Université de Tours « En savoir plus sur l’autisme »

Ces dernières années, les progrès des neurosciences et l’identification de facteurs de risque génétiques ou environnementaux ont permis de mieux appréhender les TSA, mais leurs causes demeurent encore assez mal comprises. Dans ce contexte, la recherche thérapeutique avance difficilement.

On peut citer l’exemple de plusieurs essais cliniques récemment abandonnés, en raison de résultats jugés peu concluants – alors que les molécules étudiées avaient au départ généré beaucoup d’espoirs.

 

  • La première étude, un essai de phase III contrôlé et randomisé visait à tester l’efficacité d’une molécule appelée balovaptan sur les capacités de socialisation et de communication d’adultes atteints de TSA. Les résultats, publiés dans The Lancet Psychiatry montrent que le traitement n’a pas eu d’effet probant sur ces deux aspects.

 

  • Dans le deuxième cas, des enfants et des adolescents avaient reçu de l’ocytocine par voie intranasale. Dans l’étude publiée dans le New England Journal of Medicine, les résultats suggèrent que ce traitement n’a pas d’impact significatif sur les interactions sociales et le fonctionnement cognitif dans le groupe traité, par rapport au groupe contrôle qui recevait un placebo.

 

Dès lors, comment faire avancer la science et identifier de nouvelles molécules qui pourraient avoir des effets bénéfiques sur les TSA ? D’autres pistes thérapeutiques sont-elles à l’étude ? Au-delà des essais cliniques, quels sont aujourd’hui les enjeux prioritaires de la recherche dans ce domaine ?

 

  1. Les ions bromures, des résultats prometteurs

Une nouvelle étude, menée par des chercheurs et chercheuses de l’Inserm, du CNRS, de Inrae et de l’université de Tours, publiée très récemment dans le journal Neuropsychopharmacology, apporte des résultats prometteurs sur un médicament qui a beaucoup été utilisé dans le traitement de l’épilepsie : les ions bromures. Avec l’arrivée sur le marché de nouveaux médicaments pour les patients épileptiques, son usage a diminué, mais il s’agit encore d’un outil thérapeutique intéressant, notamment en cas d’épilepsie résistante aux traitements classiques.

L’épilepsie est une comorbidité fréquemment retrouvée chez les personnes atteintes de TSA : il est probable que certains facteurs de risque et processus physiopathologiques soient communs. Les scientifiques ont donc estimé qu’il pouvait être intéressant d’étudier plus particulièrement l’efficacité de ce traitement dans le contexte des TSA.

 

Inhibition et excitation des neurones

 Dans le cerveau, le maintien d’un équilibre entre les phénomènes d’excitation et d’inhibition dans les circuits neuronaux est essentiel à son bon fonctionnement tout au long de la vie. On sait aujourd’hui que les déséquilibres entre excitation et inhibition des neurones sont à l’origine de nombreux troubles, en particulier de l’épilepsie. De même, certaines formes de TSA ont été associées à un dysfonctionnement des connexions neuronales inhibitrices.

Dans le cas de l’épilepsie, les ions bromures contribuent à corriger ce déséquilibre en favorisant l’inhibition, ce qui permet d’éviter les crises. L’hypothèse des scientifiques était donc qu’un effet similaire pouvait être attendu dans les cas de TSA, avec un impact clinique visible sur les comportements sociaux et stéréotypés.

 

Trois modèles de souris

L’équipe a donc testé ce traitement dans trois modèles précliniques de TSA. À chaque fois, les ions bromures ont eu un effet bénéfique sur le phénotype autistique, restaurant le comportement social et diminuant les comportements stéréotypés des animaux. Les ions bromures ont également permis de réduire leur anxiété.

Les résultats sont d’autant plus prometteurs que les tests ont été menés sur trois modèles de souris qui présentaient différentes mutations génétiques responsables du phénotype autistique.

« Le fait que des effets bénéfiques soient observés dans trois modèles différents permet d’être un peu plus confiant quant à la capacité du traitement à être généralisable à plusieurs sous-groupes d’individus autistes lors de futurs essais cliniques », soulignent Jérôme Becker, chercheur Inserm et Julie Le Merrer, chercheuse CNRS, derniers auteurs de l’étude.

 

Essai clinique à venir ?

Le projet a reçu un soutien important d’Inserm Transfert et de la cellule de Valorisation c-VALO[1]. Cela a abouti au dépôt de deux brevets, le premier sur la base des effets des ions bromures dans les trois modèles murins étudiés par les chercheurs, complété par un deuxième portant sur l’intérêt de combiner ce traitement avec une molécule facilitatrice de l’activité d’un récepteur à la surface des neurones (le récepteur au glutamate mGlu4), pour obtenir une synergie d’effets.

Toujours sur la base de ces résultats prometteurs, la prochaine étape sera de mettre sur pied un essai clinique sur un petit effectif de patients adultes.

 

2. D’autres enjeux prioritaires pour la recherche

Néanmoins, la recherche thérapeutique n’est pas le seul défi à relever pour améliorer le quotidien et la qualité de vie des personnes atteintes de TSA.

 

Identification précoce et interventions individualisées

Une priorité est de continuer à raccourcir les délais entre l’apparition des premiers signes évocateurs d’une trajectoire atypique et la mise en place d’interventions ciblées.

On sait désormais que plus ces signes sont identifiés tôt, dès les premières années de la vie, mieux on est capable d’accompagner et de prendre en charge les enfants et leurs familles. Identifier ces enfants de manière ultra-précoce, en s’intéressant par exemple à leur motricité dès le plus jeune âge ou à leur histoire pré- et périnatale, est à l’heure actuelle un axe de recherche intéressant.

Par ailleurs, continuer à proposer des prises en charge individualisées, reposant sur des équipes multidisciplinaires et sur des interventions dites « comportementales et développementales » comme le programme Denver ou la Thérapie d’échange et de développement (TED) a également un intérêt majeur pour accompagner de manière bénéfique le développement des enfants.

Lire le Grand angle du magazine de l’Inserm n° 45 : Autisme, un trouble aux multiples facettes

 

 

Accompagner le vieillissement

 Autre défi de taille : la prise en charge des adultes autistes, dans un contexte plus général de vieillissement de la population.

Il existe aujourd’hui une absence de continuum de prise en charge tout au long de la vie. Cependant, depuis plusieurs années, de nombreux programmes de recherche se mettent en place un peu partout dans le monde pour comprendre comment les personnes autistes vieillissent, si elles sont plus à risque de troubles neurodégénératifs et quelles interventions contribuent à augmenter leur qualité de vie et à lutter contre leur isolement social.

On peut également citer l’importance des programmes de réhabilitation psychosociale dédiés aux adultes avec TSA et qui visent notamment à travailler leurs compétences cognitives et à accompagner leur insertion professionnelle et sociale.

L’accès à ces programmes et, de manière plus générale, à la prise en charge, demeure toutefois inégalitaire sur le territoire. Selon les chercheurs, cet enjeu devra être pris en compte aussi bien par les équipes de recherche que par les décideurs publics afin d’offrir les mêmes opportunités et le meilleur accompagnement à toutes les personnes atteintes de TSA, à tous les âges de la vie.

[1] C-VaLo est une expérimentation complémentaire aux SATT régionales qui existe depuis 2019. Il s’agit d’un nouveau dispositif d’investissement public pour accélérer et simplifier le transfert des résultats de la recherche académique. Les membres de C-VaLo sont l’université d’Orléans, l’INSA Centre Val de Loire, le CNRS, l’Inserm, l’INRAE, le BRGM, le CHU de Tours, le Conseil Régional Centre-Val de Loire et l’université de Tours.

 

Le toucher, pilier du développement du cerveau

Le toucher, pilier du développement du cerveau

Une équipe de chercheurs français explore une nouvelle piste dans la compréhension des troubles cognitifs : l’altération du sens du toucher chez les bébés, en particulier les bébés nés prématurément.

Le toucher est la forme la plus primitive de lien au monde extérieur. C’est le premier sens à apparaître chez le fœtus, le premier à susciter des réflexes et à alimenter le cerveau en informations. Au point que certains chercheurs pensent qu’il modèle nos mécanismes mentaux, et conditionne la façon dont nous appréhenderons notre environnement en grandissant.

Dans l’unité de recherche mixte COMETE, rattachée à l’Université de Caen Normandie et à l’INSERM, des chercheurs étudient la précocité du traitement des informations tactiles par les nouveau-nés, et explorent les liens possibles entre capacités de traitement de ces stimuli et qualité du développement cognitif des enfants. Leur hypothèse : un développement anormal du toucher pourrait contribuer aux pathologies neurodéveloppementales, tels les troubles de l’attention et ceux du spectre de l’autisme. Si le lien est établi, l’évaluation des perceptions tactiles des bébés pourrait devenir un instrument de dépistage très précoce de ces troubles, et constituer le point de départ de thérapies tactiles d’un nouveau genre pour les prévenir ou mieux les soigner.

Nadège Roche-Labarbe, Maître de conférences en Psychologie à l’Université de Caen Normandie, dirige ces travaux pionniers sur les compétences sensorielles des nouveau-nés et leurs possibles liens avec les troubles du neurodéveloppement au sein du laboratoire COMETE. Entretien.

 

Quelle place tient le toucher dans le développement du fœtus ?

Le toucher est le premier sens qui va apparaître dans la vie fœtale. On peut déjà observer des réponses automatiques au toucher vers 7 à 8 semaines de gestation. Ce ne sont pas encore des perceptions au niveau du cerveau, mais des réflexes. Puis les capteurs du toucher qui étaient présents seulement dans certaines parties du corps, notamment sur le visage, apparaissent progressivement sur tout son corps avant la moitié de la grossesse environ. C’est aussi le moment où les neurones du cortex cérébral vont recevoir les informations, les traiter et les apprendre. Le toucher constitue avec l’olfaction et le goût le sens le plus primitif. Ce n’est que dans la deuxième partie de la grossesse que se développent l’audition et la vue.

 

Quelles sont les implications en termes de neurodéveloppement ?

Au début de la vie fœtale le cerveau commence à se développer sur la base d’informations proprioceptives (liées à la perception de la position des différentes parties du corps, ndlr) et tactiles, avant d’enrichir sa compréhension du monde avec l’audition et la vision. Le toucher permet au cerveau de faire des inférences sur la manière dont l’environnement proche fonctionne, de le comprendre et de l’organiser, en établissant des liens de cause à effet par exemple. Ce sont des capacités très précoces qui seront ensuite étendues aux autres sens puis utilisées dans tous les aspects de notre vie.

Dans nos recherches, nous partons du postulat que le toucher serait la première base des apprentissages et que les mécanismes de traitement des informations mis en place via cette entrée tactile vont conditionner la façon dont le fœtus puis le nouveau-né vont ensuite comprendre les stimuli produits par les autres types de sensorialité.

 

Comment étudie-t-on la façon dont les bébés traitent l’information tactile ?

Nous utilisons une matrice tactile composée de vibreurs placés sur la main ou le bras de l’enfant, en proposant des séquences de stimuli à intervalles plus ou moins réguliers. Ce faisant, nous analysons l’activité du cerveau avec deux dispositifs qui ont l’avantage d’être portables, silencieux et non-invasifs. L’EEG (électroencéphalogramme) consiste à placer un filet d’électrodes sur la tête du bébé pour enregistrer l’activité électrique des neurones quand ils perçoivent ou anticipent l’information tactile. La NIRS (spectroscopie dans le proche infrarouge) consiste à envoyer de la lumière infrarouge de basse intensité à travers le crâne pour mesurer la concentration en oxygène du sang qui augmente en réponse à l’activité neuronale.

Quels sont les premiers résultats de vos recherches ?

Une étude en cours de publication démontre que les nouveau-nés âgés de 33 semaines de gestation (4 semaines avant l’âge équivalent au terme d’une grossesse normale) sont déjà capables de former des prédictions temporelles : après plusieurs répétitions de la vibration, ils s’attendent à celle-ci. Nous leur avons présenté deux types de séquences de stimuli : soit les vibrations survenaient à intervalle identique, soit à un rythme irrégulier. Dans le premier cas, leur cerveau cesse de réagir à la stimulation parce qu’elle est très prévisible, et ni douloureuse ni plaisante : le cerveau va l’ignorer et garder ses ressources pour autre chose.

Dans le second cas, l’activité du cerveau augmente dans l’intervalle de temps où l’événement tactile est susceptible de se produire, l’attention restant portée sur cette stimulation probable mais pas complètement prévisible. Ces travaux montrent que les nouveau-nés prématurés ne subissent pas passivement leur environnement mais vont apprendre de leurs expériences et réguler leur activité cérébrale en fonction.

Vos travaux font l’hypothèse d’un lien entre développement anormal des capacités tactiles et futurs troubles cognitifs. Qu’est-ce qui permet de le supposer ?

Les atypies sensorielles et les troubles cognitifs sont présents chez les mêmes enfants. Ceux qui présentent un trouble de l’attention avec ou sans hyperactivité présentent aussi souvent des troubles du développement sensoriel, notamment tactile. On retrouve également cette relation chez les enfants avec un trouble du spectre de l’autisme ou des troubles des apprentissages. Par ailleurs, ces atypies sensorielles précèdent les symptômes qui serviront à poser un diagnostic de trouble du neurodéveloppement.

Dans les populations à risque comme les nouveau-nés prématurés, chez qui ces troubles sont quatre à cinq fois plus fréquents, les parents peuvent constater ces atypies avant deux ans. Elles se manifestent par exemple quand un enfant ne supporte pas de marcher pieds nus ou refuse les chaussettes et les chaussures, les manches longues, ou la texture de certains aliments. Ces réactions témoignent d’une vulnérabilité et doivent suggérer aux parents et aux soignants de prêter une attention particulière au développement de l’enfant.

Ces troubles du toucher sont-ils la cause des troubles cognitifs ?

