Neurologie de l’apprentissage et de ses troubles · Une propriété fondamentale du cerveau en...

Neurologie de l’apprentissage et de ses troubles :

quelques données récentes potentiellement utiles au pédagogue

Michel Habib Neurologue, CHU de Marseille

Directeur, Résodys

CANOPÉ Troyes, janvier 2018

Steeve Masson explique que le cerveau est comme une forêt : si on marche plusieurs fois dans le même sentier, un chemin va progressivement se créer. Dans le cerveau, il y a création de sentiers de communication entre les neurones. Ces sentiers (connexions neuronales) deviennent de plus en plus efficaces et mènent à l’automatisation des processus liés à une certaine tâche et donc à la résolution plus faciles de certains problèmes. Mai si on ne marche pas pendant un bon bout de temps dans les sentiers créés par la forêt, la végétation reprend sa place. Les réseaux de neurones non utilisés finissent par se déconnecter progressivement.

Cerveau et apprentissage : les quelques notions VRAIMENT utiles à l’enseignant

!! Apprendre exploite une propriété fondamentale du cerveau : la plasticité

!! Plusieurs mémoires = plusieurs apprentissages : !! pas une seule façon d’apprendre,

!! tout ne s’apprend pas de manière consciente (cf procédural), !! tout ne s’apprend pas du fait de la volonté du maître (rôle de l’implicite, de l’affectif et de la

motivation),

!! tout ne s’apprend pas à l’âge scolaire (l’enfant «!sait!» déjà une grande partie de ce qu’on lui apprend)

!! Les deux piliers de l’apprentissage : attention et motivation

!! L’organisation modulaire du cerveau / intelligence / cognition : base de la notion de différenciation pédagogique

!! Troubles dys : une base génétique certaine, un rôle majeur de l’environnement : rééducation, compensation, aménagements sont complémentaires et tous indispensables

! Au final : pas de recettes toutes faites, seulement des pistes qui feront leur chemin

mémoire

attention

motivation

apprentissage

LANGAGE

LECTURE CALCUL

ECRITURE

mémoire

attention

motivation

apprentissage

LANGAGE

LECTURE LECTURE CALCUL CALCUL

ECRITURE

?

SENSORI-MOTRICITÉ

Apprendre exploite une propriété du cerveau : la plasticité

Une propriété fondamentale du cerveau en développement : la plasticité

!! C’est la capacité du cerveau à modifier sa structure et son fonctionnement au cours du temps

!! Plusieurs fonctions : !! Plasticité développementale : le cerveau se modifie

avec l’âge

!! Plasticité-apprentissage : modifications en fonctions de la répétition d’un environnement/exercice de la fonction

!! Plasticité restauration : tendance à reconstruire ce qui a été détruit lésionnellement

Qu’est-ce que la plasticité cérébrale?

!! Capacité du cerveau à remodeler ses connexions synaptiques (Hebb, 1949)

!! Résulte de l’apprentissage, la mémoire et l’adaptation à des lésions cérébrales

Le cerveau : organe d’apprentissage

Le cerveau est composé de 100 milliards de cellules (les neurones et les cellules gliales) constituant de multiples structures (réseaux neuronaux, modules) en interaction les unes avec les autres.

Les réseaux neuronaux forment des «modules » qui sont des sous- ensembles anatomo-fonctionnels au sein desquels les neurones sont plus fortement liés entre eux qu’avec les autres neurones. Le fonctionnement cognitif (aussi bien normal que pathologique) est une résultante de l’activité coordonnée de l’ensemble des modules

Zones de plus forte densité de pixels chez les chauffeurs de taxi londoniens

Juggling training in naive adults

Chaque neurone du cortex établit environ 10 000 connexions synaptiques avec d'autres neurones (points blancs sur l'image de gauche). Lors d'un apprentissage de nouvelles synapses s'établissent entre les neurones du cortex et d'autres peuvent disparaître. Il en résulte une modification des réseaux neuronaux dans le cerveau, c'est la plasticité cérébrale. SVT 1ere S (Belin ed.)

