La neurolinguistique est une discipline qui désigne les bases cérébrales à la fois neurologiques et neurophysiologiques du fonctionnement du langage. Par base neurologique on entend les structures anatomiques du cerveau. La neurophysiologie étudie leurs activités vivantes, comment ces structures anatomiques se modifient pour assurer les tâches nécessaires à la production et à l’interprétation du langage.  

La neurolinguistique fait partie d’un domaine plus vaste qui est celui des neurosciences cognitives qui étudient les bases cérébrales de toute l’activité cognitive c’est à dire cognition = l’ensemble de l’activité mentale qu’on appelait auparavant supérieur c’est à dire la pensée, l’imagination, la mémoire, le calcul, la capacité de faire des projets et la capacité de parler. C’est cet ensemble d'habileté qu’on appelle la neurophysiologie la cognition. 

En les opposant, à d’autres capacités géré par le cerveau comme par exemple la motricité, la sensorialité, les émotions, les réactions impulsives/ instinctives ou les fonctions végétatives qui sont attribués traditionnellement à des régions différentes du cerveau même si nous allons voir que ce partage traditionnel est de plus en plus remis en cause donc nous allons voir dans des recherches récentes certains aspects de la motricité et de la sensorialité par exemple sont étroitement lié à certains aspect du développement cognitif. 

1. introduction 

Tout comme l’ensemble des neurosciences cognitives, la neurolinguistique est un domaine interdisciplinaire qui bénéficie de quatre types de savoir : 

• le savoir biologique et médical, qui est celui des neurologues et des neurophysiologues concernant le cerveau humain ces structures 
• Le savoir psychologique, celui des psycholinguistes ( psychologues qui étudient le langage) et plus en général des psychologues expérimentaux ( psychologues qui font des expériences pour étudier les comportements humains)
• Le savoir grammatical/ lexical, qui est celui des linguistes et qui concerne la nature des structures phonologiques, morphologiques, syntaxiques, sémantiques et pragmatiques du langage. 
• Et le savoir informatique, qui sert traiter et modéliser les données qu’on utilise pour étudier le cerveau puisqu’on l’étudie principalement à travers des machines et de pouvoir construire des modélisations artificielles, logicielles du fonctionnement du cerveau, de certaines parties du cerveau afin de vérifier que nous avons bien compris les lois, les règles qui relèvent de ce fonctionnement.

Il ne faut pas confondre l’étude de la neurolinguistiques qui est une discipline scientifique c’est à dire descriptive, avec la programmation neurolinguistique ( ou PNL) que l’on trouve sur internet si l’on cherche neurolinguistique, ce n’est pas une discipline scientifique car elle ne vise pas à décrire des états de faits mais elle vise à les transformer. C’est une marque commerciale qui regroupe un certain nombre de techniques de psychothérapie développées par deux psychologues américains : Richard Brandler et John Grinder en observant un certain nombre de psychothérapeutes. 

Dans la deuxième moitié du 20ème siècle , ils ont étudié leurs pratiques thérapeutiques comment ils faisaient pour soigner les malades. La PNL ne vise pas a les comportements du cerveau qui traite le langage mais elle vise à utiliser le langage pour influencer ou conditionner le comportement notamment dans le but de soigner des troubles psychologiques ou comportementaux. 

Au contraire, la neurolinguistique est une pratique scientifique et descriptive, elle sert à connaître comment le cerveau est structuré et travaillé pour arriver à produire et à interpréter le langage. 

Le terme neurolinguistique remonte aux années 70, c’est lorsque le linguiste américain Harry Whitaker et le psychologue russe Alexander Luria ont commencé à l’utiliser les premiers. 

Il existe une préhistoire de cette discipline qui date de la moitié du 19ème siècle en particulier en 1861 lorsque le médecin français Paul Broca observe chez son patient Victor Leborgne une corrélation entre un trouble langagier sévère dans la production de la parole. 

Et quand il meurt, Broca fait une autopsie et découvre une lésion cérébrale d’origine syphilitique, dut a la syphilis , qui avait endommagé la région frontale inférieur gauche, il y avait une lésion c’est à dire que le cerveau était partiellement détruit par la maladie, cette région s’appellera ensuite air de Broca.

C’est la première région du cerveau qui a été reliée à une fonction langagière. Quelques années plus tard, en 1874, un médecin allemand Karl Wernicke identifie une autre région chez un autre patient qui semble être lié à des troubles de compréhension c’est l' air de Wernicke (dans la région temporale gauche). 

Ce qui se passe dans les années 70, et qui justifie l’introduction d’un nouveau terme neurolinguistique c’est qu‘on commence a utilisé les nouvelles technologies pour l’étude du cerveau et cela permet un changement important dans la méthodologie dans l’étude, jusque là l'essentiel des données qu’on avait sur le rapport entre langage et le cerveau était des données issues des études sur les lésions au cerveau, c’est à dire de Broca et Wernicke. Et bien on observait chez un patient des troubles, on attendait qu’il meurt pour lui ouvrir la tête et faire une autopsie et de cette manière peut être comprendre l'éventuelle corrélation entre les structures cérébrales et troubles langagiers. 

A partir des années 70 avec les premières technologies informatiques on commence à pouvoir observer des processus qui se produisent dans le cerveau vivant, sans l’ouvrir. Et donc cette méthode d’observation est beaucoup plus rapide, et ça permet d’observer de nouvelles choses. 

C’est à partir de là qu'on commence à employer le terme neurolinguistique, on peut étudier le traitement cérébrale du langage in vivo. 

L’informatique a permis aussi de construire des simulateurs (modéliser ) qui permettent d’émettre des hypothèses sur la manière ou le cerveau gère certains processus. Cette modélisation arrive désormais à reproduire l’intelligence artificielle (reconnaissance faciale …) depuis les 5 dernières années.  

Aujourd’hui la neurolinguistique est l’un des domaines le plus dynamique, des savoirs scientifiques, dans ce domaine on a le plus de découvertes et d’innovations. C’est aussi une source d’inquiétude à partir du moment où ces connaissances sur le cerveau humain peuvent être utilisées pour le contrôler et le conditionner, avec l’intelligence artificielle plus puissante que le cerveau humain, qui est capable d’évoluer à travers ces erreurs.  

