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Apprentissage des langues

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Michèle Kail
, 
Michel Fayol
, 
Maya Hickmann

V. Les troubles du langage

4. Bruit On, langage Off : les déficits dans la perception de la parole expliquent les handicaps dans l’apprentissage du langage1fr

Johannes C. Ziegler, Catherine Pech-Georgel, Florence George, F.-Xavier Alario et Christian Lorenzi

Texte intégral

  • 1 Cette recherche a été financée par un contrat ANR : n° JCJC05_0057 à J.Z.

1De nombreux enfants présentent des difficultés inattendues dans la compréhension et la production du langage oral malgré une intelligence normale, une audition normale, des conditions d’éducation appropriées, et en l’absence de problèmes neurologiques évidents (pour une revue voir Bishop & Snowling, 2004). Cette pathologie est connue sous le nom de dysphasie (Specific Language Impairment, SLI). Ces dernières années, les recherches sur la dysphasie ont connu un regain d’intérêt, en partie parce qu’il est devenu évident que davantage d’enfants qu’on ne le pensait présentent des difficultés d’apprentissage du langage. En effet, des études épidémiologiques récentes estiment l’incidence de la dysphasie à 7.4 % environ de la population des enfants monolingues anglophones à l’âge de la maternelle (Tomblin et al., 1997), même si les cas graves n’excèdent probablement pas 1 %. Les enfants atteints de dysphasie présentent des déficits dans plusieurs aspects du langage tels que la phonologie, la morphologie et la syntaxe (Bishop & Leonard, 2000 ; Bishop & Snowling, 2004). Une des spécificités de la dysphasie est un déficit dans l’utilisation des morphèmes grammaticaux (the, a, is) et d’autres éléments morphologiques grammaticaux (pluriel – s, temps du passé –ed). Les enfants dysphasiques constituent aussi une population à haut risque pour des problèmes de litéracie (McArthur, Hogben, Edwards, Heath & Mengler, 2000).

Les théories actuelles sur la dysphasie

2Les causes de la dysphasie font toujours l’objet d’un vif débat. Les théories actuelles se répartissent en deux catégories : celles qui attribuent la dysphasie à un déficit linguistique spécifique et celles qui l’attribuent à des limitations générales de traitement. Les théories du déficit linguistique soutiennent que les enfants dysphasiques ont des difficultés dans l’acquisition des mécanismes linguistiques comme les règles des temps du passé ou le principe grammatical de la flexion (Rice & Wexler, 1996 ; van der Lely, Rosen & McClelland, 1998). Selon cette approche, ces enfants sont « bloqués » à un stade précoce du développement grammatical.

3En revanche, les théories du déficit de traitement général soutiennent que ce n’est pas la nature spécifique du matériel qui importe mais plutôt la manière dont celui-ci est traité par le cerveau. Des déficits non-linguistiques du traitement de l’information, que ce soit au niveau de la perception ou de la mémoire, seraient responsables du trouble langagier (Ahissar, Protopapas, Reid & Merzenich, 2000 ; Wright, Bowen & Zecker, 2000). La théorie de ce type la plus connue postule que la dysphasie est la conséquence d’un déficit dans le traitement rapide d’informations auditives et/ou dans la mémorisation de l’ordre temporel des informations auditives (Merzenich et al., 1996 ; Tallal & Piercy, 1973, 1974, 1975). Par exemple, Tallal et Piercy (1973) ont montré que certains enfants dysphasiques éprouvent des difficultés à retrouver l’ordre de paires de sons de haute et basse fréquences lorsque ces sons ont une durée brève et sont présentés rapidement. Un tel déficit peut être à l’origine des difficultés à percevoir les formes grammaticales (the, is), car celles-ci sont généralement brèves et non accentuées (Leonard, Eyer, Bedore & Grela, 1997).