Prolifération dendritique : atteint son maximum vers 2 ans : ensuite, perte de milliers de connexions ("pruning"). Vers 16 ans, seulement la moitié des synapses persistent

Perception de la parole !! Si les bébés sont capables de reconnaître tous les sons de parole dès la naissance, leurs capacités

initiales précoces de discrimination de contrastes phonétiques “étrangers” déclinent entre 6 et 12 mois

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

0

Percentage able to discriminate Hindi t’s

Hindi- speaking

adults

6-8 months

8-10 months

10-12 months

English- speaking

adults Infants from English-speaking homes

Werker & Tees, 1984

gray matter maturation over the cortical surface between ages 4 and 21 (Gogtay et al. /pnas, 2004)

Épaisseur du cortex et intelligence

5.00

4.75

4.50

4.25

4.007 9 11 13 15 17 19

âgeIntelligence supérieureIntelligence hauteIntelligence moyenne

Left hand fifth finger in string instrument players (MEG study, Elbert et al., 1998). Larger dipole in right somatosensory area. Effect of learning age.

Diffusion tensor imaging (D.T.I.)

Fasciculus arcuatus

(A) The arcuate fasciculus of a healthy 65-year-old instrumental musician

(B) the arcuate fasciculus of a healthy 63-year-old nonmusician, otherwise matched with regard to their handedness, gender, and overall IQ

Changes in the arcuate fasciculus after instrumental music training

8-year-old child without instrumental music training scanned twice (A and B) 2 years apart

8-year-old child before (C) and 2 years after (D) instrumental music training involving a string instrument.

•! Illettrés (n= 10) : proviennent de la région rurale (5) ou urbaine (5) des environs de Brasilia

•! «!Participants were illiterates for social reasons, with no history of special dif culty other than the lack of access to schools.!»

•! Ex-illettrés (n= 10) : parcours similaire à celui des illettrés (parents illettrés de secteur rural) mais ont reçu un enseignement à l’âge adulte.

•! Non-illettrés : (n= 11) proviennent de la même communauté sociale que les illettrés mais ont appris à lire pendant l’enfance.

Partie postérieure du faisceau arqué: Volume inversement proportionnel au degré d’illettrisme Partie postérieure du faisceau arqué: Volume inversement proportionnel au degré d’illettrisme

Cerveau et mémoire(s)

L hippocampe: Former des souvenirs (et les consolider)

L amygdala : La «!rencontre des souvenirs et du désir!»

Le striatum (ganglions de la

base) Mémoire

«!procédurale!» Apprentissage avec

renforcement

Le cervelet : automatisation et

apprentissage «!supervisé!»

Témoin H.M.

1953 : Résection bilatérale du lobe temporal médian à l âge de 27 ans

Le cas du patient H.M.

William Scoville Brenda Milner

! Personnalité et QI normaux

! Peut apprendre des tâches qui ne nécessitent pas un rappel conscient

! Mémoire à court terme normale, incapacité à former de nouveaux souvenirs ! Perte des souvenirs qui précèdent la lésion

Amnésie infantile

Souvenirs préservés

Amnésie rétrograde

Amnésie antérograde

Naissance De H.M. Opération

Mémoires : des modules séparables

Mémoire sensorielle (iconique, échoïque)

Mémoire à court terme (verbale, non verbale)

Mémoire à long terme

déclarative Non déclarative

épisodique sémantique implicite

Condition-nement

procédurale

Apprentissage d une liste : effet de récence et de primauté

Mémoire procédurale !! Elle permet l acquisition et l amélioration

progressive des performances motrices ou cognitives.

!! Conduire sa voiture ou manger sans devoir être totalement concentré sur ces tâches…

!! La mémoire procédurale est inconsciente, non pas au sens freudien de souvenir refoulé, mais parce qu’elle est constituée d’automatismes sensorimoteurs si bien intégrés que nous n’en avons plus conscience.

La mémoire de travail et ses 3 composantes

Mémoire croquis visuo-spatiale

Boucle articulatoire

Processeur central

Système Mnésique

Visuel Auditif

Administrateur

Central Boucle

phonologique

Calepin

visuo-spatial

MLT

MDT

Stockage

sensoriel

Mémoire épisodique

Mémoire sémantique

Mémoire procédurale (schémas, routines…)

Le sommeil : déterminant majeur de l'apprentissage

Sommeil et apprentissage

Modifications d'activité de l'hippocampe gauche durant le

rappel correct de mots (différence entre rappel immédiat et retardé de

2 jours). Ces modifications ne surviennent que si le sujet a eu une nuit de sommeil après le premier apprentissage, et non s'il en a été

privé.