Dans un horizon plus court dans l’étude approfondie du cerveau c’est le fait de pouvoir prévoir les réaction des humains et de pouvoir les orienter comme lors des utilisations des écrans ( réseau sociaux, internet). Ils nous contrôlent avec les likes avec les pubs selon nos recherches, nos conversations et tt, ce principe est basé dans une région du cerveau qui produit de la dopamine ( l’hormone du plaisir, de la satisfaction) , la même hormone que quand on mange du sucre. 

 Ce savoir est récent même si le terme remonte aux années 1870. Le premier manuel universitaire de neurolinguistique est paru fin 2016, il est destiné aux étudiants de master de biologie et psychologie. C’est un savoir dont la formalisation et la synthèse se mettent au point encore régulièrement. On ne dispose pas d’ouvre simple de vulgarisation.  

2. Cortex et langage 

2.1 la structure générale du cortex 

Le cortex signifie en latin l’écorce et désigne la surface externe du cerveau. Le cortex est la partie la plus récente du cerveau d’un point du vue évolutif qui gère globalement les fonctions conscientes ( le langage, calcul, motricité) et la sensorialité.    

C’est la partie du cerveau qui c’est développer de manière particulièrement importante chez les mammifère et cela a déterminer la formation de la structure typique du cerveau des mammifère que nous considérons comme plus intelligent c’est à dire nous même, les singes et les éléphants qui se structure avec des circonvolutions, elles se sont développés au cours de son évolution afin d’augmenter la taille de la surface utile du cortex. La surface du cerveau n’est pas lisse mais structurée. 

Les parties creuses de ses circonvolutions s’appellent les sillons cérébraux tandis que les parties saillantes s’appellent les gyrus. Pratiquement chaque gyrus et sillons du cortex à un nom et plusieurs fonctions. On va s’intéresser à ceux qui touchent au traitement du langage. Le côté est constitué d’une matière foncée dite substance grise, c’est la surface l’écorce qui a une épaisseur entre 2 et 5 mm et qui est constitué de deux types de cellules, les neurones ( qui ont une couleur foncée qui détermine la couleur foncée du cortex), dans la substance grise ont trouvé des neurones mais aussi d’autre cellule qu’on appelle gliales, qui sont des structures de support qui servent à soutenir les neurones dans leurs position et véhiculer les aliments. A l’intérieur de cette structure de 2 à 5 cm d’épaisseur, les neurones forment des couches, au maximum 6, et a l’intérieur il y a forme économe qui tente de travailler ensemble. 

Au total le cortex cérébral humain peut contenir jusqu'à 100 milliard de neurones, ce qui correspond au nombre des étoiles de la voie lactée. Ces neurones sont connectées les uns avec les autres, on comprend de mieux en mieux que les connexions font le travail, ces connexions peuvent atteindre les chiffres entre 1 et 2 millions de connexions dans chaque cerveau, ce qui représente un nombre 10 fois supérieur au nombre total de nos cellules. Et environ égale au nombre de batterie qui sont contenu dans notre corps. La grande majorité des neurones environ 85% sont constitués de neurones dit pyramido, ils sont m'orienter sur un axe vertical avec une partie des dendrites qui vont vers le haut et une autre vers le bas et après l’un de ses fils appelé Axone dépasse. Un neurone peut avoir plusieurs Milliers de dendrites ( = branchement) jusqu’à 5 ou 10 mille et en outre il a un Axone ( il est très long) qui va se rattacher aux autres neurones. 

Les dendrites ont une taille microscopique, l'axone peut arriver de l’autre côté du cerveau. Les dendrites hébergent les épines synaptique c'est à dire des sorte de bouton qui relèvent les ramifications des axones des autres neurones, cet axone se termine aussi par des ramifications qui font se brancher sur les dendrites des autres neurones, c’est les appareil récepteurs de chaque neurone tandis que l’axone c’est l’appareil transmetteur. Chaque neurone reçoit les impulsions des autres a travers les dendrites vers envoie sa propre impulsion à travers l’axone. Chaque neurone peut présenter sur ces dendrites entre 1 et 2 milles récepteurs synaptiques à travers lesquels est relié d' autre neurone du cerveau, généralement les dendrites inférieur reçoivent les connections locales c’est à dire des neurones proches. Axone c’est l’appareil transmetteur c’est premières ramifications vont s'implanter dans les dendrites des neurones proches et ensuite il poursuit sa course, il peut s’éloigner, descendre vers le bas et s’unir avec les autres neurones du cortex pour former des grands faisceau de fibre nerveuses qui relie les différentes régions du cerveau entre elle. Et cet ensemble c’est ce qui forme la substance blanche, elle est constituée des câblage des différents câblage qui relie les différentes parties du cerveau. 

À la surface il y a le cortex qui élabore l’information et en profondeur il y a la substance blanche avec les axones qui transmettent les informations aux différentes parties du cerveau. Un neurone reçoit des dizaines de milliers de signaux électriques simultanés d’intensité différentes provenant des autres neurones et sa tâche est de décider en acculant ce qu’il a reçu si il va envoyer un signal aussi. Donc il reçoit plusieurs milliers de signaux et il émet un signal à plusieurs milliers de neurones. 

Les signaux que le neurone reçoit en intensité différentes tandis que le signal qu’il envoie a toujours la même intensité. C’est a dire c’est un signal binaire, qui peut être soit allumé soit éteint présent ou absent qui peut durer plusieurs millième de seconde et qui peut varier la fréquence avec le signal qui reçoit. 