4La théorie de Tallal et coll. a été critiquée car de nombreux enfants dysphasiques ont des performances normales dans différentes tâches auditives (Bailey & Snowling, 2002) et car ces déficits non-linguistiques expliquent typiquement très peu de variance (Rosen, 2003). De même, un certain nombre d’études ont montré que les déficits auditifs ne se limitent pas au traitement auditif rapide (Marshall, Snowling & Bailey, 2001). Au contraire, des déficits importants ont été constatés dans plusieurs tâches impliquant un traitement auditif « lent », comme la détection de modulation d’amplitude de 4 Hz ou de modulation de fréquence de 2 Hz (Goswami et al., 2002 ; Lorenzi, Dumont & Fullgrabe , 2000 ; Muneaux, Ziegler, Truc, Thomson & Goswami, 2004 ; Rocheron, Lorenzi, Fullgrabe & Dumont, 2002 ; Witton et al., 1998).

Objectif de l’étude

5L’objectif de la présente étude est de mieux comprendre la nature acoustique/phonétique des déficits dans la perception de la parole chez les enfants dysphasiques à partir de conditions d’écoute écologiquement valides (dans le bruit). Dans la présente étude, nous avons utilisé une technique psychophysique testant l’identification des consonnes en présence d’un bruit de masquage. Nos stimuli verbaux consistaient en l’ensemble des 16 contrastes phonétiques du français présentés dans un contexte voyelle-consonne-voyelle (aba, apa, aga, ada, ana, ama, afa, ara, ata, ava, aka, ala, aja, acha, assa, aza). L’identification de la parole a été mesurée à la fois en condition normale (silence) et en condition dégradée (masquage par du bruit). Dans la condition dégradée, la parole a été masquée par des bruits blancs qui étaient soit non-modulés (bruit stationnaire), soit modulés sinusoïdalement en amplitude à 4, 32, ou 128 Hz (pour les détails méthodologiques, voir Ziegler et al., 2005).

6Nous avons testé 10 enfants dysphasiques (dont 7 garçons) dont la moyenne d’âge était de 10 ; 8 ans (allant de 8 ; 6 à 12 ; 6 ans). Tous les enfants avaient été diagnostiqués comme présentant des troubles du langage par une équipe pluridisciplinaire. Le diagnostic comprenait une évaluation médicale (audition et vision), et des tests neuropsychologiques et psycholinguistiques. Tous les enfants avaient un QI non-verbal supérieur à 85 à l’Échelle d’Intelligence pour Enfants de Wechsler (WISC III). Les enfants avaient des seuils audiométriques inférieurs à 20 dB HL entre 0.25 et 8 Hz, et aucun antécédent de problèmes auditifs. Leurs capacités linguistiques orales ont été évaluées par deux tests standardisés pour la langue française : N-EEL (Chevrie-Muller & Plaza, 2001) et L2MA (Chevrie-Muller, Simon, Fournier & Brochet, 1997). Ces tests comportent des parties testant la phonologie, le vocabulaire, la morphosyntaxe, la compréhension, et la mémoire verbale. Les enfants de cette étude se situaient au moins à 2 écart-types en dessous de la moyenne correspondant à leur âge pour au moins quatre des sous-tests. 10 sujets contrôles appariés par l’âge ont été recrutés dans une école proche (moyenne, 10;8 ; étendue, 8;6 –12;9). Ils avaient une vision et une audition normales, et pas d’antécédents de troubles du langage ou de la lecture.

7Les enfants ont été testés individuellement. Ils devaient répéter les logatomes (aba, apa, aga, etc.) qu’ils entendaient à l’aide d’un casque. Les enfants donnaient leurs réponses oralement ou bien ils indiquaient du doigt un des 16 choix possibles sur l’écran de l’ordinateur. Les réponses des enfants ont été enregistrées en temps réel sur l’ordinateur. Dans une session expérimentale type, 48 séquences VCV ont été présentées correspondant à une condition expérimentale donnée (silence, bruit stationnaire et bruits modulés). Chaque condition a été répétée 4 fois (192 réponses par condition).