La sieste chez l’enfant, reflet de la maturation cérébrale

Chez des enfants de 3 à 6 ans, on réalise un apprentissage de la localisation spatiale d'un dessin, puis l'enfant est testé sur la qualité de son apprentissage juste après l'apprentissage, après l'heure de la sieste de l'après midi, et 24 heures plus tard. Par rapport à des enfants n'ayant pas eu de sieste , les performances sont significativement meilleures juste après et 24 heures plus tard, suggérant que la sieste permet la mémorisation à long terme (barres grises = condition sieste). Cette majoration des performances, qui est accompagnée d’une augmentation de la densité des fuseaux de sommeil la nuit après l’apprentissage, est surtout nette chez les enfants qui ont encore l’habitude de faire des siestes (>4 siestes/semaines)

Conversion d’un apprentissage implicite en connaissance explicite après une nuit de

sommeil : meilleure chez les enfants

apprentissage implicite intervalle de rétention rappel explicite

30 enfants et 30 adultes ont été entraînés le matin ou le soir sur une tâche de séquence motrice où il s'agissait d'apprendre implicitement une séquence préférentielle d'appuis sur des touches d'un clavier. Après 10-12 heures soit de sommeil, soit sans sommeil, la connaissance explicite que les sujets ont de l'effet d'apprentissage implicite est évaluée. Les résultats montrèrent que la séquence motrice apprise implicitement (en association à des indices lumineux) est mieux rappelée explicitement après le sommeil par les enfants que par les adultes

Sommeil et apprentissage !! La fonction principale du sommeil serait le transfert des épisodes

d’apprentissage de la veille!: l’hippocampe engrangerait les souvenirs de la journée (mémoire rapide) et, au cours de la nuit, la réactivation de ces signaux permettrait d’entraîner des circuits supplémentaires du cortex (mémoire lente capable d’extraire règles et invariants). Selon d’autres théories, le sommeil interviendrait également dans la réduction du nombre des synapses et l’élagage des représentations indésirables (théorie de l’homéostasie synaptique), ainsi que dans la restauration de l’équilibre chimique du système nerveux par échange de métabolites avec le liquide céphalo-rachidien.

!! Le lien entre sommeil et apprentissage est direct et causal. De nombreuses expériences montrent que les variations spontanées de la profondeur du sommeil, mesurées par le nombre, l’amplitude et la pente des ondes lentes, corrèlent avec les performances après l’éveil. De plus, il est aujourd’hui possible d’augmenter la profondeur du sommeil, soit par l’injection de micro-courants transcrâniens, soit par la présentation d’un bruit diffus synchronisé avec les ondes cérébrales. Dans les deux cas, l’entraînement de l’EEG de sommeil s’accompagne d’une augmentation de la consolidation des apprentissages.

Les deux piliers de

l’apprentissage : attention et motivation

Les deux piliers de l’apprentissage : (1) attention

!! Attention = triple système (Posner) !! Alerte,

!! orientation,

!! contrôle exécutif

!! Système de ressource à capacité limitée capable !! de réagir instantanément à un stimulus externe (ou interne) possédant

une valeur signifiante pour l’individu (réactivité)

!! de sélectionner parmi les stimuli possibles (externes ou internes) les plus pertinents (sélectivité)

!! d’abandonner une routine pour une autre plus pertinente dans la tâche en cours (flexibilité)

!! distribuer les ressources cognitives et énergétiques à différentes tâches mentales en fonction des besoins du moment (partage/division)

Plusieurs types d’attention sont nécessaires pour apprendre : - l’attention sélective : sélectionne les informations pertinentes parmi les non pertinentes, écarte les distracteurs ; - l’attention soutenue : permet de maintenir l’attention sur un temps long, elle est fatigante cognitivement et nécessite des pauses ; - l’attention divisée : est nécessaire pour traiter deux informations simultanément, elle est aussi fatigante. L’attention divisée est sollicitée dans les situations de double tâche. Pour qu’elle puisse fonctionner relativement bien, il faut que l’une des deux tâches soit automatisée. Enfin, il faut pouvoir passer rapidement d’une attention à une autre ou d’un point d’attention à un autre, grâce à la flexibilité attentionnelle