L’intensité dépend de l’épaisseur des fibres nerveuse qui arrivent sur les neurones, l’épaisseur des connexions entre deux neurones augmentent si deux neurones s’active simultanément, tandis qu’elle tend à diminuer si deux neurones s’active indépendamment l’un de l’autre. Quand les fibres qui les connectent sont épaisses le signal est plus intense et quand elles sont minces le signal est plus faible. L'épaisseur des fibres qui se connecte les différents neurones est donc une mesure importante du comportement passé du cerveau, c’est une sorte de mémoire ( ex: conduire, feu rouge avec le temps ça devient un réflexe) donc l'épaississement des connections joue un rôle, il matérialise l’apprentissage. A la différence avec l'ordinateur le cerveau n’a pas de logiciel et doit représenter dans sa structure anatomique son savoir sous la forme de connection entre les neurones  

2.2 subdivisions du cortex 

Le cortex est divisé en deux droite et gauche deux hémisphères, séparé par un sillon qui s‘appelle par la scissure longitudinale et ils vont lié par un ensemble de fibre qui est appelé le corps calleux. 

 En outre chaque hémisphère, présente quatre ou cinq lobes principaux :

• le lobe frontale 
• Le lobe pariétal
• Le lobe temporal 
• Le lobe occipital

Le lobe frontal et le lobe pariétale sont séparés entre eux par un grand sillons qui s’appelle centrale ou sillon de Roland. Par contre, celui qui sépare le lobe temporal du lobe frontal et pariétal est appelé latéral ou Sylvius. 

Nous avons trois grands sillons principaux qui structurent les hémisphères. Le dernier est le plus important au niveau des fonctions langagières. 

Et le cinquième lobe est à l'intérieur du sillon latéral, on trouve Insula. 

Il y a un certain orientation fonctionnelle des deux hémisphères mais ça ne veut rien dire, les fonctions de types analytiques langagier, mathématique sont plutôt latéralisé à gauche et aussi avec parler et imaginer, l'hémisphère gauche travail plus que le droit. 

Quand il s’agit de la pensée holistique ( du tout) par exemple quand on contemple un tableau, paysage ou autre c’est plutôt l’hémisphère droit pareil pour l’intuition, la créativité et la musique. 

Cette organisation concerne la quasi-totalité des droitiers et la grande majorité des gauchers. 

Quelles sont les principales fonctions principales associées aux lobes : 

• Le lobe frontal est associé à l’imagination, à la cognition et à la motricité (la primaire), c’est la première circonvolution face au sillon central. Dans la région au sommet du cortex près du scissure longitudinal on a la motrice des pieds et des jambes etc… lire schéma en dessous 

• le lobe pariétal contient l’air somatosensorielle, c’est l’air du toucher tactile, notre cerveau est organisé de manière à ce que face à chaque neurone qui gère le mouvement il y a un neurone qui gère la perception de ce mouvement. 

• Dans la région temporal on a l’air auditive primaire 

• Dans la région occipital on a l’air visuel primaire, c’est dire ce que les yeux voient est projeté dans la nuque. 

• Et enfin l'insula ses fonctions sont encore peu connues, le goût et l’odorat et aussi l’émotion, l'interception, il joue aussi un rôle du point de vue du langage 

Même si on ignore beaucoup de chose sur le fonctionnement du cortex, l’un des grands principes est celui de la somatotopicité, un mot construit sur deux mots grec somato vient de soma le corps et tonicité vient de topos le lieu: donc ça veut dire que l’organisation spatiale du cortex tant à reproduire certains aspect de l’organisation spatiale du corps. Cela est bien visible sur l’homonculus avec l’air somatosensoriel et motrice. Distribution des fonctions de manière cohérente. Un autre aspect c’est la tonopicité, c ‘est le fait que les différents tons sont percutés dans l’air auditif primaire en respectant l’ordre des fréquences. 

Concernant la distribution des fonctions linguistiques, langagière à la surface du cerveau en ce qui concerne les deux hémisphère la plupart des fonctions langagière proprement linguistiques, la phonologie, la morphologie, lexique, la syntaxe, la grammaire, la sémantique sont gérer surtout par l’hémisphère gauche. Par contre ce qui génère une suractivité de l’hémisphère droit c’est la prosodie et la pragmatique ( la capacité de se rendre compte de ce que parler veut dire dans une situation particulière ) 

2.3 localisation des principales fonctions linguistiques

Hémisphère gauche = analytique (maths)

Hemisphere droit = holistique ( musique …)

 Si on zoom sur l ‘hémisphère gauche, on peut observer la présence de 2 régions l’aire de Broca et l’aire de W qui se trouve autour du sillon latéral, l’ensemble des activités langagières est organisé sur cette partie du cerveau. 

Les fonctions attribuer à ces deux régions : 

• l’aire de Broca : a été découverte au milieu du 19e s par Paul Broca ( vers 1860), et on voit qu’elle se trouve dans le lobe frontal à côté de l’aire motrice primaire ( on doit imaginer homonculus), faire de Broca est adjacente à la partie de l’aire motrice qui coordonne la motricité des lèvres, des mâchoires de la langue … si l’aire motrice primaire contient les neurones qui contrôle le mouvement de chaque muscles, quand je parle je ne pense pas à gérer ou je met ma langue et tt je pense a parler, il y a donc une autre population de neurone qui orchestre l’ensemble des mouvements individuels des muscles, qui coordonne, structure, programme l’ensemble des mouvements afin d’obtenir un résultat c’est le travail de l’air de Broca, l’air de Broca est connu pour avoir un certains rôle dans l’articulation du langage dans le sens phonétique et syntaxique ( organiser la séquences des mots dans le temps). ( expérience avec son patient qui une fois mort découvre une lésion) on part depuis d’aphasie de Broca, est un trouble du langage à cause d’une lésion qui se trouve dans l’air de Broca qui fait perdre la capacité d’articuler les mots et les phrase à la fois les sons et aussi la structure du discours et aussi la difficultés à trouver les mots. Mais le patient maintient une capacité de comprendre le langage et tend à produire des phrases sans mots grammaticaux ( conjonction, pronom, prepo) mais malgré cela la phrase conserve un sens. Et il est conscient de son trouble, il ne dit pas ce qu’il pense comme il le voudrait. 
• L’air de W : a été découvert en 1874 par Karl W, et elle se trouve à côté de l’air auditif primaire. Les fonctions que W a attribué à cette aire concernent plutôt le sens des mots. W constate que les patients qui avaient des lésions dans cette partie du cerveau perdaient la capacité de comprendre et de formuler le sens des mots et des phrases. Mais ils gardaient la capacité d’articuler le langage par conséquent la façon de parler, par quelqu’un qui a une aphasie de W, c est une manière de parler qui a des phrases rapide bien structuré mais qui n’a pas de sens. En outre, les aphasique de W n’ont pas conscience de leurs troubles, ils ne se rendent pas compte de ce qu'ils disent ça n’a pas de sens. L’air de W est remis en cause car on commence à se rendre compte que la quasi-totalité du lobe temporal joue des fonctions semblables. 