Déficit de la perception de la parole dans le bruit

8Le Tableau 1 présente les pourcentages d’identifications correctes des enfants dysphasiques et des sujets contrôles pour chaque condition expérimentale (silence, bruit stationnaire, et bruit avec modulation d’amplitude de 4, 32 et 128 Hz). Comme on peut le voir dans le Tableau 1, aucun déficit significatif dans la perception de la parole n’a été enregistré en condition de silence. Par contre, des déficits significatifs ont été obtenus pour toutes les conditions où la parole était présentée dans du bruit.

9Tableau 1. Pourcentages d’identification de la parole dans les différentes conditions de bruits et de silence chez les enfants dysphasiques et les contrôles.

Dysphasiques

Contrôles

Différence

valeurs p

Silence

92.8 ± 11.5

99.8 ± 0.5

-7.0

0.07

Bruit modulé 4Hz

65.2 ± 9.4

76.9 ± 3.9

-11.7

0.001

Bruit modulé 32Hz

58.4 ± 9.4

73.2 ± 4.1

-14.8

0.000

Bruit modulé 128Hz

41.7 ± 9.5

56.6 ± 6.7

-14.9

0.000

Bruit stationnaire

37.4 ± 5.7

49.2 ± 5.3

-11.8

0.000

10Une question importante concerne le caractère général de ce déficit dans la perception de la parole. Certains chercheurs soutiennent que seul un sous-groupe des enfants dysphasiques présente des déficits sensoriels (voir Rosen, 2003). Pour traiter cette question, nous avons étudié la répartition des enfants dysphasiques et des contrôles. De fait, dans des conditions optimales d’écoute (dans le silence), seulement 3 enfants dysphasiques sur 10 étaient à 1.65 écart-types en dessous de la moyenne du groupe contrôle. Par contre, dans le bruit, 9 sur 10 enfants dysphasiques étaient à 1.65 écart-types en dessous de la moyenne du groupe contrôle. Ce résultat est présenté Figure 1.

Répartition des enfants dysphasiques et leurs contrôles dans la perception de la parole dans le bruit.

Test de l’hypothèse du déficit de traitement temporel rapide

11En manipulant la structure temporelle du bruit de masquage, nous avons pu tester l’hypothèse du déficit dans le traitement temporel « rapide » (Tallal & Piercy, 1973). Cette théorie prédit des déficits plus importants en condition de modulation rapide du bruit (32 et 128 Hz) par rapport à la condition de bruit à modulation lente (4 Hz). À l’opposé, l’hypothèse du déficit dans le traitement temporel « lent » (Lorenzi et al., 2000) prédit des déficits plus importants en condition de bruit à modulation lente (4 Hz) par rapport à la condition de bruit à modulation rapide (32 et 128 Hz). Comme on peut le voir dans le Tableau 1, l’hypothèse du déficit de traitement temporel rapide n’est pas vérifiée. De fait, l’ampleur du déficit est remarquablement identique entre les différentes conditions de masquage. L’interaction entre les effets du groupe et de la modulation de fréquence n’est pas significative (F < 1).

L’écoute dans les creux

12En condition de bruit fluctuant, les auditeurs sans handicap montrent typiquement le fameux « effet de démasquage », c’est-à-dire une meilleure identification de la parole lorsque le bruit fluctue que lorsqu’il est régulier (Miller & Licklider, 1950). Cet effet indique que le système auditif normal est capable de tirer parti de minima relativement courts temporellement dans les fluctuations du bruit de fond pour détecter les indices de parole, capacité souvent appelée « écoute dans les creux ». Cette capacité nécessite clairement un certain degré de résolution temporelle et spectrale (voir Peters, Moore & Baer, 1998). La résolution temporelle est nécessaire pour suivre les fluctuations du bruit de fond pour en extraire les indices de parole pendant les creux de ce bruit, alors que la résolution spectrale permet d’accéder aux parties du spectre de parole qui ne sont pas ou peu masquées par le bruit de fond.

