Université Lumière Lyon 2
École doctorale : Sciences cognitives
Institut des sciences cognitives
Le langage et l’Action : Dynamique des liens fonctionnels unissant verbes d’action et contrôle moteur
Thèse de doctorat de Neuropsychologie
Dirigée par Tatjana NAZIR
Présentée et soutenue publiquement le 7 décembre 2006
Devant un jury composé de :
Jean-François DEMONET, Directeur de recherche, INSERM U455 - Service de Neurologie, CHU Purpan
Marc JEANNEROD, Professeur émérite
Olivier KOENIG, Professeur des universités, université Lumière Lyon 2
Tatjana NAZIR, Chargée de recherche HDR, CNRS
Luciano FADIGA, Professeur d’Université, université de Ferrara

Remerciements

Mes premiers remerciements vont naturellement à ma directrice de thèse, Tatjana Nazir, qui m’a accordé sa confiance depuis bientôt cinq ans. Je la remercie de son aide et de ses conseils scientifiques aussi précieux qu’indispensables, qui, j’en suis sûre, me seront utiles tout au long de ma carrière.

Je tiens également à remercier Yves Paulignan, dit aussi « super Yves », sans qui cette recherche n’aurait pu aboutir. Sa petite touche masculine dans notre équipe 100% féminine, non sans être accompagnée de blagues à caractère légèrement sexiste (!), a contribué à la réalisation de ce travail dans la joie et la bonne humeur.

Merci à Marc Jeannerod pour m’avoir accueillie au sein de l’Institut des Sciences Cognitives, pour sa collaboration à nos travaux, et pour me faire l’honneur de participer à mon jury de soutenance. Je remercie également Jean-François Démonet et Luciano Fadiga pour avoir accepté de lire mon manuscrit et de faire partie de mon jury, et Olivier Koenig, président du jury. Merci aussi à Ira Noveck pour m’avoir écoutée et épaulée lors de la recherche d’une bourse de post-doc, mais également pour tenter de faire de cette unité de recherche un labo dynamique et vivant.

Tout particulièrement, mes plus sincères remerciements vont à Alice Roy qui m’a soutenue, encouragée et fait confiance tout au long de ce travail de recherche. Je lui suis infiniment reconnaissante d’avoir été présente chaque fois que j’avais besoin d’elle, tant sur le plan scientifique que personnel, et d’avoir fait de la rédaction de ce manuscrit un moment de moindre stress. Merci d’avoir passé du temps à lire et corriger mon travail, de m’avoir fait profiter de ta méthode infaillible de recrutement de sujets, d’avoir joué à des matchs de « puissance 4 » lors de la pose du bonnet EEG, ou encore de m’avoir envoyé et d’avoir ri aux diaporamas et autres blagues… ! Ce fut un réel plaisir de travailler avec toi et j’espère que la collaboration continuera (promis je repasserai à l’ISC lors de mes allers-retours Lyon-Cambridge !).

Merci au Professeur Broussolle et aux Drs Thobois et Mechtouff de l’hôpital neurologique de Bron pour leur collaboration lors de notre étude menée chez les patients parkinsoniens.

Merci à Nath, Sonia, Clara, Qing et Cristina pour m’avoir conseillée, aidée et écoutée, et pour avoir partagé des discussions scientifiques ou d’un tout autre ordre dans le bureau ou ailleurs. Je remercie également Alexandre, Flavie, Yannick, Bernard, les deux Anne, Thierry, et j’en passe, pour m’avoir accompagnée durant cette thèse. Merci aussi à toutes les personnes qui ont participé, plus ou moins volontairement d’ailleurs, à mes expériences.

Un grand merci à mes amis du Pas-de-Calais/Picardie et de Lyon : Aurélie, Anne, Sabine, Laetitia et JP et leurs deux petits monstres, Romu, Benoît, Toto… Les petites soirées, conversations téléphoniques ou via internet, et longues balades ont été de véritables bouffées d’oxygène pour décompresser !