Le faisceau arqué est un faisceau de fibres nerveuses qui se trouve dans la substances blanche, qui relie l’air de Broca de l’aire de W. Il est connu pour donner un troisième type d'aphasie, une aphasie de conduction qui consiste de ne pas savoir répéter les mots qu’on vient d’entendre. 

Environ un tiers des fibres qui le constitue au lieu de relier les deux régions débouché sur le territoire de getchild, dans cette collection de régions qui permet de faire travailler l’interprétation de l’ouïe et le coordonnement de la motricité. Cette liaison passe par une troisième régions dont sa fonction reste encore à définir mais qui semblerait côtoie, elle est adjacente à l'aire somato-sensoriel primaire, la région de proprioception des mouvement que l’on fait quand on parle, elle se trouve au carrefour avec l‘aire de l’audition et l’aire qui gère la vision. Donc il semblerait que ce territoire joue un rôle dans la construction du sens. 

Le lobe occipital contient l’air visuel primaire (primaire= celle qui gère les données brute), ensuite une aire visuelle secondaire, beaucoup plus étendue, s’occupe de décrypter ce que l’aire visuel primaire voit. Le cerveau compare ce que l‘on voit avec ce qu’on a vu, avec l’aide de la mémoire et donc ça permet la reconnaissance. 

Parmi les fonctions visions il y aussi une fonction importante du point de vue linguistique qui est de lire et de reconnaître les lettres, cette région se trouve dans la région ventrale(basse) qui se trouve à la frontière du lobe occipitale et du lobe temporale donc on appelle ça la région occipito-temporale ventrale. 

C’est la région qui a été identifiée par Stanislas. 

Une lésion de cette région spécialisée dans la reconnaissance des lettres de l’alphabet produit un trouble du langage qui s’appelle alexie ( incapacité de lire). 

Il y a enfin l’insula, a l’intérieur du sillon latéral, qui est encore assez mal connu, parce que sa profondeur rend l’étude plus compliquée. Elle est fortement soupçonnée d’assurer des fonctions pour le langage, elle joue un certain rôle dans la temporisation des pièces articulaires de l’appareil phonétique et aussi dans les enjeux émotionnels du langage. 

Résumé :

Air motrice qui gère les mouvements articulatoires de la bouche aire de Broca qui les coordonne et les structure et aire auditive primaire qui gère la captation des sons et l’aire de W qui gère la compréhension relié par le faisceau arqué et côtoyer par le territoire de gerchvild qui joue un rôle dans la sémantiques puis un rôle de l’aire visuel primaire pour la lecteur et pour fin l’insula, on commence a peine a la comprendre. 

On parle de régions mais en vrai c’est géré par des réseaux ou des circuits.  

3. technique de neuro-imagerie

3.1 observer le cerveau vivant 

Avant la découverte des techniques de l’imagerie cérébrale , des fonctions langagières du cortex étaient détectées à travers les lésions. Avec les techniques d’imagerie cérébrale on peut observer la structure et le fonctionnement du cerveau vivant. La technique principale est l’IRM qui se présente sous deux formes IRM et IRMF utiles à la fois à la neurologie ( la structure anatomique du cerveau ) et à la neurophysiologie ( concerne le comportement de cette structure anatomique). C’est la même distinction entre IRM ( nous donne des images de la structure anatomique du cerveau) et IRMF ( les couleurs signifient que a certains moments, tâche que la personne fait ces régions coloré se sont activé ou désactivé) 

Le noir représente les fluide, le gris plus il est clair plus il représente de parâtes solides denses. Et le blanc l’os. 

Ce que l’IRM permet de voir c’est ou va le sang et quelle régions demande le plus de sang lesquelles travaille le plus.

Les techniques d’imagerie cérébrales sont les outils les plus importants pour les démarches scientifique pour la validation de hypothèses scientifiques, elle part de l’observation du comportement, on fait des hypothèses sur les bases cérébrales qu‘on observe et après on fait des expériences pour vérifier l' hypothèse, qui servent à isoler le phénomène qu’on veut approfondir et après ces expériences vont confirme ou refuse l’hypothèse. 

3.2 techniques directe ( à droites EEG) et indirectes ( à gauche IRMF) 

Les techniques d’imagerie cérébrale peuvent être divisées en deux catégories. Les techniques dites indirectes portent ce nom car elles permettent d’observer le comportement du cerveau indirectement à travers l’afflux du sang, conséquence si les neurones travaillent. Les techniques principales qu’on appelle direct sont l’IRM et la TEP (tomographie par émission de positrons), ce qui caractérise les techniques indirectes c’est une hautes résolutions spatiales ( images très détaillé au point de vue spatial 1,5 mm) mais peu détaillé du point de vue temporale parce qu’on étudie pas les charges électrique directement mais l’afflux de sang on il y a un retard de 5 sec. Les méthodes directes ont une définition spatiale faible mais d’un point de vue temporel la résolution est très haute, échelle au milli seconde. Les deux techniques d’observation directe sont l'électro-encéphalogramme et le magnétoencéphalogramme ( détecté les champs magnétiques). 

Les techniques d’imagerie médicale à peu près en même temps que la neurolinguistique, elle est liée à ces technologies. 