13Les auditeurs souffrant d’une perte d’audition sensorineurale suite à une lésion cochléaire présentent une dégradation dans la résolution spectrale et une faiblesse dans le codage des structures fines ; ils présentent donc typiquement un effet de démasquage réduit, voire inexistant (voir Bacon, Opie & Montoya, 1998 ; Gustafsson & Arlinger, 1994 ; Peters et al., 1998). En manipulant la structure temporelle du bruit de masquage (stationnaire vs modulée à une fréquence de 4, 32, ou 128 Hz), on a donc pu tester si la capacité des enfants dysphasiques à se libérer du masquage est semblable ou différente de celle trouvée chez les sujets dont l’audition est endommagée suite à une lésion cochléaire, et donc déterminer si les enfants dysphasiques sont handicapés dans leurs capacités auditives périphériques de bas niveau (résolution temporelle et/ou spectrale).

14Comme le montre la Figure 2, on observe un effet de démasquage parfaitement normal. La taille de l’effet (c’est-à-dire performance dans le bruit fluctuant moins celle dans le bruit stationnaire) des enfants dysphasiques ne diffère pas de celle des sujets contrôles. L’effet de démasquage le plus fort est enregistré à 4 Hz, mais à nouveau l’effet est identique pour les enfants dysphasiques et les contrôles. L’interaction entre l’effet de démasquage et le groupe n’est pas significative (F < 1).

Pourcentage de démasquage (i.e., performance dans le bruit fluctuant moins performance dans le bruit stationnaire) pour les 3 conditions de bruits fluctuants.

15L’observation d’un effet de démasquage intact suggère que la résolution temporelle et spectrale de bas niveau est relativement intacte chez les enfants dysphasiques. Une fois de plus, ce résultat va à l’encontre de l’hypothèse du déficit de traitement temporel « rapide », qui soutient que la résolution temporelle et spectrale de bas niveau est détériorée.

Analyses de la transmission de l’information

16Contrairement à la plupart des études antérieures (Cornelissen, Hansen, Bradley & Stein, 1996 ; Mody, Studdert-Kennedy & Brady, 1997), nous avons étudié les performances d’identification de l’ensemble des 16 catégories consonantiques du français. Cette approche nous a permis d’étudier la perception spécifique de trois caractéristiques de la parole (le voisement, le mode et le lieu d’articulation) au moyen d’analyses de la transmission de l’information (Miller & Nicely, 1955). Ces analyses ont été effectuées sur la base de matrices de confusion individuelles (192 réponses par condition). Les résultats montrent que la perception des caractéristiques de la parole est généralement détériorée chez les enfants dysphasiques (p <.0001). Cependant, le déficit pour le voisement (-20 %) est plus important que le déficit pour le lieu (-9 %) ou le mode (-8 %). Les résultats sont présentés dans la Figure 3. Ce type de résultats contraste à nouveau avec celui des patients présentant un déficit auditif, chez qui la perception du voisement est typiquement la moins perturbée (Baer, Moore & Kluk, 2002).

Pourcentage de l’information correctement transmise relative aux trois catégories phonétiques (voisement, lieu et mode d’articulation).

Les déficits dans la perception de la parole sont-ils de bons prédicteurs des troubles du langage ?

17Une question essentielle est de savoir si les déficits de perception de la parole sont de bons prédicteurs de troubles du langage. Pour répondre à cette question à partir de nos données, nous avons calculé les corrélations de Bravais-Pearson entre l’intelligibilité de la parole en condition de bruit et les performances linguistiques au test de répétition de mots du L2MA (Chevrie-Muller et al., 1997). Cette analyse a révélé une corrélation fortement significative entre l’intelligibilité de la parole en condition de bruit et la répétition de mots (r =.88, p <.0001). Notons que la corrélation demeure élevée lorsque seuls les enfants dysphasiques sont entrés dans le modèle de régression (r =.86, p <.001). Ces résultats sont présentés dans la Figure 4.