On ignore encore si les atypies sensorielles en sont à l’origine. On est sur quelque chose de très précoce qui va induire une fragilité au tout début de la vie. Les enfants auront plus de mal à interpréter leur environnement et à s’y adapter car ils subiront davantage les stimulations sensorielles. Mais on ne peut pas aller jusqu’à dire que cette fragilité est la cause les troubles neurodéveloppementaux. D’autres facteurs entrent en considération, comme la génétique et le tempérament, mais aussi l’environnement physique et familial. Plus un enfant grandit dans un milieu sain (sans pollution par exemple) et un environnement sécurisant (sans précarité ni violence), mieux il pourra compenser ses difficultés d’adaptation.

 

Quelles sont les prochaines étapes pour explorer ce lien ?

Nous menons actuellement une étude, baptisée NEOPRENE, pour comparer la performance en prédiction sensorielle de nouveau-nés prématurés, avec la qualité de leur développement à l’âge scolaire.

Tous les bébés étudiés ont eu un EEG et une NIRS au cours de la séquence de stimulation tactile avant la sortie de l’hôpital. Ceux qui sont nés avant 32 semaines de gestation, qui représentent la population la plus à risque de troubles neurodéveloppementaux, vont aussi passer une IRM pour calculer le volume de leur cortex somatosensoriel, la partie du cerveau qui reçoit les informations tactiles, et évaluer sa connectivité avec le cortex frontal. Nous reverrons les enfants à deux ans pour évaluer si les mesures réalisées à la naissance sont prédictives de la qualité de leur développement à long terme. Si on constate un lien entre les deux, nous envisageons un projet évaluant l’effet d’une intervention sensorielle précoce pour ces enfants.

 

À quoi ces thérapies pourraient-elles ressembler ?

Les interventions ciblées sur les modalités tactiles chez les nouveau-nés sont peu nombreuses, et leur efficacité n’a pas été testée expérimentalement. Des ateliers de massage pour bébés ont été mis en place dans certaines maternités, qui invitent les parents à revenir après leur sortie de l’établissement. Ils proposent des temps pour apprendre aux parents à bien masser et porter leur bébé. Ce sont aussi des moments d’échange pour évaluer la qualité de l’interaction entre l’enfant et ses parents.

Ce genre d’ateliers avec une composante tactile pourrait constituer un point de départ pour une intervention précoce destinée spécifiquement aux nouveau-nés prématurés. Mais il faut déjà montrer le lien entre traitement de l’information sensorielle et développement cognitif, et préciser les aspects essentiels de ce traitement de l’information tactile chez les tout-petits.

 

source:

https://www-nationalgeographic-fr.cdn.ampproject.org/c/s/www.nationalgeographic.fr/sciences/le-toucher-pilier-du-developpement-du-cerveau/amp

GIS Autisme & TND : Un site à parcourir, des évènements à découvrir

Soutenu par la stratégie nationale pour l’autisme au sein des troubles du neuro-Développement, le Groupement d’Intérêt Scientifique Autisme et Troubles du Neuro-Développement (GIS Autisme et TND) s’inscrit dans la volonté de placer la science au cœur des pratiques, par le renforcement et la structuration de la recherche. Le GIS Autisme et TND constitue un réseau de recherche, tous champs disciplinaires confondus, fédérant plus de 100 équipes labellisées sur l’ensemble du territoire national. Ce réseau qui intègre les acteurs de terrain, les personnes concernées et les familles, est largement connecté au niveau international

Vous trouverez sur leur site leur missions, les actualités et les évènements à venir

https://autisme-neurodev.org/le-gis/

[Supports Média] Vidéos DE TROUBLES NEURO-OPHTALMOLOGIQUES ET NEUROVISUELS

 

Vidéos, notes cliniques et présentations connexes concernant les troubles neuro-ophtalmologiques et neurovisuels recueillies pendant le travail du Dr Wray en tant que directeur des troubles neuro-visuels au Massachusetts General Hospital. Shirley H. Wray, MD, Ph.D., FRCP, Professeur de neurologie Harvard Medical School, Directrice, Unité des troubles neurovisuels, Massachusetts General Hospital ROMAN : novel.utah.edu

https://collections.lib.utah.edu/search?q=fisher&facet_setname_s=ehsl_novel_shw&fbclid=IwAR3uhbznCWK60kWMyRnJ8UC75KlZuDLTwlmUdY57DkijnWAFJ9mT1LTOEtE

A voir ou revoir: L’œil et la vision: Focus sur les avancées scientifiques

L’œil et la vision: Focus sur les avancées scientifiques

Alors que nos yeux fatiguent toujours plus vite, zoom sur les nouvelles techniques permettant de lutter contre les maladies et les déficiences visuelles.

Quelle incroyable machine que l’œil, qui autorise les hommes à penser qu’il leur montre le réel tel qu’il est ! Disposant de vingt diaphragmes différents pour mieux s’adapter à la lumière tel un appareil photo, il est aussi doté d’une fonction zoom pour agrandir la vision et d’un filtre pour distinguer l’essentiel du superflu. Ses capteurs auront pris près de 830 millions de clichés grâce aux clignements des paupières au bout de quatre-vingts ans. Pourtant, aussi perfectionnés soient-ils, l’évolution n’a pas préparé nos yeux à un bon fonctionnement au-delà de cet âge. Le travail sur écran, l’utilisation des smartphones et le manque de sources de lumière naturelle constituent autant de défis nouveaux et de risques de vieillissement prématuré. En conséquence, avec l’augmentation de l’espérance de vie, les maladies oculaires deviennent plus nombreuses et plus longues.

Pour y voir plus clair 
Alors que l’OMS recense 2,6 milliards de personnes souffrant de troubles de la vue dans le monde, ce documentaire s’attache à faire le point sur les approches thérapeutiques innovantes que détaillent professeurs en instituts d’ophtalmologie, développeurs de programmes ou experts en contactologie. Des essais cliniques en luminothérapie à l’implant de prothèses bioniques en passant par les nouvelles générations de lentilles de contact, les lunettes connectées ou encore les applications pour malvoyants, les progrès, exponentiels, ouvrent des voies porteuses d’espoir.

Réalisation :

  • Ralph Loop

Webinar Médical LUZ: « Basse Vision et Rééducation chez l’Adulte : Les atteintes rétiniennes »

event luz

WEBINAR MÉDICAL

JEUDI 29 SEPTEMBRE 2022 

20H30

« Basse Vision et Rééducation chez l’Adulte : Les atteintes rétiniennes »

4 mini-conférences animées par des intervenants de renom :

  • « Définition des pathologies (DMLA, Rétinite pigmentaire, Diabète, Glaucome, Amétropies fortes, Nystagmus etc..) » par Dr Christophe ORSSAUD
  • « Qualité de vie » par Dr Luc JEANJEAN
  • « Prise en soins orthoptiques des potentiels visuels restants: la parole conjointe orthoptiste/patient » par Marie-Laure LABORIE
  • « Réhabilitation (incluant les aides visuelles et orthoptiques) – Corrections optiques – De l’utilité des filtres »
    par Jean-Paul CRISTOFOLI

Apports de l’étude de l’oculomotricité dans les mouvements anormaux et au-delà

https://www.eventbrite.be/e/billets-soiree-scientifique-oculomotricite-en-diagnostic-neurologique-325609997267

 

Apports de l’étude de l’oculomotricité dans les mouvements anormaux et au-delà.

À propos de cet évènement

En marge des Journées Internationales organisées par la SFN et des Entretiens Francophones d’Orthoptie EFO, P3Lab a le plaisir de vous inviter à un événement scientifique qui aura lieu le jeudi 9 juin à 19h30 au Novotel Paris Bercy Centre.

L’événement commencera par 2 présentations données par des experts de renommée mondiale en oculomotricité :

  • Une présentation scientifique en anglais par le Prof Dr Ulrich Ettinger de l’université de Bonn sur les enjeux scientifiques de l’oculomotricité.
  • Une présentation sur son utilisation en clinique dans le diagnostic et le suivi des mouvements anormaux par Pierre Pouget, PhD de l’institut du Cerveau à Paris.

Vous serez ensuite invité à partager autour d’un cocktail dinatoire vos impressions sur NeuroClues, le prototype d’eye tracking portable et facile d’utilisation développé par P3Lab, et sur le potentiel qu’il pourra apporter dans la recherche et le diagnostic clinique des maladies neurologiques.

Au plaisir de vous rencontrer à Paris pour échanger sur le futur du diagnostic neurologique.

L’équipe de P3Lab

Traitement catégorique des stimuli visuels en relation avec le contexte géométrique, graphémique ou lexical

Traitement catégorique des stimuli visuels en relation avec le contexte géométrique, graphémique ou lexical

Résumé

La perception catégorique a été démontrée pour la première fois dans des études sur les sons de la parole (Liberman, Harris, Hoffman et Griffith, 1957). Le présent travail a utilisé des stimuli visuels pour explorer la réponse catégorique en relation avec le contexte dans lequel les stimuli étaient intégrés. Le stimulus cible était une ligne verticale dont la longueur variait de 20 à 31 min (environ) par pas de 1,2 min. L’expérience 1 a examiné l’effet d’un contexte géométrique sur la capacité des sujets à discriminer entre des paires de lignes. Le contexte a amélioré les performances, mais n’a produit aucune preuve de réponse catégorique. Dans l’expérience 2, un contexte graphémique a déprimé les performances, mais n’a pas montré de preuve claire de catégorisation. En revanche, des preuves solides de réponse catégorique ont été obtenues dans l’expérience 3, dans lequel les graphèmes utilisés dans l’expérience 2 étaient intégrés dans des mots significatifs. À partir de ce modèle de résultats, on soutient que la réponse catégorique ne reflète pas une activité perceptive relativement périphérique, mais des processus de décision d’ordre supérieur

[PUBMED]Troubles des mouvements oculaires dans les troubles du mouvement

Troubles des mouvements oculaires dans les troubles du mouvement

Affiliations 
  • PMID : 35402641
  • PMCID : PMC8974874 (disponible sur )
  • DOI : 10.1002/mdc3.13413

Abstrait

Le bilan oculomoteur est un élément essentiel de l’examen clinique neurologique et est particulièrement important lors de l’évaluation des patients présentant des troubles du mouvement. La majeure partie du cerveau est impliquée dans le contrôle oculomoteur, et donc de nombreuses affections neurologiques présentent des anomalies oculomotrices. Chacune des différentes classes de mouvements oculaires et leurs caractéristiques peuvent fournir des informations importantes qui peuvent faciliter le diagnostic différentiel. Cette revue pédagogique présente une approche clinique des anomalies des mouvements oculaires couramment observées dans le parkinsonisme, l’ataxie, la dystonie, la myoclonie, les tremblements et la chorée. Dans le parkinsonisme, des signes subtils tels que des secousses carrées proéminentes, un nystagmus optocinétique vertical altéré et/ou le « tour des maisons » signe suggérant une paralysie supranucléaire progressive précoce du regard avant que le regard vertical ne soit limité. Dans l’ataxie, le nystagmus est courant, mais d’autres signes tels que l’apraxie oculomotrice, la paralysie du regard supranucléaire, une fixation altérée ou la poursuite saccadique peuvent contribuer à des diagnostics tels que l’ataxie avec apraxie oculomotrice, Niemann-Pick de type C ou l’ataxie télangiectasie. Les myoclonies d’Opsoclonus et les myoclonies oculo-palatines présentent une phénoménologie caractéristique et sont généralement faciles à identifier. L’examen oculomoteur est généralement sans particularité dans les dystonies isolées, mais la crise oculogyre est une urgence médicale et doit être reconnue et traitée rapidement. L’impersistance du regard chez un patient atteint de chorée suggère la maladie de Huntington, mais chez un patient souffrant de dystonie ou de tremblement, la maladie de Wilson est plus probable. Pour terminer,

Mots-clés : œil ; troubles du mouvement; oculomoteur; poursuite; saccadés.

 

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35402641/

[PUBMED]Effets d’un système d’entraînement de l’attention par liaison oculaire sur la fonction cognitive par rapport au système d’entraînement cognitif informatisé conventionnel chez les patients victimes d’un AVC

Effets d’un système d’entraînement de l’attention par liaison oculaire sur la fonction cognitive par rapport au système d’entraînement cognitif informatisé conventionnel chez les patients victimes d’un AVC

Article PMC gratuit

Abstrait

Objectif : Le but de l’étude était d’étudier les effets d’un système d’entraînement de l’attention par liaison de suivi oculaire sur la fonction cognitive par rapport à un système d’entraînement cognitif informatisé conventionnel chez les patients victimes d’un AVC présentant une déficience cognitive. Méthodes : Cette étude rétrospective a porté sur 40 patients victimes d’un AVC qui ont bénéficié d’une réadaptation cognitive. L’intervention consistait en 30 séances et 30 min par séance. Avant et après l’intervention, nous avons évalué les fonctions cognitives par Mini-Mental State Examination (MMSE-K) et les activités de la vie quotidienne par Modified Barthel Index (K-MBI) et administré un test neuropsychologique informatisé (CNT). Résultats : Dans les deux groupes, il y a eu des améliorations significatives du MMSE-K et du K-MBI ( p< 0,05). Dans le test d’attention visuelle et auditive du CNT, le groupe d’entraînement de l’attention par liaison de suivi oculaire a été significativement amélioré après l’intervention ( p < 0,05). Cependant, il n’y avait pas de différences significatives dans le groupe d’entraînement cognitif informatisé conventionnel. De plus, il y a eu des améliorations significatives dans tous les tests de mémoire du CNT dans le groupe d’entraînement de l’attention par liaison de suivi oculaire. Cependant, dans le groupe d’entraînement cognitif informatisé conventionnel, il y a eu des améliorations significatives dans certains tests de mémoire du CNT. Conclusion :L’entraînement des patients atteints de troubles cognitifs post-AVC à l’aide d’un système d’entraînement de l’attention par liaison de suivi oculaire peut améliorer l’attention visuospatiale et peut être utile pour l’amélioration de la mémoire à court terme et des performances indépendantes dans les activités de la vie quotidienne.