Direct = prise direct de l’activité des neurones 

Indirect = l’afflux sanguins que l’activité des neurones requiert et indirectement l’activité des neurones 

direct et indirecte  

3.3 la tomographie par émission de profitons 

Elle a été la première technique d’imagerie cérébrale utilisée dans les années 70 - 80. On appelle aussi cette technique la scintigraphie. Elle a été développée par Phelps en 1976 et a été appliquée pour la première fois à la neurolinguistique, elle permet d’avoir des images du cerveau, par Petersen 1988, 1989, 1990.  

Pas encore très précis.  

C’est une technique assez complexe ce qui la rend désuet, elle se base sur l'injection d’isotope radioactif dans le sang du patient et sur la détection des effets, la dégradation des isotopes radioactifs avec l’aide de la machine qui aide à détecter les particules. Il faut commencer par produire les isotopes radioactifs, un isotope est un atome d’une certaine substance qui est bombardé avec des particules élémentaires à l’intérieur d’un accélérateur de particules. Et ce bombardement va modifier l’équilibre entre les neutrons et les protons à l'intérieur des noyaux ajouter un neutron ou en enlever un et l’atome devient instable. 

Et donc il cherche a compenser en émettant des neutrons, se casser pour engendrer deux atomes différents plus petit que les atomes initial. La radioactivité, l’émission de radiation et particule vient du fait qu’on a altéré artificiellement l’équilibre naturel entre les neutrons et les protons. 

Donc il faut commencer par faire les isotopes radioactifs dans le cadre de l’hôpital avec un accélérateur de particules ( procédé très coûteux car ils se dégradent très rapidement) dès qu’ils sont transformés ils essaient de se transformer pour l’imagerie. Avant cette transformation, on fait des réactions pour faire entrer ces isotopes radioactifs dans l’écume utilisable par le corps humains. 

Exemple H2O. S’allume grâce aux scintillateurs paris les particules qui sont émises il y a de positrons, c’est a dire des électrons d’antimatière (avec une charge positive) et dès qu’ils sortent de l atome d’oxygène qui se trouve dans le sang du patient, ils vont produire une réaction d’annulation de matière antimatière , on va prendre d’autres atomes du corps. Les flash de lumière produit par la machine sont photographiés à l’ordinateur en calculant toutes les positions de ses rayons de photons à haute énergie ils peuvent reconstruire l’image de l’intérieur du corps, la densité de l’eau à l'intérieur du corps et à travers de cette reconstruction on va pouvoir voir une image détaillé de l’intérieur du corps. 

Pour effectuer une étude expérimentale sur le cerveau d’un patient il faut 16 injections de molécules radioactives, chaque injection permet de travailler avec la machine de la tête pendant 90 seconde c’est à dire 1, 30 min de captation après il faut faire une pause de 9 min pour attendre que la radioactivité disparaît du corps du patient et après on peut refaire une autre injections et recommencer pour compléter la reconstruction de ses images alors une étude sur un patient dure environ 3 heures. 

La cause de radioactivité qui lui est administrée est d’environ de 5 microsievert. Ce qui représente 2 fois la dose moyenne annuelle d’origine naturelle, donc c’est important et un quart de la dose maximale annuelle permise par la loi professionnelle. 

On l’utilise plus depuis de l’arrivée de l’IRMF

3.4 IRM (f) « imagerie par résonance magnétique (fonctionnel) »

Elle est beaucoup moins invasive, plus simple a utilisé et ne comporte pas d’émission et est beaucoup plus rapide. Cette technique a été développée par Lauterbur en 1973 et Mansfield en 1977 qui ont obtenu en 2003 le prix Nobel. 

Les premiers qui ont utilisé l’IRMF pour travailler sur la neurolinguistique sont McCarty et Hincke en 1993 pour observer le fonctionnement du cerveau pendant le traitement du langage. 

C’est un mécanisme subatomique, on a dans le haut du cours une partie de l OH2O ( hydrogène ) qui est libre et forme des atomes, des ions d’hydrogènes, le noyau est constitué d’un seul atome, un seul proton 

Le proton de l'hydrogène a un spin (il tourne autour de lui même et autour d’un axe ) normalement ses axes de rotation de spin du proton vont dans tous les sens. L’irm engendre un champs magnétique très puissant 60 fois plus puissant de la terre, il va orienter les spin des protons du noyau de l'hydrogène tous dans la même direction ( rouge = champs magnétique) une fois ça fait, on investi le cours du patient avec une onde radios avec des fréquence particulière, elle va contrecarrer pendant un instant le champs magnétique initial et donc va libérer pendant un instant les spins des protons de l'hydrogène. Quand l’onde radio est passée le champs magnétique rétablit les directions et à ce moment la se vérifie un phénomène qu’on connaît comme résonance magnétique c’est à dire les proton du noyau de l’hydrogène émettent à leurs tours une onde radio ( sorte d’écho). 

Mais cet écho magnétique se fait à des temps différents selon la densité des tissus organiques dans lequel l’eau se trouve, si l’eau est parfaitement liquide le retour à la position initiale se fait rapidement.   

À l’ordinateur on peut reconstruire suivant ces résonances la densité des tissus à l'intérieur du corps et c’est comme ça qu’on obtient une image grise. ( liquide = noir, solide= blanc et molle en grise )

L’image anatomique est ce qu’on appelle IRM ça permet de former une image anatomique du cerveau et pour avoir le fonctionnelle ( cette tache coloré qui représente son activité on fait la même chose mais au lieu de travailler sur les ions hydrogène ou protons du noyaux de l’eau on travaille sur l’hémoglobine du sang ( globule rouge). Quand elle est oxygéner elle n’est pas sensible à ce processus elle ne subit pas l’orientation du spin du champs magnétique par contre quand elle cède la molécule d’oxygène aux cellules qui sont en train de travailler l'hémoglobine qui se trouve dans les globules rouge devient de d'hémoglobines désoxygéné. Et à ce moment la elle acquiert une certaines chargé magnétique qui fait qu’elle devient sensible aux champs magnétiques. 

Donc grâce à cette propriété on peut détecter cette résonance magnétique produite par les hémoglobines désoxygénées c’est à dire la ou d’hémoglobines est allée déchargée son oxygène au cellules qui travaille. 