Je tiens enfin à remercier de tout cœur mes parents qui ont fait de moi ce que je suis et à qui je souhaite autant de bonheur qu’ils m’en ont apporté depuis 25 ans (une pensée également à notre petit Théo) ; ma sœur Sabine et David (je n’arrive toujours pas à croire que vous vous mariez l’an prochain !) pour les conversations sérieuses ou délirantes et les mémorables anecdotes que j’aurais à raconter ; je vous souhaite beaucoup de bonheur ; mes beaux-parents François et Monique (sans oublier Ramsès évidemment !) pour m’avoir soutenue un maximum et fait des retours dans notre région des moments plus qu’agréables. Merci enfin à mon petit homme Mozie, avec qui je partage ma vie depuis plus de cinq ans maintenant, et qui m’a toujours épaulée dans les meilleurs moments comme dans les plus difficiles. Merci de me supporter, d’être là à chaque instant et de faire de ma vie un immense moment de bonheur ! Je ne saurai décrire combien votre présence à tous m’a été précieuse ; ce travail, qui prend tout son sens grâce à vous, vous est dédié, car «  Le bonheur le plus doux est celui qu'on partage » (Delille).

Résumé

Une perspective récente considère que la compréhension du sens des mots fasse appel, outre aux aires de Broca et Wernicke, au système sensori-moteur. A cet égard, l’étude du traitement des mots d’action apparaît comme un outil adapté à la compréhension des liens fonctionnels unissant langage et motricité. Ce travail de thèse avait pour but d’une part, de déterminer si le traitement des mots d’action implique les aires corticales participant également au contrôle moteur, et d’autre part, d’évaluer le rôle de ces régions dans les processus de récupération des mots. Dans une première étude, des effets différents d’âge d’acquisition des mots ont été observés sur la reconnaissance de noms concrets et de verbes d’action, suggérant l’existence de réseaux neuronaux partiellement distincts pour le traitement de ces mots. Lors d’une seconde étude, nous avons examiné l’influence du traitement de ces catégories de mots sur l’exécution d’un mouvement de préhension. Des analyses cinématiques fines ont révélé une interférence du traitement des verbes d’action sur la performance motrice simultanée, alors qu’une facilitation était obtenue lors de l’exécution subséquente du mouvement. Dans une troisième étude couplant des enregistrements électrophysiologiques et cinématiques, l’influence de la présentation subliminale de noms et de verbes a été mesurée sur la préparation simultanée d’un mouvement de préhension. Une interférence de la perception inconsciente des verbes d’action a été mise en évidence sur le potentiel de préparation motrice et sur l’exécution motrice subséquente. Enfin, notre dernière étude nous a permis d’évaluer le rôle du système moteur dans le traitement des verbes d’action, en comparant les effets d’amorçage répété masqué pour des noms et des verbes chez des patients parkinsoniens. Nos résultats ont révélé une absence d’effet d’amorçage uniquement pour les verbes d’action chez les patients privés de traitement dopaminergique ; la prise médicamenteuse rétablissait ensuite les performances, les patients se comportant alors comme des sujets sains. L’ensemble de ce travail de thèse fournit donc des éléments robustes en faveur d’un partage de substrats neuronaux entre les mots d’action et l’action elle-même, et suggère une contribution des aires motrices au traitement des mots d’action.

Abstract

A recent perspective considers that, besides Broca’s and Wernicke’s areas, language understanding relies on the sensori-motor system. In this respect, exploring how action words are processed appears as a valuable approach to understand the functional links between language and action. The aim of this work was twofold: on the one hand, it aimed to determine whether processing of action words engages cortical areas also involved in motor control, and on the other hand, it aimed to evaluate the role of these regions in word retrieval. In a first study, we demonstrated different effects of word age-of-acquisition on the recognition of concrete nouns and action verbs, suggesting that partly distinct neural networks underlie the processing of these two word categories. In a second study, we examined the influence of the processing of these words on the execution of a reaching movement. Fined-grained kinematic analyses revealed interference between action verb processing and the concurrent motor performance, whereas a facilitation effect was obtained when the movement was executed subsequently to word processing. In a third study that combined electrophysiological and kinematic recordings, the influence of subliminal presentation of nouns and verbs was measured on the simultaneous preparation of a reaching movement. We demonstrated an interference effect of unconscious perception of action verbs on the motor preparation potential and on the following execution of the movement. Finally, our fourth study allowed us to evaluate the role of the motor system in action word processing, by comparing masked repeated priming effects for nouns and verbs in patients with Parkinson’s disease. Our results showed a lack of priming effect only for action verbs in patients deprived of dopaminergic treatment; ingestion of L-Dopa then restored performances, since priming effects for these words in patients became comparable with those in healthy subjects. Overall, this work thus provides strong arguments supporting the existence of common neural substrates for action words and motor action, and suggests that cortical motor regions contribute to action word processing.