Mots clés : attention ; cognition; technologie de suivi oculaire; caresser.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35326934/

[PUBMED] Comment évaluer cliniquement les mouvements oculaires

Comment évaluer cliniquement les mouvements oculaires

Abstrait

Les mouvements oculaires servent à la vision en orientant le regard vers un objet d’intérêt afin de placer son image simultanément sur les deux fovéas et en stabilisant le regard par rapport à l’environnement afin de maintenir la fixation sur l’objet d’intérêt, même en cas de déplacement du corps. Les troubles des mouvements oculaires peuvent interférer avec l’alignement oculaire et/ou la motilité monoculaire, et entraîner une diplopie, qui est le symptôme le plus courant. Les troubles des mouvements oculaires peuvent également interférer avec la motilité binoculaire sans désalignement oculaire et entraîner une paralysie du regard. Enfin, les troubles des mouvements oculaires peuvent interférer avec la stabilité oculaire lors de la fixation ou du déplacement du corps et entraîner une oscillopsie, qui est une illusion d’un monde visuel instable. Un examen systématique des mouvements oculaires doit faire partie de l’examen neurologique afin de détecter des manifestations asymptomatiques pouvant aider au diagnostic de multiples pathologies neurologiques. Dans le cas de troubles des mouvements oculaires, les objectifs de l’examen sont de caractériser précisément le trouble de la motricité, de l’alignement ou de la stabilité, pour finalement localiser anatomiquement la lésion parmi le système moteur oculaire périphérique ou le réseau neuronal central des mouvements oculaires plus complexe. et suggérer des mécanismes et des étiologies. Dans cette revue, nous décrivons les méthodes standard d’examen moteur oculaire, y compris une approche « générale » de toute évaluation moteur oculaire, ainsi que les approches spécifiques pour évaluer le désalignement oculaire, la difficulté à bouger les deux yeux et enfin le regard instable.

Mots clés : Diplopie ; Paralysie du regard ; Nystagmus; paralysie motrice oculaire ; Oscillopsie ; Intrusions saccadées.

 

 

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35239052/

Mieux évaluer les besoins des personnes polyhandicapées

Mieux évaluer les besoins des personnes polyhandicapées

Une équipe de l’UNIGE démontre que l’oculométrie permet d’évaluer les compétences perceptives des personnes en situation de polyhandicap. Un pas vers une prise en charge personnalisée.

 

Plusieurs paires d’images et scènes ont été soumises à ces enfants afin d’évaluer six compétences visuelles différentes: mouvements biologiques ou non-biologiques, scènes socialement saillantes ou non-sociales, zone faciale des yeux ou bouche, joie ou colère, objets d’attention partagée ou non, comportements pro-sociaux ou anti-sociaux. © Thalia Cavadini / UNIGE

 

Comment évaluer les besoins des personnes en situation de polyhandicap grave? Dans l’incapacité de communiquer verbalement et physiquement, cette population n’a pratiquement aucun moyen de s’exprimer. Elle est ainsi parfois considérée comme «intestable» par le milieu scientifique et médical. Grâce à des techniques d’oculométrie, ou «eye-tracking», une équipe de l’Université de Genève (UNIGE) est parvenue à mettre en évidence et à évaluer certaines compétences perceptives et socio-émotionnelles chez neuf enfants et adolescents présentant un polyhandicap, ouvrant la voie à une prise en charge personnalisée. Ces résultats sont à découvrir dans la revue Plos One.

 

Défini comme un «handicap grave à expressions multiples», le polyhandicap regroupe des personnes présentant une combinaison de déficiences intellectuelles et motrices sévères, auxquelles s’ajoutent diverses affections médicales associées. Si les symptomatologies s’expriment de manière très variée selon les individus, toutes et tous sont en situation d’extrême dépendance pour l’exécution des actes de la vie quotidienne (toilette, habillage, repas). Dans l’incapacité de communiquer par le langage ou par signes sensori-moteurs, ces personnes n’ont pratiquement aucun moyen de s’exprimer.

Dès lors, comment évaluer leurs besoins, leurs préférences et fournir une assistance personnalisée? Jusque-là, on considérait souvent que cette population était «intestable» et que ce type d’information ne pouvait être collectée que de manière indirecte par des évaluateurs tiers (parents, éducateurs/trices, soignant-es). Ceci sur la base de questionnaires mesurant certains comportements en termes de fréquence («jamais» vs. «systématiquement») ou d’intensité («pas du tout» vs. «énormément»).

Faire «parler» le regard

Aujourd’hui, une recherche pilotée par Edouard Gentaz, professeur ordinaire au sein de la Faculté de psychologie et sciences de l’éducation de l’Université de Genève (UNIGE) et du Centre Suisse des sciences affectives, démontre le contraire. Son équipe est parvenue à démontrer que l’oculométrie ou «eye-tracking» – qui permet d’enregistrer en temps réel les mouvements oculaires – est un outil prometteur pour l’évaluation directe des compétences socio-émotionnelles et perceptives de cette population. Le regard est en effet l’un des seuls indices comportementaux fréquemment préservé chez les individus polyhandicapés.

«L’eye-tracking est utilisé depuis de nombreuses années pour évaluer les compétences des bébés, qui ne sont pas encore en capacité de parler et ne disposent pas encore de motricité fine», explique Edouard Gentaz, dernier auteur de l’étude. A la demande de l’institut médico-éducatif La Clé des Champs, basé à Saint-Cergues (F), les scientifiques de l’UNIGE ont testé un groupe de neuf enfants et adolescents âgés de 6 à 16 ans en situation de polyhandicap grave, et ont enregistré les mouvements oculaires en réponse à différents stimuli visuels.

Six compétences évaluées

«Grâce l’eye-tracking, nous avons observé que ces enfants étaient sensibles à ce qu’ils voyaient et que chacun-e d’entre elles et eux manifestait des préférences visuelles propres», indique Thalia Cavadini, assistante-doctorante au sein de la Faculté de psychologie et sciences de l’éducation, première auteure de l’étude et boursière du Fonds national suisse (FNS).

Plusieurs paires d’images et scènes ont été soumises à ces enfants afin d’évaluer six compétences visuelles différentes: mouvements biologiques ou non-biologiques, scènes socialement saillantes ou non-sociales, zone faciale des yeux ou bouche, joie ou colère, objets d’attention partagée ou non, comportements pro-sociaux ou anti-sociaux. Les chercheurs/euses ont comparé le temps passé par les regards de chaque participant-e sur chacune des images. Ils ont ensuite comparé ces résultats avec ceux d’un groupe témoin composée de 32 enfants de deux ans ne souffrant pas de polyhandicap.

Des «serious games» en cours de développement

«Cette méthode nous a permis de mettre en évidence des compétences individuelles insoupçonnées chez chacun-e des neuf enfants testés, comme la capacité à s’orienter préférentiellement vers des stimuli humains et socialement saillants ou la capacité à diriger son attention vers l’objet qu’une autre personne est en train de regarder. Cette découverte ouvre la voie à des dispositifs de stimulation et de prise en charge personnalisées, pour autant que la capacité de regarder soit préservée, ce qui n’est pas le cas chez toutes les personnes en situation de polyhandicap», explique Edouard Gentaz.

Grâce à ces travaux, l’«eye-tracking» fait désormais figure de dispositif fiable pour l’évaluation de certaines compétences perceptives et socio-émotionnelles des personnes polyhandicapées, tout en tenant compte de leurs particularités individuelles. Sur la base de ces recherches, des «serious games» – soit des jeux vidéo à visée pédagogique ou  communicationnelle – adaptés à chaque enfant testé sont également en cours de développement. L’objectif, à terme, serait d’établir une communication plus fluide avec cette population

Rôle du cervelet dans les capacités de navigation spatiale au cours du vieillissement.

Rôle du cervelet dans les capacités de navigation spatiale au cours du vieillissement.

 

Image2 Nav Cerveau Maze 1Le cervelet est une structure du cerveau qui contribue au maintien de la posture et coordonne les mouvements volontaires en lien avec notre équilibre.

Ces dernières années, plusieurs travaux de recherche ont montré que cette structure joue également un rôle central dans les processus cognitifs de haut-niveau comme le langage, l’attention et l’orientation spatiale. Des chercheuses et chercheurs de l’Institut de la Vision et de l’Hôpital des Quinze-Vingts à Paris ont étudié comment l’atrophie du cervelet liée à l’âge influence les capacités d’orientation spatiale chez les personnes âgées.

Des participants jeunes et âgés devaient retrouver une cible dans un labyrinthe virtuel. En parallèle, le fonctionnement du cerveau a été monitoré en imagerie par résonance magnétique (IRM) à haute résolution. Les résultats ont montré que les participants âgés étaient plus lents et commettaient plus d’erreurs. Au niveau cérébral les résultats ont mis en évidence une perte de matière grise localisée dans le cervelet chez les adultes âgés en comparaison avec des participants jeunes.

Cette atrophie implique spécifiquement les régions Crus I et le lobule VI du cervelet, qui font partie des réseaux cérébraux qui assurent l’orientation spatiale. Cette atrophie du cervelet était significativement corrélée aux habiletés visuo-spatiales des participants âgés. Ces résultats soulignent l’intérêt de futures recherches sur la contribution du cervelet dans le déclin des capacités de navigation spatiale qui sont essentielles à la vie quotidienne et au maintien de l’autonomie des personnes âgées.


Vous pouvez trouver la publication originale complète ici:

Ramanoël S, Durteste M, Perot V, Habas C†, Arleo A†. An Appraisal of the Role of the Neocerebellum for Spatial Navigation in Healthy Aging. Cerebellum. 2022 Mar 8. doi: 10.1007/s12311-022-01389-1. Epub ahead of print. PMID: 35257295.

Reconnaître les biais cognitifs Deux doctorantes en psychologie lancent une encyclopédie virtuelle consacrée aux raccourcis de la pensée.

Reconnaître les biais cognitifs

Deux doctorantes en psychologie lancent une encyclopédie virtuelle consacrée aux raccourcis de la pensée.

Par Claude Gauvreau

Illustration: Getty/Images

Dans la vie, chacun reçoit de la société ce qu’il mérite. Les garçons ont tendance à être meilleurs que les filles en mathsLes femmes sont douces et maternelles. Il est donc normal qu’elles restent à la maison pour s’occuper des enfants. Associés aux stéréotypes et aux préjugés, ces types de jugements constituent des raccourcis de la pensée.  Ce qu’on appelle aujourd’hui des biais cognitifs. Comment faire pour les reconnaître? Quelles sont leurs répercussions? Peut-on les surmonter? Pour répondre à ces questions, les doctorantes en psychologie Cloé Gratton (M.A. philosophie, 2018) et Émilie Gagnon-St-Pierre (B.A. psychologie, 2018), en collaboration avec le doctorant en philosophie Eric Muszynski (M.A. philosophie, 2015), ont lancé une encyclopédie virtuelle bilingue baptisée RACCOURCIS.

La première édition de l’encyclopédie propose 26 articles de vulgarisation scientifique portant sur autant de biais cognitifs, rédigés par des chercheuses et chercheurs en philosophie, en psychologie et en neurosciences provenant de différentes universités au Canada et en Europe, et dont un bon nombre sont de l’UQAM.

«Nous nous sommes rendu compte, Émilie et moi, que les biais cognitifs suscitaient beaucoup d’intérêt dans nos entourages, en plus de recouper nos préoccupations de recherche, raconte Cloé Gratton. Nous avons alors eu l’idée de rendre accessibles à un large public, dans un langage simple et intelligible, des connaissances scientifiques sur les biais cognitifs, tout en faisant la promotion d’une pensée critique à leur égard. Nous avons lancé un appel de textes auprès de chercheurs et de chercheuses et la réponse a été positive, au-delà de nos attentes.»

Dans l’encyclopédie, les biais cognitifs sont classés par ordre alphabétique et par catégories. Les auteurs des articles définissent et expliquent chacun des biais, les illustrent par un ou plusieurs exemples concrets et présentent les conséquences dont ils peuvent être porteurs. Ils proposent également des pistes de réflexion pour les contourner et montrent comment ils peuvent être mesurés scientifiquement.

Raisonnements incorrects

«Bien qu’il n’existe pas de définition commune pour l’ensemble des biais cognitifs, on considère généralement que ces biais renvoient à des raisonnements incorrects, à des erreurs de jugement ou de perception qui dévient de la pensée logique ou rationnelle, explique la doctorante. Ils se produisent lorsque nous devons interpréter et gérer des informations provenant du monde qui nous entoure.»

Personne n’est à l’abri des biais cognitifs, lesquels sont la plupart du temps inconscients. «Ils agissent en quelque sorte comme des automatismes et peuvent être liés à des émotions – peur, colère, anxiété – ou à des habitudes de pensée acquises depuis longtemps, observe Cloé Gratton. Ils surviennent, notamment, dans des contextes où l’on doit prendre une décision ou porter un jugement rapidement.»

Les biais cognitifs viennent aussi combler des besoins inhérents aux individus: besoin de sécurité, d’estime de soi, d’appartenance sociale. «Dans un contexte d’embauche, par exemple, alors que la compétition est forte, un gestionnaire peut avoir tendance à favoriser un candidat appartenant au même groupe social ou ethnique que le sien», remarque la doctorante. Certains raccourcis correspondent aussi à un besoin de fermeture cognitive. «Ce besoin s’exprime par une forme de paresse de la pensée, poursuit Cloé Gratton. Face à un problème ou à une situation complexe, nous serons portés à chercher la solution la plus simple, même si elle n’est pas appropriée.»

Des répercussions sociales

Il est important de pouvoir identifier ou reconnaître les biais cognitifs, car certains d’entre eux ont des répercussions sociales néfastes. «Les débats de société actuels sur les théories conspirationnistes autour de la COVID-19, sur la crédibilité de la science et sur le racisme ou les violences sexuelles ne sont pas étrangers à l’influence des biais cognitifs concernant notre façon d’appréhender et d’interpréter ces enjeux», note Cloé Gratton.