Notion de ressources attentionnelles

Flexibilité : le test de Stroop

bleu vert jaune bleu rouge vert vert jaune

vert rouge bleu rouge vert jaune jaune bleu

bleu vert jaune bleu rouge vert vert jaune

vert rouge bleu rouge vert jaune jaune bleu

Cingulaire: Détecte tout changement et réalloue l’attention

Préfrontal : alloue l’attention au stimulus et à ses représentations

Les deux piliers de l’apprentissage : (2) motivation

!! Motivation: décrit les forces internes (envie) et/ou externes (récompense) qui, pour un comportement, produisent :

!! - le déclenchement : passer de l’inaction à l’action en se mobilisant intellectuellement ou physiquement ;

!! - la direction : se mobiliser dans un but précis ; - l‘intensité : se mobiliser intensément pour atteindre le but ; - la persistance : se mobiliser longuement pour atteindre le but.

!! L’exposition à des échecs répétés entraîne une résignation. Cette résignation a un effet négatif sur la motivation, la cognition et les émotions. Pour renforcer la motivation, il est nécessaire d’éprouver un sentiment d’effcacité personnelle.

Ce sentiment se construit à partir de différentes expériences : - la maîtrise : exposition à des situations où l’élève réussit une activité ; - la comparaison sociale : situation où l’élève obtient une réussite meilleure que ses pairs ; - la persuasion : réception de retours positifs sur les compétences de l’élève par des personnes qu’il juge crédibles. Les émotions peuvent avoir un effet positif ou négatif sur le sentiment d’efficacité personnelle.

Si un comportement donne lieu à une récompense matérielle ou symbolique (plaisir, satisfaction, découverte), celle-ci déclenche au niveau cérébral une libération de dopamine. La dopamine active les réseaux cérébraux de la motivation. L’anticipation de la récompense enclenche le même système dopaminergique qui active l’attention et la motivation et facilite la mise en route du comportement.

La spirale de l’échec chez l’élève dys

L’élève dys- est confronté à la répétition des échecs par des facteurs internes (incapacité à lire par exemple) et/ou externes (obligation de lire devant les autres). Par ses échecs répétés, l’élève dys- se résigne. La résignation engendre démotivation et renforcement des troubles cognitifs ce qui conduit à l’échec scolaire et au surhandicap. cognitifs ce qui conduit à l’échec scolaire

Tr. acquisition

lecture, écriture,

etc..

échec dans les apprentissages fondamentaux

Baisse estime de soi,

dévalorisation Inhibition, anxiété de performance,

désinvestissement

Trouble du comportement

Instabilité, agressivité

La spirale de l'échec scolaire

Incompréhension des maîtres,

défaut d'aménagements Personnalité sous-jacente, image parentale…

Défaut d'intégration, Jugement par les pairs

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Noyau accumbens activé lors d’une tâche de gambling en IRM fonctionnelle

Le «!système de la récompense!»

La motivation humaine est sous-tendue par l’activité d’un circuit reliant diverses structures profondes du cerveau archaïque avec des zones corticales impliquées dans la régulation des émotions et des comportements (circuit limbique).

Noyau accumbens Chez l'animal : en activité lors de l'anticipation d'une récompense, l' évaluation de la magnitude d'une récompense Chez l'homme impliqué dans les conduites à risque et addictives et dans le plaisir associé à divers stimuli (aliments, chocolat, sexe, musique, méditation…)

L’apprentissage : entre contrainte et plaisir = la motivation à apprendre

Découverte d’une

fonction

Expérience de plaisir

Répétition de l’action

développement de l’expertise

développement de

Renforcement positif (système

de la récompense)

Difficulté d’acquisition

Absence de plaisir ±

souffrance physique

Aversion de la répétition

Limitation de l’expertise

Limitation de

Renforcement négatif (système

de la récompense)

apprentissage «!mésapprentissage!»