Donc les taches colorées dans l’Irmf représentent l’endroit qui respire. 

Excellente résolution spatiale = voxel ( 3D) pixel volumétrique 

Résolution temporelle moins bonne 

3.5 EEG « Électro-encéphalogramme » les techniques directes 

C’est une technologie plus ancienne, remonte en 1929, initialement elle n’était pas prévu pour récupérer des images, pour savoir ou il y avait une activité cérébrale. La technique consiste à placer des électrodes sur le cuir chevelu. Elle détecte l’activité électrique des neurones quand ils communiquent entre eux et donc ses charges électriques se répandent.  Travers les tissus du corps et donc écho sur le cuir chevelu mais les électrodes doivent rester à une certains distance les uns par rapport aux autres parce que sinon il y a des cours circuit. 

3.6 « magnétoencéphalogramme » 

Technique inventé par Cohen en 1968 

C’est une évolution récente de EEG qui permet d’obtenir des EEG bien plus définies du point de vue spatial. Au lieu de détecter le champ électrique de l’activité neuronale, elle détecte le champ magnétique. Tout courant électrique engendre un champ magnétique autour d’elle. 

Pour avoir ce résultat il faut une chambre magnétiquement isolée et un casque refroidi à l'hélium liquide proche du zéro absolu c’est à dire -269°C, température à laquelle l'hélium se liquéfie. Cet équipement sert a isolé le champs magnétique des neurones 

Très faible isolé par le cerveau de toute autre sur des magnétique permet une détection directe de l’activité neuronale. 

 Le développement de ces technologies est ce qui a permis de révolutionner les méthodes d’étude du cerveau et donc a permis de renouveler la cartographie du cerveau. 

Broca production 

W compréhension 

4. Un nouveau plan du cortex 

4.0 introduction: notre ancien plan simplifié et la TEP

Cette première représentation sur le cortex n’est pas entièrement fausse, mais elle est très imprécise. C’est à partir des année 70 qu’on a commencé à constater que les aphasiques de Broca, qui jusque là était censé comprendre le langage même si il n' arrivait pas à le produire, on a constaté que même dans la compréhension du discours il présentateur des difficultés dans les cas ou le traitement syntaxique de l’information était nécessaire pour comprendre la phrase. Ils arrivent à comprendre le sens d’une phrase si la sémantique des mots de la phrase n’est pas contraignante.

Exemple : Pierre mange une pomme. ( facile )

   l’oiseau qui mange le vers est jaune. (Difficile )

Il faut interpréter la syntaxe. 

On ne peut pas faire confiance au contenu sémantique des noms. On ne peut pas comprendre la phrase en se basant sur le sens des mots, il faut la comprendre d’un point de vue syntaxique. A partir de la toute personne ayant une lésion dans l’air de Broca n’arriverait pas à le faire.

Cela montre que l’aire de Broca est bien sûr impliquée dans la production du langage mais quand il s’agit de comprendre une phrase qui demande un traitement syntaxique alors W demande a Broca d’intervenir pour interpréter cette partie. Certains aspects de la compréhension sont géré par l’aire pré-motrice, des aires frontales. Le traitement syntaxique de la phrase est nécessaire dans la compréhension 

Cette découverte des neurolinguistiques des années 70, de Caramazza et Zurif ( 1976), c’est cette recherche expérimentale qui a mis en lumière pour la première fois cette fonction de l’aire de Broca en tant que compréhension du langage. 

D’autre recherche ont mis en lumière le fait que une lésion de l’air de Broca, si l’air de Broca est détruite par un AVC ou autre, les troubles langagier y compris de la cognition du langage ne sont que temporaire c’est a dire que au bout d’un moment la personne peut réapprendre à parler en utilisant d’autres régions par contre si ces troubles comprennent aussi l’aire de Broca et les aires pariétale et/ou l’insula (la région a l’intérieur du sillon latérale) dans ce cas la les lésions, les troubles deviennent permanentes et la personne n’arrivera pas à récupérer la faculté de langage.

Cette deuxième recherche menée par Mohr et al ( autre) de 1978 suggère que la production du langage dépend de l’aire de Broca mais pas seulement mais avec l’aide de quelque chose qui se trouve dans le virus super marginal et aussi dans l’insula. A partir de ces premières études qui ont mis en lumière les limites de la représentation traditionnelle. On a découvert un certains nombre de chose qui globalement vont dans la direction de l’interprétation du rapport entre le cerveau et les fonctions langagière dans le sens d’un fonctionnement par réseau, chaque fonction langagière peut être centrée dans une régions mais elle implique généralement un circuit ou un réseau de plusieurs régions qui coopèrent simultanément pour répondre à ce besoins. La localisation de ces régions a été mise en lumière par une technique indirecte, les techniques directes ont permis de mettre en lumière la temporisation de ces activations. 

Price en 2012 a fait le travail de compte rendue de la production scientifique et donc nous offre un moyen pratique, un bilan des 20 premières année de recherche, qui nous permet d’avoir un regard d’ensemble sur les nouveautés concernant la cartographie du cortex qui se sont manifestés dans les 20eme années des recherches sur le cerveau. 

Les premiers résultats de l’imagerie cérébrale viennent de la TEP de Peterson de 1988 qui utilise une technologie d’imagerie cérébrale pour travailler sur des tâches langagière 

La forme visuelle des mots est traitée par le cortex occipital extra strié gauche. L' aire visuel pourtant ne se limite pas à cette région elle s’ étend dans la région adjacente; strié, la différence entre les eux c’est que l’aire strié est l’aire visuelle primaire c’est celle qui capte les stimuli visuels présent à chaque instant, ce qui rentre dans le champs visuel, qui se trouve derrière la nuque. 

Mais nous ne voyons pas que des formes géométriques et des taches de couleur, nous voyons des objets des visages, des personnes , des bâtiments et ensuite interpréter classer structurer et relier au concept des choses dans les régions extra strié sont celles qui connecte notre vision instantané du champs visuel a celle pour interpréter ce que l’on voit sur la surface translucide. Le fait de voir les mots active l’air visuel primaire mais en plus ça active deux régions extrastrié qui nous permettent de reconnaître les lettres écrite en tant que telle et non. Des tâches noires sur une feuille. 