Corrélation entre l’intelligibilité de la parole dans le bruit et la performance dans le test de répétition de mots pour les enfants dysphasiques (cercles noirs) et les contrôles (cercles ouverts).

18Comme la répétition repose sur une perception exacte, la forte corrélation entre intelligibilité de la parole et répétition de mots n’est peut-être pas si surprenante. C’est pourquoi nous avons aussi calculé les corrélations entre le sous-test de décodage phonologique du L2MA (lecture de pseudo-mots) et l’intelligibilité de la parole. Contrairement à la répétition de mots, le décodage phonologique n’implique pas la perception auditive (les items sont présentés visuellement). Cependant, la perception de la parole en condition de bruit prédit encore le décodage phonologique dans les mêmes proportions (r =.83, p <.0001).

Conclusions

19Les principaux résultats de la présente étude peuvent se résumer de la façon suivante. En condition d’écoute optimale (silence), les enfants dysphasiques présentent seulement des déficits minimes dans la perception de la parole. Cependant, en condition de bruit stationnaire ou fluctuant, les enfants dysphasiques présentent des déficits majeurs dans la perception de la parole. Ces résultats ont été répliqués quand les performances d’enfants dysphasiques ont été comparées avec celles de sujets contrôles appariés sur leurs compétences linguistiques (Ziegler, Pech-Georgel, George, Alario & Lorenzi, 2005), ce qui suggère que le déficit dans la perception de la parole en condition de bruit n’est pas simplement la conséquence de compétences linguistiques plus faibles chez les enfants dysphasiques.

20Auparavant, la plupart des études et des tests cliniques ont étudié la perception de la parole dans des conditions d’écoute optimales, ce qui pourrait aussi expliquer pourquoi la plupart n’ont pas réussi à mettre en évidence des déficits robustes (Blomert & Mitterer, 2004). Nous faisons l’hypothèse que l’ajout d’un bruit de masquage est important pour mettre en évidence des déficits réels dans la perception de la parole chez les enfants dysphasiques (voir aussi Wright et al., 1997). Bien que le ratio signal-bruit ait été placé à un niveau aversif dans la présente étude, les conditions de bruit fluctuant s’avèrent réellement très représentatives du type de conditions d’écoute que ces enfants rencontrent dans leur vie quotidienne (école, etc.).

21Deux problèmes ont récemment suscité un intérêt considérable : 1) quel est le degré de généralité des déficits sensoriels chez les dysphasiques, et 2) les déficits sensoriels sont-ils de bons prédicteurs d’un handicap linguistique ? En ce qui concerne le degré de généralité, des travaux plus anciens ont donné l’impression que les déficits auditifs étaient généralisés chez les dysphasiques (Tallal & Piercy, 1973). Cependant, des travaux plus récents ont trouvé des déficits auditifs uniquement dans un sous-groupe d’enfants dysphasiques (McArthur & Bishop, 2004). Dans notre étude, 9 enfants dysphasiques sur 10 présentent un déficit substantiel dans la perception de la parole en condition de bruit. La mise en évidence d’un tel déficit montre clairement l’importance du déficit de perception de la parole chez les enfants dysphasiques.