Un biais cognitif appelé l’effet de répétition est particulièrement pernicieux. «Des études ont montré que des affirmations ou des énoncés, même faux, finissaient par emporter l’adhésion de plusieurs personnes à force d’être répétés», rappelle la doctorante. Le président américain Donald Trump est ainsi parvenu à influencer les comportements de millions d’Américains en répétant ad nauseam des choses erronées, comme le fait que les élections présidentielles de novembre dernier avaient été truquées.

Un autre biais, dit d’essentialisme, est associé à des préjugés envers les membres de groupes sociaux, tels que les Noirs, les Autochtones ou les homosexuels, dont les caractéristiques sont perçues comme immuables, prédisposant à des comportements négatifs qui peuvent engendrer de la discrimination. «Selon ce bais, il est normal, par exemple, que les Autochtones et les Noirs soient sur-représentés dans l’univers carcéral puisqu’ils seraient violents par nature», relève la doctorante.

Très répandu, le biais de confirmation consiste à privilégier les informations qui confortent nos opinions, croyances ou valeurs et à ignorer ou à discréditer celles qui les contredisent. «Beaucoup de gens ne lisent dans les journaux que les textes des chroniqueurs dont ils partagent la vision du monde, indique Cloé Gratton. Sur les réseaux sociaux, des individus ont tendance à préférer les échanges avec des personnes qui s’intéressent aux mêmes sujets qu’eux et qui partagent des opinions proches des leurs.»

C’est ainsi que se forment les chambres d’écho, ces communautés virtuelles où la voix de chacun fait essentiellement écho à celles des autres membres. Fonctionnant comme des caisses de résonance d’une même conception du monde, ces chambres d’écho favorisent la polarisation des esprits, voire leur radicalisation, plutôt qu’une meilleure compréhension des points de vue divergents.

Des biais corrigeables?

Est-il possible de corriger les biais cognitifs?  C’est particulièrement difficile en ce qui concerne les croyances politiques, religieuses ou idéologiques, soutiennent certains chercheurs. On peut être réticent à s’en défaire, surtout si ces croyances finissent par définir notre identité.

L’encyclopédie RACCOURCIS n’a pas la prétention de fournir des solutions toutes faites, observe la doctorante. «Nous proposons des pistes de réflexion pour contourner les biais cognitifs ou pour atténuer leurs effets sur notre compréhension du monde. C’est à ça que sert la science. Être conscient de ses biais, prendre du recul et traiter l’information avec un esprit critique constitue un pas dans la bonne direction.»

Une deuxième édition de l’encyclopédie sera publiée d’ici la fin de 2021. «L’approche sera la même, dit Cloé Gratton. Nous avons du pain sur la planche, car les recherches en neurosciences répertorient entre 200 et 300 biais cognitifs. Notre objectif est de couvrir la plupart d’entre eux.»

L’équipe de RACCOURCIS a aussi pour projet de créer du matériel pédagogique sur les biais cognitifs. «L’idée a germé quand nous avons reçu des demandes d’enseignants du secondaire qui souhaitent traiter ce sujet dans leurs classes.»

Les partenaires de l’équipe à l’UQAM sont la Chaire de recherche du Canada sur l’injustice et l’agentivité épistémique, l’Institut des sciences cognitives et le Laboratoire de recherche culture, identité et langue (CIEL).

Ce qui se cache derrière le regard des bébés

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Ce qui se cache derrière le regard des bébés

BIOLOGIE
•    Les humains donnent un sens au monde en organisant les objets en catégories, mais à quel âge un bébé interprète-t-il le monde comme les adultes ?
•    Des scientifiques français révèlent que dès quatre mois un enfant est capable d’organiser des objets en catégories.
•    Ainsi, les humains naissent prédisposés à représenter certaines catégories d’objets pour raisonner sur le monde qui les entoure, dès le plus jeune âge.

Les humains donnent un sens au monde en organisant les objets en catégories. Quand et comment ce processus commence-t-il ? En étudiant le regard d’une centaine de nourrissons, des scientifiques de l’Institut des sciences cognitives Marc Jeannerod (CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1) montrent que les bébés commencent à organiser les objets en animés/inanimés dès quatre mois. Selon ces résultats, publiés le 15 février 2022 dans PNAS, il est possible de mesurer le changement au sein de l’organisation cérébrale qui permet de passer de la simple vision du monde à sa compréhension.

Ce que cache le regard des bébés a toujours été un grand mystère. Que voient-ils réellement ? Quelles informations en tirent-ils ? On pourrait penser que leur regard se porte sur les objets les plus saillants, les plus gros ou les plus colorés par exemple. Mais quand commencent-ils à voir et à interpréter le monde comme les adultes ?

Pour répondre à cette question, des scientifiques de l’Institut des sciences cognitives Marc Jeannerod (CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1) ont travaillé avec une centaine d’enfants âgés de quatre à dix-neuf mois. Ils ont enregistré leurs mouvements oculaires et leurs temps de regards tandis que ceux-ci observaient des paires d’images appartenant à huit catégories d’objets animés ou inanimés (par exemple des visages humains, des objets naturels ou artificiels). Les scientifiques ont ensuite couplé ces analyses avec des mesures de l’activité cérébrale chez un groupe d’adultes, afin de déterminer comment les différentes catégories d’objets étaient organisées dans le cortex visuel humain.

Ils ont ainsi identifié la transition entre l’exploration visuelle guidée par la saillance des objets et leur organisation par catégories : c’est à partir de quatre mois qu’un enfant est capable de distinguer un objet animé d’un objet inanimé, par exemple. L’enfant peut notamment reconnaître qu’en tant qu’animaux, un humain et un crocodile se ressemblent plus entre eux qu’à un arbre. Cette capacité est d’autant plus étonnante quand on pense qu’à cet âge, il ne sait pas ce qu’est un arbre ou un crocodile.

Entre dix et dix-neuf mois, de nouvelles catégories d’objets plus définies émergent et l’organisation cérébrale se rapproche de celle des adultes. Ainsi, pour les enfants de ce groupe d’âge, un objet mou et poilu avec un visage est immédiatement reconnu comme un être vivant, un animal.

Ces travaux1 montrent ainsi que les humains naissent avec une organisation cérébrale prédisposée à représenter certaines catégories d’objets, les plus importantes pour leur survie. Les actes de catégorisations permettent alors d’aller au-delà de ce que l’on voit et de faire des suppositions, des analogies et des prédictions (si « l’objet mou et poilu » est un chat par exemple, alors il faut le nourrir), et donc de raisonner sur le monde qui nous entoure et ce dès le plus jeune âge.

 

Bibliographie

Visual object categorization in infancy. Céline Spriet, Etienne Abassi, Jean-Rémy Hochmann, Liuba Papeo. PNAS, le 15 février 2022. https://doi.org/10.1073/pnas.2105866119

[NOUVEAU DANS ESPACE ABONNES] Les Fiches pratiques de la SFERO

La SFERO est heureuse de proposer chaque mois, dans le « BON PLAN DU MOIS » une fiche pratique à télécharger dans votre espace abonné.

visuel de la fiche pratique

Ces fiches pratiques ont été conçues par et pour les orthoptistes.

Elles couvent de larges domaines dans nos prises en soins orthoptiques que ce soit sur le plan sensoriel, moteur ou fonctionnel, apportant des astuces pratiques ainsi que l’avis de l’orthoptiste.

Retrouvez des présentations de matériels orthoptiques , des sélections de jeux pour des compétences orthoptiques ciblés:   Des idées pour varier les activités lors de vos prises en soins: Pour le bonheur de vos patients … petits et grands!!!

 

Comment le cerveau traite-t-il l’information visuelle associée aux sons de la parole 

Comment le cerveau traite-t-il l’information visuelle associée aux sons de la parole ?

 

Nous avons le plaisir de vous annoncer la publication du dernier article de Chotiga Pattamadilok et Marc Sato, chercheur.e.s CNRS au LPL, intitulé « How are visemes and graphemes integrated with speech sounds during spoken word recognition? ERP evidence for supra-additive responses during audiovisual compared to auditory speech processing » dans la revue Brain and Language.

 

Référence :

Chotiga Pattamadilok, Marc Sato. How are visemes and graphemes integrated with speech sounds during spoken word recognition? ERP evidence for supra-additive responses during audiovisual compared to auditory speech processing. Brain and Language, Elsevier, 2022, 225, ⟨10.1016/j.bandl.2021.105058⟩⟨hal-03472191v2⟩

 

Document en texte intégral sur HAL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03472191v2

 

Résumé :

Les gestes articulatoires et l’orthographe sont les deux principales informations visuelles qui sont étroitement liées à la parole. Il existe cependant peu d’études qui cherchent à savoir si les associations entre les sons de parole et chacune de ces informations visuelles s’appuient sur le même, ou sur différents, processus cognitifs. Notre étude en EEG examine cette question en identifiant les stades de traitement de la parole pendant lesquels ces deux formes d’association audio-visuelle ont lieu.

 

Contact : chotiga.pattamadilok@lpl-aix.fr

 

Etude de l’âge épigénétique dans la dégénérescence maculaire liée à l’âge

source: https://recherche.unistra.fr/actualites-recherche/degenerescence-maculaire-liee-a-lage-pas-dacceleration-de-lage-epigenetique-detectee

Etude de l’âge épigénétique dans la dégénérescence maculaire liée à l’âge

 

15/02/2022

En 2040, 288 millions de cas de dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA) devraient se déclarer dans les pays développés. Louise Porter, maître de conférences des universités – praticien hospitalier à l’Institut de génétique médicale d’Alsace, s’intéresse à cette maladie, première cause de cécité dans nos pays, qui touche essentiellement des personnes de plus de 50 ans. Dans une étude, elle a montré qu’il n’y avait pas de différence entre l’âge épigénétique* du sang des patients atteints de DMLA et leur âge chronologique.

« La DMLA est la maladie courante la mieux décrite au niveau génétique. Disposant de multiples causes, elle atteint la rétine centrale. Il n’existe actuellement qu’un traitement efficace dans 10% des cas, et uniquement chez les malades atteints de formes avancées », souligne Louise Porter. En plus des traits génétiques, cette dernière s’intéresse plus particulièrement au rôle de l’épigénétique dans les DMLA débutantes et intermédiaires, et notamment à l’influence du tabagisme, premier facteur de risque environnemental, et de l’acide folique, influencé par les apports nutritionnels . « Les fumeurs ont un risque quatre à douze fois plus élevé de développer la maladie », précise la chercheuse.

En 2019, alors qu’elle est à l’Université de Liverpool, Louise Porter publie une première étude sur la méthylation de l’ADN dans la DMLA, principal mécanisme épigénétique impliqué dans la régulation des gènes qui consiste en une modification chimique d’une base de l’ADN. « Nous avons ainsi identifié trois gènes dont le niveau de méthylation changeait chez les sujets atteints, dont deux nouveaux et un déjà associé à la maladie. »

Une accélération de l’âge épigénétique chez les fumeurs

Dans cette nouvelle étude, Louise Porter a souhaité voir si l’âge épigénétique du tissu rétinien et du sang des patients atteints de DMLA était plus avancé que leur âge chronologique. Pour ce faire, une analyse de sang est réalisée sur 14 patients atteints de DMLA et 16 patients contrôle. Une autre analyse de l’épithélium pigmentaire rétinien, une couche cellulaire apposée contre la face externe de la rétine, est également faite sur 48 patients au total.

« Nous avons découvert qu’il n’y avait pas de changement au niveau de l’âge épigénétique entre les patients avec DMLA et les patients contrôle. » Des analyses sont également ciblées sur les fumeurs, qu’ils soient malades ou non. Résultat : « Le fait de fumer altère l’ensemble des modifications épigénétiques d’une cellule avec une accélération de l’âge épigénétique notée chez les fumeurs. »

Le gène Raptor impliqué

Louise Porter va désormais s’intéresser aux régions du génome méthylées dans la DMLA. « Voir si la différence est encore plus grande chez les personnes qui fument. »

En couplant les informations récoltées, les chercheurs ont également identifié le rôle du gène Raptor dans la méthylation ADN de patients avec DMLA. Il s’agit d’une protéine adaptatrice impliquée dans la régulation de l’activité du complexe mTORC1. Ce dernier possède un rôle central dans le vieillissement, il régule la croissance cellulaire, la réponse au stress et inhibe l’autophagie. « Raptor est un gène contrôle connu, cette découverte confirme que le développement de traitements visant ce gène est pertinent. »

Marion Riegert

*L’âge épigénétique, calculé à partir des niveaux de méthylation de nombreux sites distincts de l’ADN, est un biomarqueur précis de l’âge biologique, avec des accélérations de l’âge épigénétique notées dans certaines maladies dégénératives dont la maladie d’Alzheimer, et des accélérations et décélérations notées dans certains cancers.

 

Catégorisation d’objets visuels dans la petite enfance

Catégorisation d’objets visuels dans la petite enfance

Importance

La catégorisation est la base de la pensée et du raisonnement. Grâce à l’analyse du regard des nourrissons, nous décrivons la trajectoire par laquelle les représentations d’objets visuels dans la petite enfance correspondent progressivement aux représentations d’objets catégorielles telles qu’elles sont cartographiées sur le cortex visuel des adultes. À l’aide d’une approche méthodologique qui permet de comparer les résultats obtenus avec des mesures comportementales et cérébrales chez les nourrissons et les adultes, nous identifions le passage d’une exploration visuelle guidée par la saillance perceptive à une organisation des objets par catégories, qui commence par la distinction animé-inanimé dans les premiers mois de la vie et se poursuit avec une poussée de catégories biologiquement pertinentes (corps humains, corps non humains, visages non humains, petits objets naturels) tout au long de la deuxième année de vie.