Deuxièmement quand il s’agit de prononcer ces mots c’est la région droite du cerveau, c’est la région motrices qui travaille et la frontière entre l’aire motrice ou il y a la gestion des mouvement de la langue et du larynx et ‘air de Broca qui est responsable de la production. 

Troisième constat quand il s’agit d’écouter les mots ce qui s’active est tout le gyrus temporal supérieur + quelque chose au-dessus du sillon latéral qui est dans la région pariétal. Ça c’est une nouveauté, l’activité de compréhension et d’interprétation.   

L’air auditive primaire elle détecte les sons et les bruits dans l’instant présent mais après les aires circonstances « air de W et l’air temporal supérieur » sont celle qui permettent de traiter les sons et les bruits dans une fenêtre temporal un peu élargi pour les interpréter pour en extraire le sens comme indices de l’environnement. Le gyrus temporal supérieur, c’est environ 5 cm.

La forme auditive, la compréhension sémantique des mots, quand il s’agit d' engendrer des verbes en autant d’un nom, il y a un circuit comprenant quelque chose a cote de l’air de W et quelque chose se rapprochant de l’aire de Broca dans la région basse. Donc on commence a avoir des informations plus précises à la fin ça va nous amener à une carte du cerveau plus détaillée. 

Les aires de brodmann   

Brodmann est un médecin qui en 1909 a étudié la structure cellulaire du cortex ( la forme des neurones à chaque endroit du cortex) et sur la base des caractéristique anatomique des neurones: sur la base de la cytoarchitecture, a cartographié la surface du cerveau.

Il distingue 52 aires. 

La 41 c’est l’air auditif primaire, 42 c ‘est la ceinture secondaire autour de l’aire primaire et le 22 c’est le gyrus temporal supérieur. 

Faire de Broca la 44 ( la partie operculaire), 45 ( triangulaire ), 47 (orbitaire) 

Et la 4 c’est l’aire motrice primaire. Et la 6 l’aire promotrice qui joue une fonction de coordonnement. 

4.1 cartographie générale de Price en 2012 

Il y a quelque chose qui a été découvert avec les premières recherches avec la TEP, par exemple le fait de sélectionner la réponse à une question activait le gyrus cingulaire. En outre la planification articulatoire de la production du langage est géré en parti par le cortex prémoteur gauche, on commence à faire la différence entre l’aire motrice et l’aire de Broca et l’air motrice primaire et l’aire prémotrice ( commence a géré des ensembles de muscles qui doivent se contracter pour faire advenir un geste). 

En 2012 quand il a mené sa recherche pour mieux comprendre le cerveau, il a fournis une carte très aidante; dans la première étudie sur le langage, les cobayes devaient écoutés des mots, soit les écrire, soit les lire et donc le résultats c’est que la forme visuel des mots est traité par le cortex occipital extra strié gauche (pas dans la primaire car elle permet de voir instantanément) qui permet de traiter visuellement le mot et déterminé que se sont des lettres et pas seulement des signes noirs. 

Quand il faut prononcer des mots c’est l’aire de Broca et l’aire motrice primaire. 

Quand il faut écouter les mots c’est tout le gyrus temporal supérieur ( = aire de W + aire auditive primaire + d’autres trucs). 

Quand il faut comprendre des mots ( engendrer des verbes en partant d’un nom) c’est l’aire de W et l'aire de Broca. 

Nous avons vu la dernière fois les tous premiers résultats obtenu a travers l ‘application de la TEP permettant de localiser de manière plus précise un certains nombre de fonction langagière notamment : de l’aire visuelle associative ou extra strié, du cortex préfrontal pour la prononciation des mots, du cortex temporal pariétal gauche pour les fonction lié a l’audition et du cortex préfrontal gauche pour la compréhension de la signification des mots. 

Et en outre des nouvelles régions qui n’étaient pas connues auparavant le gyrus singulier antérieur pour la sélection des réponses, un certain rôle du cortex premoteur ( our la gestion de mots)

Distinction entre l ‘aire motrice ( joue un rôle de l’organisation de l’ensemble des mouvement) et l’aire de Broca ( organisation de la phonologie et de la syntaxe de la langue)

Mais aussi un certain rôle de l’insula intérieur avec l’articulation 

Essentiel des fonctions langagière sont organisé autour du sillon latéral 

Le faisceau arché, sous corticale, qui relie l’aire de Broca a l'aire de W mais il y a d’autre faisceau insiné. 

4.1 

La première chose importante qu’on a découverte c’est que l’aire de W a deux spécificités 

1. elle réagit aux sons de manière indépendante par rapport au débit 
2. Elle est sensible au sons qui suivent une période de silence donc identifié le début des phrases 

Tout le gyrus supérieur joue un rôle semblable pas de spécificité 

D’autres recherche en particulier celle de Frith et al ( 1991) et de Fiston et all ( 1991), on montré que enfaite dans le cortex temporal supérieur sont stocké les représentations phonologiques des noms, c’est a dire qu’il y a une spécialisation des neurones pour reconnaitre les différents sons de la langue parlée et aussi les différentes propriété et traits distinctifs de ses sons, on avait anticipé quelques choses dans le TD. 

Ses différences qui triture le système phonologique sont reconnu par des populations de neurones qui se trouvent dans ce gyrus temporal supérieur qui sont spécialisé dans chaque population sur un aspect/ une caractéristique des sons linguistiques.