Greater activation for NVGPs than VGPs was noted as load increased in areasof the fronto-parietal network

Vitesse de lecture : mots

Vitesse de lecture : pseudo-mots

Mémoire de travail verbale

Attention visuo-spatiale

Avant et après 2 semaines d’entraînement, 90 mn par jour, avec soit un jeu vidéo d’action (AVG) soit un jeu vidéo non actif (NAVG).

Augmentation de la densité dans diverses régions du système de la récompense (noyau accumbens, amygdala). Volume du ny accumbens gauche proportionnel à la consommation de cannabis. A rapprocher des constatations sur les modèles animaux : chez le rat, taille des dendrites et nombre d’épines dendritiques augmentent en fonction de l’exposition au "- 9- tetrahydro- cannabinol (THC)

The Journal of Neuroscience, April 16, 2014 • 34(16):5529 –5538

Il a été proposé que des tâches de difficulté intermédiaire qui ne sont pas trop faciles, ni “impossiblement difficiles” induiraient le plus fort degré de satisfaction chez les enfants après avoir résolu le problème. Un modèle théorique propose que la satisfaction induite par la résolution de problèmes (ou “sentiment d’accomplissement”) augmente la motivation à apprendre. De fait, une autre étude a indiqué que la source la plus évidente et omniprésente de motivation intrinsèque aux apprentissages serait de proposer des activités qui sont un défi pour l’apprenant mais avec une difficulté intermédiaire pour eux (# zone proximale de développement de Vyigotski).

A l’aide de l’IRM fonctionnelle, on démontre que les activations du noyau caudé bilatéral et du cortex cingulaire antérieur (ACC) ont été significativement modulés par le sentiment d’accomplissement. Dans le caudé bilatéral, c’est l’indication indirecte qui a donné la plus forte activation. Nos résultats montrent que le sentiment d’accomplissement est représenté dans le système de la récompense et que l’instruction indirecte induit effectivement cette sensation.

IIe partie : les troubles

Un concept de base !! Le système cognitif de l’enfant apprenant est constitué de modules distincts

étroitement interconnectés mais ayant des rôles spécifiques !! Langage

!! Perception et cognition spatiale !! Calcul

!! Écriture et motricité distale

!! Lecture !! Attention

!! Mémoire ….

!! Les troubles spécifiques d’apprentissages sont des troubles neuro-développementaux qui peuvent être la conséquence du mauvais fonctionnement d’un ou plusieurs de ces modules

!! Ils épargnent l’intelligence générale mais peuvent altérer le raisonnement dans un ou plusieurs secteurs cognitifs

!! Ils sont d’origine en grande partie génétique, mais peuvent se manifester de manière quantitativement différente selon diverses variables d’environnement : langue, culture, niveau socio-économique, etc

Syndrome hyperkinétique/ Déficit attentionnel.

DYSORTHOGRAPHIE

Langage oral : SLI, dysphasie

DYSORTHOGRAPHIE

DYSGRAPHIE/ DYSPRAXIE

Dyscalculie

Syndrome non verbal développemental

Talents particuliers et haut potentiel

DYSLEXIE

Dyschronie

Vis.

Phon.

La « constellation dys » : un point de vue de cliniciens

autisme Asperger….

Psychopathie, tr. Des conduites

Dyslatéralité

Origine génétique possible

!! Dyslexie 8 fois plus fréquente chez les enfants dont les parents ont une histoire de difficultés de lecture

!! 25-60% des parents de dyslexiques ont également des difficultés de lecture

!! Etude de jumeaux : taux de concordance : 68% pour monozygotes /38% pour dizygotes.

!! Liens entre dyslexie et marqueurs sur les chromosomes 6 (bras court; Grigorenko et al., 1997), 15 (bras long; Smith et al., 1983) et 18.

DYX2 on 6p22 DCDC2 : un gène associé chez l'animal et chez l'homme à une migration neuronale anormale

Plusieurs gènes identifiés par les analyses de liaisons ont également un rôle connu dans le développement du cerveau

ROBO1 : joue un rôle dans la régulation du passage de la ligne médiane par les axones calleux

Une manipulation in utero de DYX1C1 provoque des ectopies similaires à celles des humains dyslexiques

the neurological reading disorder dyslexia may be a prime example of how genes, gender, and environment may contribute to its susceptibility. A genetic component is established, with candidate genes such as CYP19A1 and DYX1C1 among others; .imbalanced sex-hormone signaling, for example through aberrant CYP19A1 expression itself or from environmentally present EDCs, could affect ER function and its regulation of DYX1C1 expression.