Abstrait

Les humains donnent un sens au monde en organisant les choses en catégories. Quand et comment ce processus commence-t-il ? Nous avons cherché à savoir si les catégories d’objets du monde réel qui émergent spontanément au cours des premiers mois de la vie correspondent aux représentations catégorielles des objets dans le cortex visuel humain. À l’aide de l’oculométrie, nous avons mesuré le temps de regard différentiel d’enfants de 4, 10 et 19 mois lorsqu’ils regardaient des paires d’images appartenant à huit catégories animées ou inanimées (humain/non humain, visages/corps, taille réelle grand/petit, naturel/artificiel). En prenant les temps de regard des nourrissons comme mesure de similarité, pour chaque groupe d’âge, nous avons défini un espace de représentation où chaque objet était défini par rapport à d’autres de la même catégorie ou d’une catégorie différente. Cet espace a été comparé à des modèles basés sur des hypothèses et fonctionnels basés sur l’IRM de catégorisation d’objets visuels dans le cortex visuel des adultes. Des analyses sur différents groupes d’âge ont montré qu’à mesure que les nourrissons grandissent, leur comportement visuel correspond aux représentations neuronales dans des portions de plus en plus grandes du cortex visuel adulte, suggérant un recrutement et une intégration progressifs de plus en plus d’espaces de fonctionnalités répartis sur le cortex visuel. De plus, les résultats caractérisent la catégorisation visuelle des nourrissons comme un processus progressif à deux étapes. Entre 4 et 10 mois, l’exploration visuelle guidée par la saillance laisse place à une organisation selon la distinction animé-inanimé. Entre 10 et 19 mois, un sursaut catégoriel conduit vers une organisation mature.

En quoi consiste l’optogénétique? Quelles sont ses pistes de progrès ? Que permet-elle d’espérer ?

En quoi consiste l’optogénétique? Quelles sont ses pistes de progrès ? Que permet-elle d’espérer ?

Emission de La science en Questions: https://www.franceculture.fr/emissions/science-en-questions/qui-ne-voit-plus-reverra-t-il

Vue de plan rapproché de cellule de neurone
Vue de plan rapproché de cellule de neurone Crédits : koto_feja – Getty

Certaines innovations sont plus lumineuses que les autres, notamment celles qui combinent la physique et la biologie, plus précisément la lumière et le génie génétique.

En 2021 a été réalisée à Paris une grande première médicale : un homme, devenu aveugle à la suite d’une maladie dégénérative de la rétine, a recouvré partiellement la vue grâce (tenez-vous bien !) à un virus génétiquement modifié injecté dans son œil… On doit ce petit miracle à une nouvelle technologie qu’on appelle « l’optogénétique ». En quoi consiste-t-elle ? Quelles sont ses pistes de progrès ? Que permet-elle d’espérer ?

France 5: Programme « A VOUS DE VOIR « 

https://www.france.tv/france-5/a-vous-de-voir/

 

 

Zina Weygand est historienne de la cécité et pionnière dans ce domaine, comme en témoigne l’éminent spécialiste de l’histoire du handicap, Henri-Jacques Stiker.
Elle a consacré sa vie à découvrir et à raconter l’histoire des aveugles en France, du Moyen-Âge à l’écriture de Louis Braille, en passant par Valentin Haüy qui donna aux aveugles l’accès à l’éducation. Elle est à l’origine d’un réseau international de chercheurs passionnés par la cécité.

Mariée à un ingénieur aveugle qui inventa et développa des outils pour améliorer le quotidien des non-voyants, Zina a mis son sujet d’étude à l’épreuve de la vie, le rendant plus sensible que conceptuel. Ainsi, elle nous livre ses réflexions sur la relation amoureuse, riche et complexe à la fois, entre personnes aveugles et voyantes.

Par ailleurs, ses recherches lui ont, entre autres, permis de mettre en lumière de passionnantes personnalités aveugles trop souvent méconnues ou oubliées, comme Thérèse Adèle Husson, écrivaine du 19ème siècle, dont elle a découvert un manuscrit aux archives de l’Hôpital des 15-20, ou encore comme Jacques Lusseyran, homme de lettres résistant dont l’incroyable l’histoire a été racontée par l’écrivain Jérôme Garcin dans son livre “Le voyant”.

Forte de ce parcours et gagnée par une émotion communicative, Zina partage ses perceptions sur l’importance de l’invisible, sur la peur et les préjugés des personnes voyantes face à la cécité, qui trop souvent les empêchent de voir, justement, tout ce que les aveugles pourraient leur apprendre sur le monde.

https://fb.watch/b76o-6ZH5C/

https://www.france.tv/france-5/a-vous-de-voir/2414065-zina-weygand-le-sens-de-l-invisible.html

Le CNL appelle à un quart d’heure de lecture national, le 10 mars 2022 à 10h

Pour sensibiliser tous les Français à l’importance de la lecture, et manifester ensemble notre attachement au livre, en cette année de Grande cause nationale, le CNL en collaboration avec l’association Silence, On Lit!, l’Education nationale et l’ensemble de ses partenaires lance un « quart d’heure de lecture » simultané dans toute la France, le jeudi 10 mars 2022 à 10 heures. Ce jour-là, la France lit !

Le CNL invite d’ores et déjà les structures souhaitant rejoindre l’événement à se référencer sur son site internet, à consulter le guide pratique en ligne et à partager leur participation via les réseaux sociaux avec le mot-dièse #10marsjelis.

 

quart d'heure de lecture

Pour Régine Hatchondo, présidente du Centre national du livre (CNL),

Il s’agit d’offrir à tous un quart d’heure de plaisir, d’évasion, de silence et d’émotion pour remettre la lecture au coeur de nos vies .

#10marsjelis : un « quart d’heure de lecture » national

Baptisé #10marsjelis, cet événement s’adresse à tous les Français. Ce jour-là, la population française est invitée, quand elle le peut, à s’interrompre pour lire quelques pages d’un livre de son choix pendant quinze minutes.

Depuis 2018, le ministère de l’Éducation nationale, de la jeunesse et des sports déploie dans les écoles et établissements scolaires le « quart d’heure lecture ». D’une durée de 15 minutes, ces temps personnels et réguliers de lecture en classe contribuent à développer le plaisir de lire chez les enfants et à ritualiser cette pratique.
L’objectif de cet événement est d’inviter chacun à retrouver le goût de la lecture en s’offrant, comme ce qui se pratique dans les écoles, 15 minutes de lecture dans sa vie quotidienne.

Un guide pratique, une vidéo pour préparer son « quart d’heure de lecture » et un formulaire en ligne pour se faire connaitre

Pour encourager toutes les initiatives, le CNL met à disposition sur son site internet

Les participants y trouveront les principales étapes proposées pour faciliter l’organisation de leur « quart d’heure de lecture » ainsi que des conseils de lecture.

En 2022, la lecture est déclarée grande cause nationale

Dans le cadre de l’année de la lecture déclarée « grande cause nationale » par le Président de la République le 17 juin 2021, le Centre national du livre (CNL) a engagé un programme ambitieux d’actions nationales afin de promouvoir le livre et la lecture auprès de tous les Français.

Les actions du CNL s’articulent autour de trois axes :

  • démultiplier les rencontres d’auteurs auprès des différents publics ;
  • mettre la lecture au coeur de la vie des Français qui en sont le plus éloignés ;
  • partager le plaisir de lire à travers la lecture à voix haute et des événements qui sortent les livres des étagères.

Le CNL a ainsi lancé un appel à projets à destination des auteurs afin de développer, d’une part, des résidences dans les établissements scolaires et, d’autre part, des masterclasses en partenariat avec le pass culture.

Avec pour fil rouge « le livre partout », le CNL a également lancé un ensemble d’actions nouvelles en lien avec des partenaires associatifs dans les centres de loisirs, les centres de Protections maternelles et infantiles (PMI), les EHPAD ou en milieu carcéral, en milieu rural et dans les quartiers prioritaires.

 

Découvrez la carte « Lecture, Grande cause nationale » qui répertorie l’ensemble des initiatives à l’oeuvre, partout en France.

« Un monde nouveau » : Écoutez l’émission sur les écrans et l’apprentissage de la lecture

« Un monde nouveau » : Écoutez l’émission sur les écrans et l’apprentissage de la lecture

 

Alors que se profile la rentrée, les fournitures scolaires fleurissent dans les rayons des supermarchés. Et il semblerait que les familles, en 2021, n’aient pas tardé à s’équiper. Mais, dans un monde toujours plus connecté, mettra-t-on encore longtemps des cahiers et des crayons dans les cartables des élèves ?

De plans « tablettes » en référentiels de compétences, le passage au numérique est certes un leitmotiv dans l’Éducation nationale. Et la crise sanitaire a marqué un tournant, puisque les ordinateurs et smartphones sont devenus les courroies de transmission entre l’école et les familles. Pour autant, le papier n’a pas dit son dernier mot. Il suffit de se souvenir des débats autour de l’écriture manuscrite qui, dans les années 2010, n’était plus toujours enseignée aux États-Unis, et a fini par revenir dans les classes. Car l’écriture à la main n’est pas une simple habitude culturelle, c’est aussi un outil d’apprentissage de la lecture.

En effet, la matérialité des supports influence la manière dont on va mémoriser des mots et comprendre des textes et, pour les chercheurs, plutôt que de passer du « tout papier » au « tout numérique », l’enjeu est de miser sur les atouts de chacun des supports et leur complémentarité, tout au long de la scolarité.

Voilà des questions que nous évoquons dans le cadre de l’émission « Un monde nouveau » sur France Inter.

Ne manquez pas l’épisode ici.

Le super remodelage du cerveau pour lire en braille

D’après les chiffres du World Health Organization, 2,2 milliards de personnes souffrent de déficiences visuelles à travers le monde et 36 millions ont été estimées aveugles en 2017. Un système de lecture appelé le braille a été inventé afin qu’elles puissent lire et ainsi continuer à s’instruire, se divertir et se documenter.

A l’origine du braille, un très jeune homme

Le braille a été élaboré par le Français Louis Braille à l’âge de 16 ans après avoir assisté à une présentation de Charles Barbier de La Serre à l’Institut royal des jeunes aveugles de son système de sonographie. Ce système d’écriture est basé sur la retranscription des sons constitués de 36 signes en points saillants et en relief sur une grille de 2 x 6 points.

Il s’agit du même principe que pour la lecture des cartes (pour les plus vieux d’entre nous). Par exemple, pour écrire le son «on», il s’agit de la case (2; 3). Il faut donc écrire deux points dans la première rangée verticale, puis 3 dans la seconde rangée verticale.

Braille, quant à lui, améliore le système en transcrivant tout l’alphabet, mais aussi la ponctuation et les nuances langagières.

Système de l’alphabet braille

Des super capacités d’adaptation tout là-haut

Lorsqu’une personne est non-voyante ou devient non-voyante, on observe ce que l’on appelle de la neuroplasticité. Il s’agit d’une réorganisation de notre cerveau. Celui-ci va alors changer son organisation au niveau des molécules qui y circulent, mais aussi de son architecture et de ses fonctions. Ce réarrangement est naturel et n’a pas seulement lieu lorsque l’on a un «problème» ou lorsque l’on se blesse. Il s’opère également lors de notre développement, de l’acquisition de nouvelles compétences, des stimulations sensorielles, et encore plus important, lors de nos apprentissages.

Un message électrisant

Pour comprendre comment cela se passe dans notre cerveau, il faut avant tout savoir comment fonctionne un œil qui peut lire. Celui-ci capte des signaux lumineux venant de l’environnement. Ils vont alors taper dans le fond de l’œil qui nous sert «d’écran», c’est la rétine.

Schéma de l’œil

De là le nerf optique prend le relais et le signal n’est plus sous forme de particule de lumière (les photons), mais sous forme de signal électrique. Cette foudroyante décharge pleine d’informations va atteindre notre cerveau, qui est divisé en quatre lobes (frontal, pariétal, occipital et temporal).

Schéma des différents lobes

Dans un premier temps, le signal atteint le chiasma optique, puis le tractus optique et le thalamus. Pour être plus précis, le signal va dans deux noyaux appelés genouillés latéraux, tous deux se situent chacun dans un hémisphère (un pour le droit, un pour le gauche).

Schéma du circuit œil /cerveau

Le traitement de l’information se fait dans le cortex visuel primaire où sont analysés les formes, les couleurs, les dimensions. Dans le colliculi supérieur, c’est le mouvement qui est analysé. Et enfin dans la zone prétectale, ce sont les informations liées à l’horloge circadienne qui sont traitées (la notion jour/nuit). Chez une personne voyante, lorsqu’elle lit l’information, celle-ci va dans le cortex visuel.

Ce qu’il se passe quand on lit en braille

Les personnes aveugles démontrent des compétences supérieures dans les autres sens fonctionnels. Cependant, cela n’empêche pas des personnes voyantes non seulement d’apprendre le braille (avec de l’entraînement et une bonne motivation), mais aussi de voir leur neuroplasticité s’adapter à cette nouvelle méthode de lecture, et cela de façon réversible. Toutefois, plus on avance en âge, plus il devient difficile d’apprendre et de pratiquer le braille. Le braille étant basé sur le toucher (mécanorécepteur), celui-ci voit sa sensibilité diminuer avec le temps.

Chez les personnes aveugles, le cortex visuel subit un réarrangement lors de la lecture du braille. Le cerveau de ces personnes arrive à distinguer le «toucher du doigt» de la «lecture du doigt». Il n’y a pas d’activation du cortex visuel lorsque la personne va toucher une matière ou cueillir une fleur. Alors que lorsqu’elle lit, le cortex visuel, utilisé également par les voyants pour lire, s’active.

Lors de la lecture où les doigts vont suivre la progression des points en relief, d’un point de vue biologique, ce ne sont donc pas les yeux qui vont capter l’information, mais ce que l’on appelle la voie somatosensorielle (ce qui permet de capter la température, la lumière, les éléments chimiques et aussi l’interaction mécanique). Cela parvient sur le nerf sensoriel, la moelle épinière, le thalamus, puis l’information est redistribuée selon son type.