22En ce qui concerne le pouvoir de prédiction du déficit sensoriel, Rosen (2003) a tiré des conclusions plutôt négatives de sa revue de la littérature : « la sévérité du déficit auditif ne semble pas prédire la sévérité du handicap linguistique » (p. 524). Cette critique ne s’applique pas à notre étude puisque nous avons obtenu une corrélation extrêmement forte entre l’intelligibilité de la parole en condition de bruit et la performance en répétition de mots et décodage phonologique. Par ailleurs, de nombreuses études trouvent des corrélations plus fortes au sein du groupe contrôle que dans le groupe avec handicap. Ainsi, l’agrégation des groupes pourrait, selon certains, produire des corrélations artificiellement élevées (Rosen, 2003). Cependant, lorsque nous avons entré uniquement les enfants dysphasiques dans le modèle de régression, l’ampleur de la corrélation entre intelligibilité de la parole et handicap linguistique est demeurée inchangée. Donc, en termes de généralité et de pouvoir prédictif, cette étude ne semble pas présenter les défauts de celles qui l’ont précédée.

23Les analyses de la transmission des caractéristiques phonétiques montrent que les déficits sont les plus forts pour le voisement (déficit de 20 % environ) bien qu’ils affectent aussi la perception de toutes les autres caractéristiques phonétiques (déficit de 10 % environ). Ceci contraste avec le schéma général des déficits phonétiques présentés par des sujets souffrant de perte d’audition sensorineurale à la fois en conditions de silence et de bruit, chez qui la perception du lieu d’articulation est principalement détériorée, alors que la perception du voisement et du mode d’articulation sont à peine perturbées (Baer et al., 2002 ; Vickers, Moore & Baer, 2001). La comparaison avec des patients atteints de troubles auditifs suggère que le déficit auditif et le déficit dans la perception de la parole chez les dysphasiques sont d’origine centrale (post-cochléaire). Le fait que le voisement soit davantage affecté que les autres contrastes suggère aussi que les déficits dans la perception de la parole entrent d’une manière spécifique en interférence avec le développement des représentations phonologiques, qui à son tour pourrait affecter d’autres aspects du développement grammatical.

24Le fait que l’effet de démasquage demeure intact montre que les capacités spectrale et temporelle ne semblent pas atteintes de façon critique dans la dysphasie. Ainsi, on peut se demander d’où provient réellement le déficit. Globalement, le schéma du déficit de perception de la parole que nous avons observé dans cette étude semble corroborer l’idée que les enfants dysphasiques se montrent généralement inefficaces dans le traitement de l’information qui sous-tend l’identification de la parole et que cette inefficacité est renforcée par l’adjonction d’un bruit de fond. Plus précisément, les résultats de cette étude suggèrent que le système auditif central et périphérique des enfants dysphasiques code l’information acoustique de manière suffisamment correcte, mais que le système auditif central échoue à cartographier l’information acoustique pour la transformer en caractéristiques phonétiques indispensables à une reconnaissance normale. Cette inefficacité peut s’avérer particulièrement importante dans le cas de l’extraction et de la manipulation de l’information temporelle et spectrale indiquant la présence du voisement. Les recherches futures devraient donc mettre l’accent sur les déficits potentiels de cette étape de conversion de l’acoustique au phonétique.

25En conclusion, cette étude révèle un lien important entre la dysphasie et les déficits de perception de la parole. Les études antérieures ont sans doute sous-estimé ce lien, probablement parce qu’elles ont étudié la perception de la parole dans des conditions d’écoute optimales ou parce qu’elles se sont trop étroitement consacrées aux déficits non-verbaux. Le fait que le démasquage soit intact chez les enfants dysphasiques, mais pas chez des patients atteints de troubles auditifs, suggère que les capacités auditives temporelle et spectrale de base sont relativement épargnées chez les dysphasiques. Le déficit doit être dû plutôt à une cartographie inefficace de l’information acoustique dans sa transformation en caractéristiques phonétiques à un niveau de conversion central (post-cochléaire). Ce résultat ouvre de nouvelles perspectives pour un diagnostic rapide et une remédiation de la dysphasie.

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Notes

1 Cette recherche a été financée par un contrat ANR : n° JCJC05_0057 à J.Z.

Table des illustrations

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Légende Figure 2.
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Légende Figure 3.
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Légende Figure 4.
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