.males may be more affected by sex-hormone imbalances than females since the circulating estrogenic compound 3 Adiol, produced by the immature ovaries, may likely compensate for perinatal E2 dysregulations and thereby protect the female brain.

(estradiol)

CYP19A1 gene

Endocrine disruptive chemicals

Trois profils de "troubles dys"

!! Le profil phonologique : le plus fréquent, le plus classique, repose sur l'hypothèse du déficit phonologique exclusif (M. Snowling, F. Ramus…)

!! Le profil visuo-attentionnel: généralement considéré comme un déficit des processus d'ajustement de la fenêtre attentionnelle (S. Valdois)

!! Le profil dyspraxique : moins connu, peut être associé aux précédents, retard moteur et défaut d’automatisation (R. Nicolson)

Peuvent s'associer entre eux!

RESEAU PERISYLVIEN

GAUCHE (langage)

RESEAUTEMPORO-PARIETAL (attention visuelle)

RESEAU CEREBELLO- PARIETO-FRONTAL (coordination, geste,

espace)

PHONOL.

VISUO-ATT.

DYSPRAX.

PHONOL.

VISUO-ATT.

DYSPRAX.

PHONOL.

VISUO-ATT.

DYSPRAX.

PHONOL.

VISUO-ATT.

DYSPRAX.

ReperCE1 : un outil de détection des troubles spécifiques d’apprentissage à

l’intention des enseignants

!! Objectif : tous les enseignants de Cp et CE1 doivent être formés à l’utilisation de cet outil

!! Durée moins de 30 min., dont une majorité d’épreuves collectives

!! Formation en parallèle sur les bases théoriques de la batterie

!! A la fin de la session de repérage, doivent être capables d’adapter une stratégie de prévention pédagogique

Le cerveau du dyslexique : du déficit à la compensation

Dyslexique

Paulesu et al. (2000) A cultural effect on brain function

Middle frontal gyrus (BA9)

Broca s area (BA45) Wernicke s area

Posterior temporal lobe (VWFA)

A B

Siok et al., (2004)

Siok WT, Perfetti CA, Jin Z, Tan LH (2004) Biological abnormality of impaired reading is constrained by culture. Nature 431:71-76.

Étude en tractographie des déficits phono-auditifs et orthographiques dans la dyslexie : dissociation entre une voie inférieure (faisceau fronto-occipital inférieur ou I.F.O.F.) et supérieure (faisceau arqué) dans la substance blanche de l’hémisphère gauche.

La voie supérieure et la voie inférieure sont respectivement corrélées avec l’efficience dans une tâche de conscience phonologique et dans une tâche de traitement orthographique en lecture. D’après Vandermosten et al., 2012.

40 enfants de différents niveaux de capacités de conscience phonologique en première moitié de maternelle et 18 pré-lecteurs. Corrélation avec l’organisation (taille et anisotropie) du faisceau arqué dans les deux populations : !! les différences

d’organisation du FA ne sont pas la conséquence de l’acquisition de la lecture.

!!Pas de telle corrélation avec les autres faisceaux

Corrélation entre le score de conscience phonologique en maternelle et la morphologie du faisceau arqué (volume et anisotropie)

Témoins non dys

Dyslexiques "compensés"

Dyslexiques "persistants"

LEAT JETE

Riment?

Shaywitz et al., Biol. Psychiatry, 2003

<-- milieux moins favorisés

65 dyslexiques de 6 à 9 ans étaient assignés à soit un groupe contrôle (liste d’attente) soit à un groupe entraîné («!seing stars!», programme intensif multisensoriel d’entraînement de la lecture et de l’orthographe) durant 6 semaines (4 heures/j) . L’amélioration entre avant et après de même que le volume cortical sont corrélés négativement au statut socio-économique.