Schéma du système somatosensoriel via le bout du doigt

La lecture par le bout des doigts n’est pas anodine: il s’agit de la zone la plus sensible de la main. Elle comporte quatre types de récepteurs d’information: ceux à adaptation rapide dans et à l’extérieur de la peau. Et les récepteurs à adaptation lente, eux aussi internes et externes. Les récepteurs rapides sont très importants pour la lecture et la compréhension du braille. Ils permettent l’analyse chronologique de l’information. Si le lecteur est dans l’impossibilité de déplacer son index d’un côté à l’autre entre les lettres, mais peut uniquement effectuer une petite pression verticale, il sera incapable de lire.

La lecture pour les malvoyants fait appel à d’autres sens que la vue, mais grâce à la neuroplasticité elle est redirigée vers les «zones de traitement originel» qui ont pu s’adapter et se remodeler.

La neuroplasticité, une lumière pour l’alphabétisation

Dans le cas de personnes malvoyantes il y a donc une réadaptation et un recâblage des sens qui permettent de continuer à percevoir leur environnement. Cette neuroplasticité continue d’être étudiée notamment afin de favoriser la guérison et la récupération. Dans le cas du braille, son étude permettrait à terme de créer des programmes individualisés d’alphabétisation.

Sources:

  1. Bola, Ł. et al. Braille in the Sighted: Teaching Tactile Reading to Sighted Adults. PLoS One 11, e0155394 (2016).
  2. Lei, D., Stepien-Bernabe, N. N., Morash, V. S. & MacKeben, M. Effect of modulating braille dot height on reading regressions. PLOS ONE 14, e0214799 (2019).
  3. Sadato, N. et al. Neural networks for Braille reading by the blind. Brain 121 ( Pt 7), 1213–1229 (1998).
  4. Mašić, V., Šečić, A., Trošt Bobić, T. & Femec, L. Neuroplasticity and Braille reading. Acta Clin Croat 59, 147–153 (2020).
  5. Gizewski, E. R., Timmann, D. & Forsting, M. Specific cerebellar activation during Braille reading in blind subjects. Hum Brain Mapp 22, 229–235 (2004).
  6. Likova, L. T., Tyler, C. W., Cacciamani, L., Mineff, K. & Nicholas, S. The Cortical Network for Braille Writing in the Blind. IS&T Int Symp Electron Imaging 2016, 10.2352/ISSN.2470-1173.2016.16.HVEI–095 (2016).

 

AVC & VISION

AVC & VISION

cerveau

Accident Vasculaire Cérébral

 

Votre vue peut être touchée

 

L’Accident Vasculaire Cérébral ou (AVC) correspond soit à une obstruction ou à une rupture d’un vaisseau sanguin dans le cerveau. Appelé communément, « attaque cérébrale », il peut affecter les personnes de tout âge. C’est une urgence médicale, en raison des dommages irréversibles sur le cerveau qui entraîne la mort des cellules cérébrales. Les AVC constituent une origine importante du handicap, la deuxième cause de démence après la maladie d’Alzheimer et une des principales causes de mortalité. Elle peut notamment toucher votre vision.

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Nouveau Webinaire de l’association ATTLAS: Urgences Ophtalmopédiatriques sans stress

Nouveau Webinaire de l’association ATTLAS

(Association Toulousaine du Traitement de l’amblyopie et des strabismes),

Lundi 7 février 2022 de 19 à 20h

Urgences Ophtalmopédiatriques sans stress.

sur la plate forme Zoom.

Pour débuter cette nouvelle année, nous avons proposé un webinaire plus pédiatrique, en invitant les pédiatres de la région et du CHU. Vous êtes aussi cordialement invité-e-s si le sujet vous intéresse.

Le webinaire se déroulera sur la plateforme Zoom, le Lundi 7 Février de 19 à 20h.

Inscription gratuite par retour de mail à atlas.ophtalmo@gmail.com

Vous aurez aussi accès aux autres webinaires si vous le souhaitez

Programme :

  • Urgences ophtalmo-pédiatriques du nouveau-né. Dr Christelle Bonifas
  • Traumatologie ophtalmo-pédiatrique. Dr Leopoldine Lequeux
  • Strabisme convergent aigu du nourrisson et de l’enfant : Dr Felix Fremont
  • Mouvements oculaires anormaux chez le nourrisson : Dr Dominique Thouvenin

Programme de stimulation du regard

Dans le cadre du groupe de travail « Plus belle la vue » destiné à fédérer un réseau autour des troubles neurovisuels, nous vous présentons ce premier livret Programme de stimulation du regard. Destiné aux professionnels et parents sensibilisés aux troubles neurovisuels, il propose une entrée en matière pour stimuler le regard des enfants et favoriser le développement de leurs compétences.

 

https://www.cnrlapepiniere.fr/formulaire-de-telechargement

L’espacement extra-large des lettres améliore la lecture dans la dyslexie

L’espacement extra-large des lettres améliore la lecture dans la dyslexie

Marco Zorzi , Chiara Barbiero , Andrea Facoetti , Isabella Lonciari , Marco Carrozzi , Marcella Montico , Laura Bravar , Florence George , Catherine Pech-Georgel et Johannes C. Ziegler 

Voir tous les auteurs et affiliations 

PNAS 10 juillet 2012 109 (28) 11455-11459 ; https://doi.org/10.1073/pnas.1205566109 

  1. Edité par Michael Posner, University of Oregon, Eugene, OR, et approuvé le 23 avril 2012 (reçu pour révision le 4 avril 2012)

Résumé

Bien que les causes de la dyslexie soient encore débattues, tous les chercheurs s’accordent à dire que le principal défi est de trouver des moyens permettant à un enfant dyslexique de lire plus de mots en moins de temps, car lire plus est sans conteste l’intervention la plus efficace contre la dyslexie. Des programmes de formation sophistiqués existent, mais ils ciblent généralement les compétences constitutives de la lecture, telles que la conscience phonologique. Une fois les compétences des composants améliorées, le principal défi demeure (c’est-à-dire que les déficits en lecture doivent être traités en lisant davantage – un cercle vicieux pour un enfant dyslexique). Ici, nous montrons qu’une simple manipulation de l’espacement des lettres a considérablement amélioré les performances de lecture de texte à la volée (sans aucune formation) dans un large échantillon non sélectionné d’enfants dyslexiques italiens et français. L’espacement extra-large des lettres facilite la lecture,car les dyslexiques sont anormalement affectés par l’encombrement, un phénomène perceptif aux effets néfastes sur la reconnaissance des lettres qui est modulée par l’espacement entre les lettres. Un interlettrage extra-large peut aider à briser le cercle vicieux en rendant le matériel de lecture plus facilement accessible.

La dyslexie développementale est un trouble d’apprentissage gravement invalidant qui affecte l’acquisition de l’alphabétisation chez environ 5% de la population scolaire malgré une intelligence normale et une instruction adéquate ( 1 , 2 ). Les causes de la dyslexie font toujours l’objet de vifs débats ( 3 8 ), mais tous les chercheurs s’accordent à dire que le principal défi est la remédiation (c’est-à-dire comment amener les enfants dyslexiques à lire plus de mots en moins de temps). En effet, un enfant dyslexique lit en 1 an le même nombre de mots qu’un bon lecteur en 2 jours ( 9). L’approche la plus courante a consisté à concevoir des programmes de remédiation sophistiqués qui entraînent des sous-compétences de lecture, en particulier des compétences phonologiques et de la perception auditive. Bien que plutôt réussie, cette approche prend du temps et est difficile à mettre en œuvre dans des contextes scolaires réalistes, et les améliorations de ces sous-compétences n’améliorent pas automatiquement la lecture ( 10 , 11 ).

Une deuxième approche complémentaire consiste à se concentrer sur l’accessibilité du matériel de lecture en manipulant les propriétés physiques de l’impression (par exemple, la taille de l’impression, le type de police, etc.). * Cependant, très peu de recherches ont étudié les effets potentiels de telles manipulations ( 12 , 13 ). Nous poursuivons ici cette approche, qui est motivée par des preuves comportementales montrant que les dyslexiques sont anormalement affectés par l’encombrement ( 14 17 ), un phénomène perceptif aux effets néfastes sur la reconnaissance des lettres qui est modulé par l’espacement entre les lettres ( 18 , 19). Le surpeuplement fait référence à l’interférence des lettres d’accompagnement sur la reconnaissance des lettres cibles (revue dans les réf. 20 et 21 ). La reconnaissance est altérée lorsque les lettres sont plus proches qu’un espacement critique ( 19 ), qui est proportionnel à l’excentricité mais indépendant de la taille d’impression ( 22 ).

Le surpeuplement affecte principalement la vision périphérique chez les lecteurs adultes normaux ( 22 ), mais il affecte également la vision centrale chez les enfants d’âge scolaire ( 23 ). De plus, il existe de plus en plus de preuves que les enfants atteints de dyslexie développementale sont plus influencés par le surpeuplement que les témoins appariés selon l’âge, même dans des conditions de visualisation optimales ( 14 17 , 24 , 25 ). Il est bien connu que l’identification des lettres est une étape fondamentale de la reconnaissance visuelle des mots et de la lecture à voix haute ( 26 28 ). L’analyse d’une chaîne de lettres en ses graphèmes constitutifs est un élément clé du décodage phonologique ( 28), qui à son tour, est fondamentale pour l’acquisition de la lecture ( 29 ). Le surpeuplement peut non seulement ralentir la vitesse de lecture ( 19 , 22 ), mais également induire des erreurs de lecture, car le surpeuplement s’accompagne d’une perception confuse censée refléter la mise en commun des caractéristiques de la cible et des flankers ( 21 ). Ces résultats conduisent à la prédiction que l’espacement interlettre extra-large dans les mots devrait réduire l’encombrement et améliorer les performances de lecture chez les dyslexiques. Notez que l’espacement standard des lettres pour le texte semble être optimal chez les lecteurs adultes expérimentés. La réduction et l’augmentation de l’espacement ont toutes deux un effet néfaste sur les performances en lecture ( 18 , 19 , 22). Par exemple, la vitesse de lecture des lecteurs adultes expérimentés est ralentie lorsque l’espacement des lettres est doublé ( 19 ).

Résultats

We tested the prediction that extra-wide interletter spacing should improve reading performance in dyslexia in an unselected sample of 74 children aged between 8 and 14 y (mean age = 10.4 y, SD = 1.5), all recruited in specialized hospitals where they had been diagnosed with developmental dyslexia. The dyslexic sample included 34 Italian and 40 French children. Note that Italian has a transparent writing system, whereas French has a relatively opaque writing system, which is similar to English. The inclusion of the two languages allowed us to generalize our findings across transparent and opaque writing systems (29, 30). Children had been diagnosed as dyslexics based on standard exclusion/inclusion criteria (31). Reading performance (accuracy and/or speed) of each individual was at least 2 SDs below age-appropriate norms (Table S1).

Children had to read a text consisting of 24 short meaningful sentences that were unrelated to each other to prevent the use of contextual cues. The text was printed in black on a white A4 paper sheet using Times-Roman font and print size of 14 point (pt; 1 pt = 0.353 mm in typesetting standards). The standard interletter spacing was increased by 2.5 pt in the spaced text condition. For example, the space between i and l in the Italian word il (the) was 2.7 pt in normal text vs. 5.2 pt in spaced text. Space between words and interline spacing were also increased to maintain a proportionate appearance of the overall text (Fig. 1).

 

Fig. 1. 

Samples of the text read by the dyslexic and normally developing children matched for reading level. (A) Normal text. (B) Spaced text.

Each child was asked to read the same text in two different testing sessions, one for each condition (i.e., normal vs. spaced presentation). To minimize the effects of repetition, the sessions were separated by 2 weeks. Children in each country were randomly assigned to two groups. Group 1 was given normal text at the first time of testing (T1) and spaced text at the second time (T2). Group 2 had the opposite assignment (i.e., spaced text first and normal text second). The two groups (for both Italian and French samples) were matched for chronological age, IQ, word reading accuracy, and speed (t tests: all P values > 0.3).

Reading accuracy (number of errors) and speed (number of syllables per second) were analyzed using a mixed ANOVA with language (Italian vs. French) and group (group 1 vs. group 2) as between-subject factors and test time (T1 vs. T2) as the within-subject factor. For accuracy, the critical two-way interaction between test time and group was significant [F(1,70) = 35.16, P < 0.0001]. No other source of variance, including language, was significant (all P values > 0.18). The cross-over interaction (Fig. 2A) shows that the spaced text condition ameliorated the reading performance of dyslexic children, regardless of the order with which the spaced condition was administered. That is, regardless of whether the spaced text came first or second, dyslexics always made fewer errors on the spaced than the normal text. The manipulation of letter spacing improved accuracy in text reading by a factor of two. To fully appreciate this finding, it is important to note that the relatively low number of errors at the group level hides substantial individual differences, because some dyslexic children made virtually no errors (i.e., they were only slow), whereas others made up to 20% errors. Moreover, the sentences were short, made up of high-frequency words, and contained many monosyllabic (even one-letter) function words (determiners, conjunctions, etc.). Importantly, the benefit of letter spacing (i.e., accuracy gain) was negatively correlated with performance in a letter identification task that was administered to 20 of the French dyslexics (r = −0.60, P = 0.005). That is, the worse that children were at identifying letters, the more that they benefitted from the extra spacing.

 

Fig. 2. 

(A) Reading accuracy measured in terms of number of errors (incorrect words) as a function of group and testing time. Group 1 read normal text at the first time of testing (T1) and spaced text at the second time (T2), whereas group 2 had the opposite assignment. (B) Reading speed, in syllables per second, as a function of group and testing time. (C) Reading accuracy (number of errors) in the normal and spaced text conditions for Italian dyslexics, French dyslexics, and a younger group of Italian control children matched for reading level (RL) to the Italian dyslexic sample. (D). Reading accuracy (number of errors) for a subsample of dyslexic children that was tested a third time. Group 1 read normal text at T1, spaced text at T2, and normal text at T3, whereas group 2 had the opposite assignment. Error bars show SEM.