L’autre chose qui ont découvert cette reconnaissance auditive des sons linguistique est modulé par le cortex pré frontal oxo latéral gauche c’est a dire par l’aire de bric, autrement dit la perception des sons se fait parfois en ayant recourt à l’expertise de faire de borna en ce qui concerne leurs articulations, nous percevons les sons en intégrant notre connaissance auditive avec la connaissance articulatoire. Et parce que les recherchent permettent a un certain nombre de personne comme Peterson et Fiez en 1993, d’agencer les premiers, ce grands principes qui émerge avec l’imagerie cérébrale, c’est a dire que les fonctions langagières ne semblent pas être assuré par une regions spécialisé  mais elle semble être assuré par des circuits entre plusieurs régions, a partir justement de l’audition langagière qui est assuré par le gyrus temporal supérieur c’est a dire par la région qui s’occupe de décode les sons mais cela n’est pas fait sans l’apport d’autres régions ( pariétal et frontale de l’aire de Broca) qui coopère afin que ces simples sons finissent par devoir des sons linguistiques dote de significations. 

Une nouvelle saison qui privilégie l’IRMf pour des raisons, c‘est une technologie moins invasive, plus rapide et moins couteuse, et donc on peut faire des choses qu’on peut pas faire avec la TEP, la première fois qu’on peut étudier le langage chez les enfants et la deuxième c’est que grâce a sa rapidité on peut étudier un nombre plus important de personne et avoir des résultats qui sont statistiquement significatif et mets en lumière les différences individuelle ( entre un droitier et un gaucher). 

Les toutes premières études a l’IRMf ne font initialement que reproduire les resulats de la TEP et on cite notamment McCarthy et al (1993), Binder et al (1994) et Dhenkhar et all (1999) les résultats sont en ce qui concerne l’audition des sons, il y a tout d’abord un certains nombre de résultats sur l’audition en général qui peut pourtant de mieux comprendre le traitement des sons linguistiques, on commence a voir qu’il y a une différenciation dans l’air auditive primaire, permet de différencier a l’intérieur de l’air auditive primaire deux partie, une partie primaire qui est l’aire de Brodmann 41 et une partie externe postérieur qui est l’aire de Bordmann 42 ces deux parties ensembles constituent le gyrus de Heschl, c’est a dire l’aire auditive primaire, qui est la région du cerveau ou se projette la cochlée, l’oreille interne, la représentation des sons qui se forme dans l’oreille interne, se projette dans l’aire auditive primaire = gyrus de Heschl, qui est constituer de deux parties la BA41 est a partie le plus primaire celle qui rend instantanément a chaque son simple qui arrive dans notre oreille c’est la ou nous percevons vraiment la qualité purement physique par contre quand il s’agit de sons plus complexe qui ont une certaines structures, organisations internes alors entre en jeu l’aire BA42, ce sont des régions qui structurent la perception de choses un peu plus complexe. 

Au fur et a mesure qu’on descend jusqu’au sillon et ben on commence a voir une complexité de traitement suffisante pour élaborer les sons de la parole ( complexe par ce que rapide, il se succèdent et porteurs de significations). 

La deuxième découverte qui concerne les sons en générale c’est qu’on constate qu’il y a une latéralisation a gauche, c’est a dire qu’il y a une prédominance du traitement du son par l’hémisphère gauche, ce qu’on découvre c’est que sont latéralisé a gauche tous les sons même non linguistique lorsqu’ils présente des changements rapide de fréquence, parce que ( étude de Belin et al en 1998), parce que l’hémisphère gauche semble avoir une plus haute résolution temporelle, c’est a dire qu’il s’est spécialisé dans une plus grande capacité d’analyser les séquences sonores rapide, par ailleurs cela est cohérent car depuis le début on dit que l’hémisphère droit est l’hémisphère hollistique qu’il nous fournit une représentation du contexte de l’ensemble (musique art …) et de l’hémisphère gauche qui est analytique (maths grammaire …) cela est cohérent avec les fait que l’hémisphère gauche s’est spécialisé même physiquement pour traiter les changements rapide de fréquences dans le son, il est possible que c’est cette capacité qui explique au moins en partie de la latéralisation au gauche du traitement de la parole (vu que c’est un flux de signal sonores qui se succède rapidement dans le temps) 

La troisième découverte importante sur les sons, est le fait que n’importe quel type de son activera l’aire de Broca en particulier la partie operculaire et triangulaire, ( il existe aussi la partie orbitaire) lorsque qu’il s’agit de la segmenter et de le garder dans la mémoire de travail. L’aire de Broca joue un rôle important dans l’organisation des mouvement du visage et de la main. Donc cet implication de l’aire de Broca quand il s’agit d’’écouter un sons pour le mémoriser, on fait des mouvement pour l’analyser, on utilise les mouvements pour interpréter les sons, par ailleurs tout sons naturel vient d’un mouvement. 

Donc l’autre découverte c’est quand on entend attentivement les sons en le segmentant est le mémorisant l’aire de Broca rentre en jeu, on fait pas appel a l’expérience mais a la gestualité. On constate une latéralisation a droite pour les sons de l’environnement, et pour les sons vocaux non linguistique (rire toux) et en outre d’autre fonction comme la reconnaissance de la familiarité des voix. 

Une autre région qui a été exploré est le planum temporal qui est la surface du gyrus temporal supérieur derrière l’aire auditive primaire dans le coin ou le sillon latéral se termine et l’on passe au temporal. 

Cette région présente deux caractéristiques elle s’active aussi pour le langage intérieur (lorsque nous disons quelque chose silencieusement dans notre tête), il s active aussi lorsque nous prononçons quelque chose, il joue un rôle dans le couplage entre représentation auditive des sons du langage et représentation motrice des sons du langage.

En ce qui concerne le traitement spécifique du langage malgré les attentes on a pas identifier une région spécialisé dans le traitement des sons linguistique cependant on a pu identifier des régions qui s’active plus intensément pour les sons linguistique que pour les sons non linguistiques ce sont :

• le sillon temporal supérieur,
• La partie posterieur du gyrus 
• La partie antérieur du gyrus temporal supérieur 
• La partie operculaire de l’aire de broca avec l’aire pré motrice 
• Et la partie ventrale du gyrus supramarginal c’est a dire la partie surpramarginal qui donne sur le sillon latéral 

Ces caractéristique suggèrent que l’un des traits distinctif qui sépare les son linguistique des autres est le fait d’utiliser un circuit, motrice auditive.