Corrélation positive entre épaisseur corticale et statut socio-économique : les plus aisés ont un cortex plus épais

Corrélation négative entre augmentation d’épaisseur et SES : les plus aisés gagnent moins en épaisseur corticale que les plus défavorisés

En résumé, !! Le cerveau du dyslexique est caractérisé par une dysfonction, probablement

d’origine neurodéveloppementale, de différentes aires corticales du cerveau, principalement dans l’hémisphère gauche (langage)

!! Anatomiquement, les faisceaux de connexion reliant entre elles ces aires sont également moins bien structurés, et ce probablement en rapport avec une fragilité génétique de ces systèmes

!! En revanche, l’intensité de la dysfonction comme la déviance structurelle semblent fortement sensibles à divers facteurs d’environnement et culturels, expliquant que des interventions, mêmes tardives, soient capable d’améliorer significativement le trouble.

!! Il n’est pas exclu que l’évolution du milieu dans nos sociétés modernes favorise la survenue de certaines de ces anomalies, par exemple en interférant avec le métabolisme de la testostérone.

Dyslexie : de nouvelles pistes pour mieux

comprendre et traiter

Le cervelet : un chef d’orchestre aux qualités méconnues

(le « maître du temps »)

Nicolson et al., T.I.N.S., 2001

Nicolson et al., 1999

Le cervelet : un organe aux fonctions multiples et émergentes -!motricité, coordination, posture -!Modulateur des apprentissages procéduraux et des automatismes (sensori-moteurs et cognitifs) -! Pace-maker des structures sus-jacentes? Fonction de «!timing!»

dyslexic students anticipated the signal of an isochronic pacing metronome by intervals that were two or three times as long as those of age matched normal readers or normal adults. These group differences were signi- ficant when participants tapped with the preferred index finger alone or with both fingers in unison. Dyslexic students also took significantly longer than normal readers did to recalibrate their tapping responses when the metronome rate was experimentally changed in the middle of a trial.In addition, dyslexic students, by contrast to normal readers, had inordinate difficulty reproducing simple motor rhythms by finger tapping, and similar difficulty reproducing the appropriate speech rhythm of linguistically neutral nonsense syllables. These difficulties were exaggerated when participants had to synchronize their performance to an external pacing metronome.

Two timescales would be involved: the timescale of the high-frequency oscillations that underlie coordination between different neural areas, and the timescale of the rhythmic bursting that underlies coordination with the rhythmic stimulus. The picture that emerges is one of rhythmic communication, via bursts of high-frequency activity, between different neural areas as they resonate to rhythmic patterns.

Children listened to either regular or irregular musical prime sequences followed by blocks of grammatically correct and incorrect sentences. They were required to perform grammaticality judgments for each auditorily presented sentence (grammatical vs agrammatical).

Regular prime

Irregular prime

Przybylski et al.

DEFAUT D’INTEGRATION MULTIMODALE trouble de synchronisation d’oscillations

(temporal sampling)

Auditivo-visuelle (conversion grapho-phonémique)

Auditivo-motrice (frontal, cervelet) Rythme, dyschronie, phonologie

Visuo-cérébelleuse, Dysgraphie, dyscalculie, dyslexie visuo-attentionnelle

Défaut de connectivité des circuits fronto-limbiques

TDAH, autisme

DEFAUT DE MISE EN PLACE DES CONNEXIONS DE MOYENNE ET

LONGUE DISTANCE

pariéto-linguistique dyscalculie, dyslexie visuo-attentionnelle

En résumé, chez le dyslexique : deux pistes qui mènent à une même

proposition

Un défaut d’ajustement des oscillations cérébrales au

rythme de la parole

Un défaut de connectivité entre différentes régions du

cerveau

Défaut de synchronisation de signaux encodés sous différentes formes (motrice, visuelle, auditive, numérique…)

—> Utilisation de la musique comme outil rééducatif de la dyslexie

En résumé

!! Il existe un ensemble croissant et convergent d'arguments montrant que les troubles d’apprentissage sont associés du point de vue anatomique à des anomalies de connectivité entre des zones fonctionnelles de modalités différentes

!! …et que l’entraînement rééducatif (en particulier phonologique) s’accompagne de remise en place des circuits anormalement connectés

!! Par ailleurs, l’entraînement musical, et tout particulièrement l’apprentissage d’un instrument de musique, s’accompagne d’une modification de ces mêmes circuits, un effet qui semble plus net lorsque les composantes motrice et sensorielle sont activées simultanément