The analysis of reading speed showed the same two-way interaction between test time and group [F(1,70) = 27.96, P < 0.0001]. The main effect of test time (repetition) was also significant [F(1,70) = 29.37, P < 0.0001]. Children who read normal text at T1 became faster with the spaced text at T2. In contrast, children who read spaced text at T1 did not show any change in reading speed with the normal text at T2 (Fig. 2B). For the second group, the spacing benefit at T1 was as large as the repetition benefit at T2, which resulted in a flat line between T1 and T2. To get an estimate of the pure spacing benefit uncontaminated by repetition, one can compare the spacing benefit at T1 across groups. This comparison shows that spacing generated a speed improvement of about 0.3 syllables/s, which corresponds to the average improvement across 1 school year for Italian dyslexic children (32).

Separate analyses of the two dyslexic samples (Italian vs. French) confirmed the overall pattern. For accuracy, the critical two-way interaction between test time and group was the only significant effect for both samples [Italian: F(1,32) = 30.05, P < 0.0001; French: F(1,38) = 11.4, P < 0.005]. For reading speed, the data of both samples showed a significant two-way interaction [Italian: F(1,32) = 23.5, P < 0.0001; French: F(1,38) = 9.5, P < 0.005] as well as a main effect of test time [Italian: F(1,32) = 17.31, P < 0.0001; French: F(1,38) = 14.4, P < 0.005].

It is important to show that letter spacing is particularly beneficial to dyslexic children, because they are thought to suffer more from letter crowding than normally developing children. For this purpose, we compared 30 of the Italian dyslexics (mean age = 10.9 y) with a group of younger normal readers (mean age = 7.8 y) that were matched for reading level and IQ (Table S2). Note that the comparison with reading-level controls is a much more conservative and stringent test than the more typically used comparison with chronological age controls. If deficits persist with regard to reading-level controls, they are thought to reflect fundamental deficits that are not simply a consequence of the lack of reading (33). Previous studies on crowding in dyslexia have not used reading-level controls. A mixed two-way ANOVA on errors, with group as the between-subject factor and text type (normal vs. spaced) as the within-subject factor, showed a significant interaction [F(1,58) = 5.95, P = 0.018]. The effect of spacing (normal vs. spaced text) was significant for dyslexics (P < 0.001) but not for controls (P = 0.1) (Fig. 2C). The same analysis on reading speed showed a main effect of text type [F(1,58) = 10.7, P < 0.005], whereas the interaction between text type and group was only marginally significant [F(1,58) = 2.81, P = 0.09]. Nevertheless, planned contrasts showed that the effect of spacing (normal vs. spaced) was significant for dyslexics (1.75 vs. 1.94 syllables/s, P = 0.001) but not for controls (1.87 vs. 1.93 syllables/s, P > 0.3). This finding suggests that increased crowding is most likely a fundamental deficit in dyslexia that can be specifically improved by increasing interletter spacing.

To confirm the efficacy of the spacing manipulation, the sample of Italian dyslexic children was retested 2 months later (T3) using the same text condition that they were given at T1. Nine children were unavailable for the third testing session. Thus, there were 14 children in group 1 (normal–spaced–normal), and 11 children in group 2 (spaced–normal–spaced). A mixed two-way ANOVA on errors, with group as the between-subject factor and test time (T1, T2, and T3) as the within-subject factor, showed a significant interaction between group and test time [F(2,46) = 12.78, P < 0.0001; P > 0.22 for all other sources of variance]. Notably, performance of both groups at T3 was virtually identical to the respective performance at T1. Children in group 1 who showed improved performance from T1 to T2 (i.e., from normal to spaced text) returned to a higher error rate when reading normal text at T3. Conversely, group 2 decreased from T1 to T2 (i.e., from spaced to normal text) but returned to the T1 level when reading spaced text at T3 (Fig. 2D). The analysis on reading speed showed the same critical interaction between group and test time [F(2,46) = 5.4, P < 0.01] as well as the effect of repetition [i.e., main effect of test time; F(2,46) = 7.3, P < 0.005].

To test whether spacing benefits would be observed “on the fly” (i.e., within the same test session) and assess the effect on reading speed in a more stringent way (i.e., uncontaminated by repetition), we performed a second experiment on a new group of 20 Italian dyslexic children recruited using the same diagnostic criteria used in the first experiment (Table S1, experiment 2 shows sample details). We used two texts that were perfectly matched on number of words, number of syllables, word frequency, and grammatical class. This matching was achieved by replacing the content words of the text used in the previous experiment with words of the same grammatical class, word frequency, and length. Moreover, the spacing between lines in the normal text was doubled to match the line spacing of the spaced text. This spacing allowed us to assess the effect of extra-wide letter spacing disentangled from any potential contribution of the wider line spacing. Both the order of the two spacing conditions (normal vs. spaced) and the order of the two texts were fully counterbalanced across participants. Children were also tested in a second session (2 weeks apart), in which the assignment of each text to the spacing condition was reversed with respect to the first session. In the second session, the normal text had normal line spacing, which replicated the manipulation of the first experiment. Finally, to firmly exclude any potential experimenter bias, reading performance was scored offline in a double blind fashion.

The results replicated and extended our previous findings (Fig. 3). Dyslexic children made significantly fewer errors in the spaced than the normal version [6 versus 11.8; two-tailed paired t test: t(19) = 4.22, P < 0.001], and they read significantly faster in the spaced than the normal version [1.87 versus 1.64 syllables/s; t(19) = 2.16, P < 0.05]. This result shows that the spacing benefit is driven by the extra-wide letter spacing rather than the wider spacing between lines. The results were virtually identical at the second testing session, with the spaced text yielding less than one-half of the errors than the normal text [4.95 vs. 13.5; t(19) = 5.97, P < 0.001] as well as faster reading speed [2.07 vs. 1.72 syllables/s; t(19) = 3.25, P < 0.005]. Comparison of the two different texts with normal spacing across sessions showed no significant differences in both speed and accuracy (P values > 0.2), confirming that the two texts were well-matched.

 

Fig. 3. 

Experiment 2. (A) Reading accuracy measured in terms of number of errors (incorrect words) and (B) reading speed, measured in syllables per second, as a function of spacing condition and testing session. Two matched texts were administered in each testing session. The two texts in session 1 had the same (wide) line spacing, whereas in session 2, the normal text had normal line spacing (as in experiment 1). The assignment of each text to the spacing condition in session 2 was reversed with respect to session 1. Error bars show SEM.

Discussion

Overall, our results show that extra-large letter spacing provides an efficient way to improve text reading performance on the fly. We found identical effects in Italian, a shallow writing system with one-to-one correspondences between letters and sounds, and French, an opaque writing system similar to English. This finding is consistent with our hypothesis that the manipulation of spacing influences the letter identification stage, which is assumed to be identical across different alphabetic languages (28, 29). Developing a specialized neural system for visual word recognition (34) demands optimized processing to handle parallel independent identification of letters in the extreme crowding condition of printed words (35). If such optimization fails in dyslexic children, their optimal letter spacing will be increased compared with normal readers. The beneficial effect of extra-large letter spacing might also be linked to sluggish visuospatial attention in dyslexic children (7, 36). Indeed, spatial attention diminishes crowding by improving accuracy of target identification or reducing the critical spacing (21, 37). Sluggish spatial attention has recently been observed even in at-risk prereaders who later became dyslexic (38, 39).

To conclude, our findings offer a practical way to ameliorate dyslexics’ reading achievement without any training. This finding does not detract from individual remediation based on training deficient component skills. However, practitioners only know too well that getting dyslexic children to read more is a key component in achieving long-lasting improvements in reading skills. Extra-large letter spacing, which could even be optimized adaptively on an individual basis, can certainly contribute to achieving this goal.

Materials and Methods

Italian Dyslexic Children.

All Italian dyslexic children were recruited at the Institute for Maternal and Child Health “Burlo Garofolo” (Trieste, Italy). Before the study, all dyslexics received a complete medical, psychological, neuropsychological, and cognitive assessment. This assessment was done by an interdisciplinary team of psychologists, neurologists, and speech therapists. Dyslexics were included in the study if their reading performance (accuracy and/or speed) was 2 SDs below the norm on at least one of the age-standardized Italian tests included in the reading battery (40) and their global IQ was above 85 on the Wechsler Intelligence Scale for Children—Revised (WISC-R). Exclusion criteria were oral language skills in pathological range or presence of Attention Deficit Hyperactivity Disorder. All children had normal or corrected-to-normal visual acuity. Accuracy and speed in word and nonword reading were measured with specific subtests of the standardized battery (40). Means and SD of all tests are presented in Table S1.

French Dyslexic Children.

Dyslexic children in France were recruited at the University Hospital La Timone Marseille, France. Before the study, all dyslexics received a complete medical, psychological, neuropsychological, and cognitive assessment by an interdisciplinary team of psychologists, neurologists, and speech therapists. Dyslexics were included if their reading performance was at least 2 SDs below the normal level on a standardized reading test (41) and their performance IQ was above 80 on the WISC—III (WISC-III). They were excluded from the study if their oral language skills were in pathological range or they were diagnosed with Attention Deficit Hyperactivity Disorder. All children had normal or corrected-to-normal visual acuity. Accuracy and speed in word and nonword reading were measured with a standardized computerized battery (42). Means and SD of all tests are presented in Table S1.

Italian Reading-Level Control Children.

Thirty Italian children from a public primary school in Trieste, recommended as normal readers by their teachers, were tested individually by an experimenter in a quiet classroom. Reading abilities were assessed by means of the dyslexia battery (Table S2 shows the means and SDs of all common tests across groups). The control children matched the dyslexics for reading ability, which was measured by an efficiency index calculated as the ratio between word reading speed (in seconds) and accuracy rate. The two groups were also matched for general intelligence, which was measured by WISC-R’s Similarities and Block Design subtests (for verbal and nonverbal IQ, respectively).

Materials and Procedure.

Children were asked to read aloud sentences presented as black print on an A4 paper sheet. The text had 24 short, meaningful sentences taken from the Test for Reception of Grammar (43). Sentences were unrelated to each other to prevent the use of contextual cues (e.g., “The girl had a red backpack. The bottle is bigger than the fork. The star is above the circle.”). The total number of words was 180. The text was presented on an A4 sheet that was left-justified and printed in Times-Roman font with print size of 14 pt. The standard letter spacing was increased by 2.5 pt in the spaced text condition. For example, the space between i and l in the Italian function word il was 2.7 pt in normal text vs. 5.2 pt. in spaced text. Words in the spaced text were separated by three space characters, and the interline space was doubled to maintain a proportionate appearance of the overall text. Note that Times-Roman is the most widely used font across publishers. Moreover, print size meets the recommendations (i.e., 12–14 p) of the British Dyslexia Association guidelines* on creating “dyslexia friendly” written material.

Letter Identification Task.

Twenty French dyslexic children were administered a computerized letter identification task. Children were individually tested in a quiet room and seated at a distance of 40 cm from the computer screen. At each trial, a string of five consonant letters, randomly chosen among the set (G, S, T, P, H, L) but excluding repetitions, was presented at fixation for 1,000 ms. Letters were printed in Geneva 18 bold font [height = 1.14 degrees of visual angle (deg), width = 0.86 deg], and the space between letters was 1.07 deg. Children had to identify the letter indicated by a cue—a red dot (diameter = 0.42 deg) placed below the target letter (distance = 0.54 deg) that lasted for 200 ms. Cueing positions were positions 2–4 (outer letters are easier to perceive). Children responded at the end of each trial by manually pointing to the target letter on a response screen that displayed the entire set of consonants, and the experimenter typed the response on the computer keyboard. In one-half of the trials, the cue was presented 150 ms before the onset of the letter string, and in the remaining one-half of the trials, the cue was presented at the offset of the letter string. The total number of trials was 60. For the purpose of correlating letter identification performance with spacing benefits, a letter identification score was obtained for each subject by averaging the letter identification accuracy across the six conditions (three positions by two cuing conditions) and then correlating this score with the spacing benefit, which was calculated by subtracting error rates in the normal version of the text from error rates in the spaced version of the text.

Acknowledgments

This study was funded by Grant 64/05 of the Institute for Maternal and Child Health “Burlo Garofolo”, Trieste, Italy. Partial support was also provided by European Research Council Grant 210922 (to M.Z.). A.F. was supported by a grant from the University of Padova (Progetti di Ateneo 2009).

Footnotes

  • 1M.Z., C.B., and A.F. contributed equally to this work.
  • 2To whom correspondence should be addressed. E-mail: marco.zorzi@unipd.it.
  • Author contributions: M.Z., C.B., A.F., and I.L. designed research; C.B., M.C., M.M., L.B., F.G., and C.P.-G. performed research; M.Z., C.B., A.F., and J.C.Z. analyzed data; and M.Z. and J.C.Z. wrote the paper.
  • The authors declare no conflict of interest.
  • This article is a PNAS Direct Submission.
  • See Commentary on page 11064
  • *The British Dyslexia Association offers specific guidelines on how to create “dyslexia friendly” written material (http://www.bdadyslexia.org.uk/about-dyslexia/further-information/dyslexia-style-guide.html). Note that letter spacing is not mentioned in the guidelines.
  • Errors were mostly lexical (i.e., misreading that produced a different word) and phonological (misreading that produced a nonword), accounting for about 95% of all errors (lexical errors were predominant—about 80% of the total). The remaining errors were mostly word omissions; line skipping and word misordering were virtually absent. The distribution of errors was similar in the normal and spaced versions of the text.
  • This article contains supporting information online at www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.1205566109/-/DCSupplemental.

Freely available online through the PNAS open access option.

References

  1.  
    1. Snowling MJ

(2000) Dyslexia (Blackwell, Oxford). 

Google Scholar

  1.  
    1. Shaywitz S

(2003) Overcoming Dyslexia (Vintage Books, New York). 

Google Scholar

  1.  
    1. Gabrieli JDE

(2009) Dyslexia: A new synergy between education and cognitive neuroscience. Science 325:280–283. 

Abstract/FREE Full Text Google Scholar

  1.  
    1. Ramus F

(2003) Developmental dyslexia: Specific phonological deficit or general sensorimotor dysfunction? Curr Opin Neurobiol 13:212–218. 