IIIe partie : Mélodys ® et la remédiation cognitivo-

musicale

IIIe partie : Mélodys ® et la

Neuroscience Les preuves d’un effet de la musique

sur le cerveau et la cognition La connaissance de la manière dont

la musique agit sur le cerveau

Pédagogie L’expérience pédagogique des

difficultés rencontrées par les enfants dys dans l’apprentissage de la

musique Inspiration de méthodes

pédagogiques plus adaptées (Willems, Dalcroze)

Rééducation L’intérêt de «!passer à la musique!» lorsque les rééducations classiques

s’avèrent inefficaces Le groupe : dimension prosociale de

la rééducation

Partage d’outils et de concepts

Co-construction des séances

La plasticité cérébrale

appliquée à la rééducation

Modèle neurologique de

l’apprentissage et de ses troubles

pédagogiques plus adaptées (Willems,

Partage d’outils et Partage d’outils et

Co-construction

Mélodys ®

Une double finalité !! Elaborer un outil de rééducation en complément de la

rééducation classique !! Vise principalement la dyslexie, mais peut aussi être efficace sur les autres

troubles (calcul, attention, mémoire!) !! De conception similaire aux matériels utilisés en rééducation

orthophonique (mais avec des matériels musicaux)

!! Développer une pédagogie spécifique pour enfants dyslexiques !! A partir de l'observation de difficultés particulières rencontrées par les

dyslexiques dans l'apprentissage de la musique et/ou d'un instrument !! Construction d'outils pédagogiques spécialement conçus pour

compenser le trouble !! Objectif apprentissage d'un instrument (au delà d'écouter, chanter et

lire la musique)

Etude expérimentale: dyslexiques en CLIS

!! 12 enfants âgés de 7 à 12 ans, tous atteints d’un trouble spécifique du langage et/ou de la parole

!! 4 filles 8 garçons

!! Sur 6 semaines : deux séances d’’orthophonie ou remédiation cognitivo-musicale d’une heure chacune en classe entière (12 enfants) puis deux ateliers musicaux d’une demi-heure!: piano et percussion par groupe de quatre enfants.

!! 4 mesures T1, T2, T3, T4 : entraînement entre T2 et T3 + deux périodes contrôles

AX

E M

USI

CA

L SEGMENTATION

DE STIMULI AUDITIF

S

MOTRICITE

PROCEDURES DE CODAGE/DECODAGE

FONCTIONS

EXECUTIVES ET

MEMOIRE

MOTIVATION

-2,50

-2,00

-1,50

-1,00

-0,50

0,00

0,50

T1 T2 T3 T4

LECTURE

C. PHONEM

ATT AUD

42 Spanish-English bilingual elementary school children (mean age 8.3 years) The training group (n=23) began music classes with the Harmony Project after the initial assessment, while the control children (n=19) remained on the organization’s waiting list to begin music classes the following year.

November 2014 | Volume 9 | Issue 11 | e113383

Céline Commeiras, orthophoniste Responsable CPA Provence, Aix-en-

Provence Maîtresse de stage école

d’orthophonie de Marseille

Alice Dormoy, musicienne, enseignante, fondatrice d’une école de musique spécialisée pour enfants dys, Nice.

En collaboration avec : Mireille Besson & Julie Chobert (CNRS Marseille) Avec la participation de : Tristan Desiles (doctorant), Muriel Coulon (enseignante spécialisée), Elodie Dourver (psychomotricienne), Anne-Cendrine Segond (éducatrice), Lalaina Rasolo (orthophoniste) et les élèves du SESSAD-Résodys (étude n°1) Chloé Lardy , orthophoniste et les élèves et le personnel de la CLIS-DYS du collège Carnot à Toulon (étude n°2) Severine Barthe et Mélanie Millet, orthophonistes, et les élèves et enseignants de l’école maternelle Parmentier à Marseille (étude n°3) Anne-Marie Fery et Sara Cardoso, orthophonistes (étude n°4) et les cabinets de Sophie Terrisse, Odile Beurthey, Benedicte Sed, Céline Bonnet. Remerciements à l’école d’orthophonie de Marseille.