CrossRef PubMed Google Scholar

  1.  
    1. Tallal P

(2004) Improving language and literacy is a matter of time. Nat Rev Neurosci 5:721–728. 

PubMed Google Scholar

  1.  
    1. Stein J, 
    2. Walsh V

(1997) To see but not to read; the magnocellular theory of dyslexia. Trends Neurosci 20:147–152. 

CrossRef PubMed Google Scholar

  1.  
    1. Facoetti A, 
    2. et al.

(2010) Multisensory spatial attention deficits are predictive of phonological decoding skills in developmental dyslexia. J Cogn Neurosci 22:1011–1025. 

CrossRef PubMed Google Scholar

  1.  
    1. Ziegler JC, 
    2. et al.

(2008) Developmental dyslexia and the dual route model of reading: Simulating individual differences and subtypes. Cognition 107:151–178. 

CrossRef PubMed Google Scholar

  1.  
    1. Cunningham AE, 
    2. Stanovich KE

(1998) What reading does for the mind. Am Educ 22:8–15. 

Google Scholar

  1.  
    1. Habib M, 
    2. et al.

(1999) Training dyslexics with acoustically modified speech: Evidence of improved phonological performance. Brain Cogn 40:143–146. 

Google Scholar

  1.  
    1. Agnew JA, 
    2. Dorn C, 
    3. Eden GF

(2004) Effect of intensive training on auditory processing and reading skills. Brain Lang 88:21–25. 

CrossRef PubMed Google Scholar

  1.  
    1. Cornelissen P, 
    2. Bradley L, 
    3. Fowler S, 
    4. Stein J

(1991) What children see affects how they read. Dev Med Child Neurol 33:755–762. 

PubMed Google Scholar

  1.  
    1. O’Brien BA, 
    2. Mansfield JS, 
    3. Legge GE

(2005) The effect of print size on reading speed in dyslexia. J Res Read 28:332–349. 

CrossRef PubMed Google Scholar

  1.  
    1. Bouma H, 
    2. Legein CP

(1977) Foveal and parafoveal recognition of letters and words by dyslexics and by average readers. Neuropsychologia 15:69–80. 

CrossRef PubMed Google Scholar

  1.  
    1. Atkinson J

(1991) in Vision and Visual Dyslexia, Review of human visual development: Crowding and dyslexia, ed Stein JF (MacMillan, New York), pp 44–77. 

Google Scholar

  1.  
    1. Spinelli- D, 
    2. De Luca M, 
    3. Judica A, 
    4. Zoccolotti P

(2002) Crowding effects on word identification in developmental dyslexia. Cortex 38:179–200. 

PubMed Google Scholar

  1.  
    1. Martelli M, 
    2. Di Filippo G, 
    3. Spinelli D, 
    4. Zoccolotti P

(2009) Crowding, reading, and developmental dyslexia. J Vis 9:14, 1–18. 

Google Scholar

  1.  
    1. Bouma H

(1970) Interaction effects in parafoveal letter recognition. Nature 226:177–178. 

CrossRef PubMed Google Scholar

  1.  
    1. Yu D, 
    2. Cheung SH, 
    3. Legge GE, 
    4. Chung STL

(2007) Effect of letter spacing on visual span and reading speed. J Vis 7:2.1–2.10. 

PubMed Google Scholar

  1.  
    1. Pelli DG

(2008) Crowding: A cortical constraint on object recognition. Curr Opin Neurobiol 18:445–451. 

CrossRef PubMed Google Scholar

  1.  
    1. Whitney D, 
    2. Levi DM

(2011) Visual crowding: A fundamental limit on conscious perception and object recognition. Trends Cogn Sci 15:160–168. 

CrossRef PubMed Google Scholar

  1.  
    1. Pelli DG, 
    2. et al.

(2007) Crowding and eccentricity determine reading rate. J Vis 7:20.1–20.36. 

PubMed Google Scholar

  1.  
    1. Jeon ST, 
    2. Hamid J, 
    3. Maurer D, 
    4. Lewis TL

(2010) Developmental changes during childhood in single-letter acuity and its crowding by surrounding contours. J Exp Child Psychol 107:423–437. 

CrossRef PubMed Google Scholar

  1.  
    1. Geiger G, 
    2. Lettvin JY

(1987) Peripheral vision in persons with dyslexia. N Engl J Med 316:1238–1243. 

PubMed Google Scholar

  1.  
    1. Lorusso ML, 
    2. et al.

(2004) Wider recognition in peripheral vision common to different subtypes of dyslexia. Vision Res 44:2413–2424. 

CrossRef PubMed Google Scholar

  1.  
    1. McClelland JL, 
    2. Rumelhart DE

(1981) An interactive activation model of context effects in letter perception: 1. An account of basic findings. Psychol Rev 88:375–407. 

CrossRef Google Scholar

  1.  
    1. Pelli DG, 
    2. Farell B, 
    3. Moore DC

(2003) The remarkable inefficiency of word recognition. Nature 423:752–756. 

CrossRef PubMed Google Scholar

  1.  
    1. Perry C, 
    2. Ziegler JC, 
    3. Zorzi M

(2007) Nested incremental modeling in the development of computational theories: The CDP+ model of reading aloud. Psychol Rev 114:273–315. 

CrossRef PubMed Google Scholar

  1.  
    1. Ziegler JC, 
    2. Goswami U

(2005) Reading acquisition, developmental dyslexia, and skilled reading across languages: A psycholinguistic grain size theory. Psychol Bull 131:3–29. 

CrossRef PubMed Google Scholar

  1.  
    1. Ziegler JC, 
    2. et al.

(2010) Orthographic depth and its impact on universal predictors of reading: A cross-language investigation. Psychol Sci 21:1117–1122. 

Abstract/FREE Full Text Google Scholar

  1.  
    1. American Psychiatric Association

(1994) Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (American Psychiatric Association, Washington, DC), 4th Ed. 

Google Scholar

  1.  
    1. Tressoldi PE, 
    2. Stella G, 
    3. Faggella M

(2001) The development of reading speed in Italians with dyslexia: A longitudinal study. J Learn Disabil 34:414–417. 

Abstract/FREE Full Text Google Scholar

  1.  
    1. Goswami U

(2003) Why theories about developmental dyslexia require developmental designs. Trends Cogn Sci 7:534–540. 

CrossRef PubMed Google Scholar

  1.  
    1. McCandliss BD, 
    2. Cohen L, 
    3. Dehaene S

(2003) The visual word form area: Expertise for reading in the fusiform gyrus. Trends Cogn Sci 7:293–299. 

CrossRef PubMed Google Scholar

  1.  
    1. Tydgat I, 
    2. Grainger J

(2009) Serial position effects in the identification of letters, digits, and symbols. J Exp Psychol Hum Percept Perform 35:480–498. 

CrossRef PubMed Google Scholar

  1.  
    1. Vidyasagar TR, 
    2. Pammer K

(2010) Dyslexia: A deficit in visuo-spatial attention, not in phonological processing. Trends Cogn Sci 14:57–63. 

CrossRef PubMed Google Scholar

  1.  
    1. Yeshurun Y, 
    2. Rashal E

(2010) Precueing attention to the target location diminishes crowding and reduces the critical distance. J Vis 10:16. 

Abstract/FREE Full Text Google Scholar

  1.  
    1. Facoetti A, 
    2. Corradi N, 
    3. Ruffino M, 
    4. Gori S, 
    5. Zorzi M

(2010) Visual spatial attention and speech segmentation are both impaired in preschoolers at familial risk for developmental dyslexia. Dyslexia 16:226–239. 

CrossRef PubMed Google Scholar

  1.  
    1. Franceschini S, 
    2. Gori S, 
    3. Ruffino M, 
    4. Pedrolli K, 
    5. Facoetti A

(2012) A causal link between visual spatial attention and reading acquisition. Curr Biol 22:814–819. 

CrossRef PubMed Google Scholar

  1.  
    1. Sartori G, 
    2. Job R, 
    3. Tressoldi PE

(1995) Battery for the Evaluation of Dyslexia and Dysorthographya (Giunti, Florence, Italy). 

Google Scholar

  1.  
    1. Lefavrais P

(1967) Aloutette Test: Manual (Les Editions du Centre de Psychologie Appliquée, Paris). 

Google Scholar

  1.  
    1. Sprenger-Charolles L, 
    2. Colé P, 
    3. Béchennec D, 
    4. Kipffer-Piquard A

( 2005 ) Données normatives françaises sur la lecture et les compétences apparentées d’EVALEC, une nouvelle batterie de tests informatisés (fin Grade 1, Grade 2, Grade 3 et Grade 4) Rev Eur Psychologie Appliquée 55 : 157 – 186 . 

RéfCroisée Google Scholar

  1.  
    1. Évêque DVM

( 1982 ) Test de réception de grammaire ( Conseil de recherches médicales , Oxford ).

Développement cérébral : comment s’effectue le tri des synapses ?

 

source : https://www.inserm.fr/actualite/developpement-cerebral-comment-seffectue-le-tri-des-synapses/

Lorsqu’il est en plein développement, le cerveau doit régulièrement faire le tri entre les innombrables connexions formées par les neurones qui le composent. Alors qu’on ignorait comment ce tri s’opère, des chercheurs viennent d’identifier une protéine indispensable à ce processus : le récepteur A2A. Ce dernier pourrait être également impliqué dans des troubles cognitifs…

Au cours du développement cérébral, il existe une période intense pendant laquelle les neurones créent de nombreuses connexions entre eux : c’est la période dite de synaptogenèse. Les points de contact entre neurones (ou « synapses ») se multiplient, puis leur quantité doit être réduite pour que le fonctionnement du cerveau soit plus performant. On savait déjà que ce phénomène dépendait de l’activité neuronale – les synapses inutilisées sont finalement détruites – mais la manière dont ce processus d’élagage est contrôlé était jusqu’à présent largement incomprise. Pour avancer sur le sujet, Christophe Bernard* et Sabine Lévi** se sont penchés sur le cas des synapses GABAergiques. Ces connexions au sein desquelles la molécule GABA sert de messager chimique sont particulièrement importantes : elles sont parmi les premières à être formées et leur activité est indispensable à la construction du reste du circuit neuronal.

Les travaux dirigés par les deux chercheurs, conduits chez la souris, mettent en lumière le rôle clé du récepteur à l’adénosine A2A dans le processus de tri : situé au niveau de la synapse, ce récepteur permet à la connexion d’être maintenue lorsqu’il est activé par l’adénosine (qui joue alors le rôle de neurotransmetteur). En revanche, s’il n’est pas activé pendant plus de 20 minutes, le processus d’élimination s’enclenche. Un blocage expérimental du récepteur conduit également à la destruction de la synapse. Le récepteur A2A agirait donc comme un contremaître dans l’agencement du système nerveux central au cours du développement : « On pourrait comparer le développement du cerveau à un pays en construction, dans lequel chaque ville est, au départ, reliée à toutes les autres par des routes directes. Le récepteur A2A agit comme un détecteur d’activité : tant que la route est empruntée par des voitures, le détecteur envoie un feu rouge aux ouvriers en charge de démonter les routes. Si aucune voiture ne passe durant 20 minutes, elle leur envoie un feu vert, et la route est supprimée », explique Christophe Bernard.

Chez l’humain, la période de synaptogenèse a vraisemblablement lieu en fin de vie intra-utérine ou dans les tout premiers temps après la naissance, phase durant laquelle l’expression d’A2A est connue pour être particulièrement forte.

Une protéine sous influence de la caféine

« Il faut désormais déterminer si les synapses qui fonctionnent avec d’autres neurotransmetteurs, comme le glutamate ou l’acétylcholine, sont éliminées selon le même principe. Par ailleurs, on sait qu’A2A est activé par l’adénosine, mais le mécanisme qui stimule ou inhibe la production de celle-ci en fonction de l’activité synaptique reste à établir », poursuit le chercheur.

Ce travail fondamental pourrait avoir des applications cliniques intéressantes : « Nous nous sommes penchés sur le rôle de l’adénosine parce que nous avions précédemment observé qu’une consommation élevée de caféine au cours de la période de synaptogenèse gêne le fonctionnement naturel de la protéine A2A. Chez l’animal, cela se traduit par des troubles cognitifs ultérieurs. On peut donc se demander si ce phénomène existe aussi chez l’humain, d’autant que la production de l’enzyme qui dégrade la caféine est réduite chez la femme enceinte. » L’exposition in utero à d’importantes quantités de caféine pourrait-elle être à l’origine de troubles cognitifs au cours de la vie de l’enfant à naître ? « Alors que l’on connaît son rôle bénéfique pour le fonctionnement cognitif de l’adulte, cette hypothèse interroge. Nous explorons la question à travers une étude financée par l’Agence nationale de la recherche et la fondation Alzheimer. Elle vise à expliquer cet effet, dit “Janus”, qui rend la caféine bénéfique ou délétère selon l’âge. » Il pourrait par exemple reposer sur l’enclenchement de mécanismes moléculaires différents selon l’âge auquel a lieu l’interaction entre caféine et A2A. « Cette étude nous permettra sans doute de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la destruction ou la conservation des synapses », espère Christophe Bernard. Un travail qui pourrait en outre apporter des éléments importants pour l’identification de nouvelles cibles dans le traitement de troubles cognitifs ou de la maladie d’Alzheimer.

Notes :
*unité 1106 Inserm/Aix-Marseille Université, Institut de neurosciences des systèmes, équipe Physionet, Marseille
**unité 1270 Inserm/Sorbonne Université, Institut du Fer à Moulin, équipe Plasticité des réseaux corticaux et épilepsie, Paris

Source : F Gomez-Castro et coll. Convergence of adenosine and GABA signaling for synapse stabilization during development. Science du 5 novembre 2021. DOI : 10.1126/science.abk2055

[Article] Explorer l’origine du nombre

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Explorer l’origine du nombre

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.

Résumé initial anglais de Giulia GENNARI.