la production du langage et ses troubles ac bachoud-lévi service de neurologie, hôpital henri...

La production du langage et ses troubles

AC Bachoud-Lévi

Service de neurologie, Hôpital Henri Mondor, Créteil

Equipe Avenir, U421 INSERM, Paris XII/IM3

Département Etudes Cognitives, Ecole normale supérieure (Ulm, Paris)

Neuropsychologie lésionnelle

Kumral et al.1999

Greffe intracérébrale

Bachoud-Lévi et al. 2000

Imagerie fonctionnelle

Dolan et al., 2001

Lichtheim, 1889

Le schéma de la maison

Production Perception

Aphasies corticales

Aphasies transcorticales

Aphasie de BrocaAphasie globaleAphasie de conductionAphasie Transcorticale mixte

Aphasie transcorticale motrice

Aphasie transcorticale sensorielle

Aphasie de WernickeAphasie caudée

Aphasie thalamiqueSurdité verbale

Articulation?

Fluence?

Choix des mots?

Syntaxe?

Dénomination?

Compréhension?

Répétition?

Dronkers & Larsen, 20001

“Il est difficile parce que - euh - je suischargé de - Attendez! - je suis professeur.Comment je pourrais dire? Je fais rien dutout. Je suis chargé de mettre de la terrecuite en état - euh - pour le la la plupartdes gens. … Bon! Mais malgré tout,j’arrive à faire - euh - à faire - euh que letotal arrive à faire un certain bien - ah la lala la! - un certain bien et qu’on arrive àavoir des des marchandises qui sontpropres, qui sont nettes, qui sontconvenables pour la - euh - pour le besoinde des pour les besoins de.”

Levelt, 2001

Méthodes en psycholinguistiqueAprès coup

• Mots sur le bout de la langue (Brown & Mc Neill, 1966)

• Erreurs de production spontanées (Fromkin, 1971)

heft lemisphere --> left hemisphereGutch Publishers --> Dutch Publishers

recoflect --> recognize et reflect

tremenly --> tremendously

• Erreurs provoquées (Fay & Cutler 1977)

- tongue twisters “pruneaux cuits, pruneaux crus”

- jeux et manipulation de mots dans C1VC2 remplacement par VC2 : ul ou C1V : lu

“ton pick” par “pon tick” ou “tock pin”

Niveaux linguistiques

Trame sémantique Objet sur la tête,…

Trame syntaxique nom, verbe,nombre; genre

Trame morphologique racines affixes

Trame phonologique syllabes, segments…

Niveaux linguistiques

Trame segmentale /S/ /a/ /p/ /O/

Trame squelettale X X X Xou

C V C V

Trame syllabique C V - C V ou attaque nucleus (coda) attaque nucleus (coda)

Trame métrique - ’

Trame prosodique accentuation et intonation

Model of speech processingModel of speech processing

Semantic route

Lexical retrieval

Word form selection

lexical selection

Phonological decoding

Phonological lexical output

Phonological input lexicon

phonological planning

Word form retrieval

Conceptual knowledge

Sub-lexical route

Lexical route

Acoustic analysis

PerceptionPerception ProductionProduction

articulation

Niveau Conceptuel [+animé, +quadrupède, +prédateur, etc]

Sélection Lexicale

Récupération de la Forme

Niveau Formel [/t/ /i/ /g/ /r/]

Planification Phonologique

Niveau syntaxique[+nom, +masc., etc.]

Sélection Lexicale

Intact:• Discrimination des objets• Lecture• Répétition.

Endommagé:• Connaissances encyclopédiques• Appariement mot-image• Paraphasies sémantiques endénomination d’images.• Genre en dénomination d’images

Sélection Lexicale

Intact:• Discrimination des objets• Connaissances encyclopédiques• Appariement mot-image.• Lecture• Répétition.

Endommagé:• Paraphasies sémantiques endénomination d’images.• Genre en dénomination d’images

Sélection Lexicale

Niveau Formel [/t/ / i/ /g/ /r/]

Intact:• Discrimination des objets• Connaissances encyclopédiques• Appariement mot-image• Lecture• Répétition• Genre en dénomination d’images

Endommagé:•Paraphasies phonémiques endénomination d’images

Sélection Lexicale

Intact:• Discrimination des objets• Connaissances encyclopédiques• Appariement mot-image• Genre en dénomination d’images

Endommagé:•Paraphasies phonémiques endénomination d’images.• Lecture• Répétition.

Cas clinique

• DPI, 68 ans, droitier, médecin retraité

• Ischémie temporo-occipitale gauche

—> Hémiparésie droite régressive

—> Aphasie de Wernicke“Une scie possible pour entrenir un besoin de

certains blancs de reblaiser quelque chose pour nécesseur devant quelqu’un” (définition du cendrier)

Dénomination d’images

Dénomination orale (N= 70) 47% correct

Dénomination écrite (N=70) 43% correct

clogue, cloje, cloze, closse, cloze,clu…, clon, cloque, clode, closse,clotte, closte, closette, closse, cloffe,closse

raise, fèvre, fleur, fraise

Distribution des réponses en dénomination

Correctes Paraphasiesphonémiques

Paraphasiessemantiques

Absence deréponse

Appariement mot-image

Image (N=16) Mot test Réponses

“pipe”

“cigarette”

“pile”

“oui” 100%

“non” 100%

Rôle du nombre de phonèmes

0 2 4 6 8 10

% Réponses correctes

Nombre de phonèmes

Rôle de la fréquence lexicale(pour des mots de longueurs différentes)

2 --3 4 5 6 7 --9

% Réponses correctes

Nombre de phonèmes

Significant Frequency effect(nb of phonemes controlled)

0,1110100

Frequency

Significant Length effect(frequency controlled)

Role of phonological factors in Picture Naming(N=604)

2 3 4 5 6 7 8

Length (nb of phonemes)

Lecture et répétition

N Lecture AppariementPhonémique

RépétitionImmédiate

RépétitionDifférée

Répétitiondifférée +

suppressionarticulatoire

Mots 64 88% 91% 80% 75% 77%

Non mots 32 91% 92% 55% 58% 42%

Input phonology/taIgr/

Speech decoding

Output phonology/taIgr/

Input to outputphonological

Conceptual representation

PhonologicalInput

Lexicon

Object identification

PhonologicalOutput

Lexicon

Articulation

Catégories sémantiquesDomaines spécifiques N Réponses correctes Images contrôles

Nombres 22 100% 76%

Objets 20 40%

Animaux 20 40%

Végétaux 20 30%

Catégories finies

Parties du corps 20 70% (0% sem, 25% phon) 81%

Couleurs 11x2 73% (27% sem, 0% phon) 90%

Séries automatiques

Mois, jours 19 100% 63%

Catégories syntaxiques

Réponses correctes N Noms Verbes Adjectifs

Définitions 60 70% 100%

Dénomination images 95 66%sem 9%, phon 25%

76%sem 15%, phon 0%

Complétion phrases 90 27% 79% 28%

Complétion phrases(homophones)

42 26%Témoins 99%4%

55%Témoins 97%4%

La petite fille était si fatiguée, qu’elle ne pouvait plus marcher et voulait que ses parents la ___________

Il était tellement furieux, qu’il partit en claquant la _______

Bachoud-Lévi & Dupoux, (2003)

Abstraction/ Concrétude

DéfinitionsNoms

Abstraits Concrets

N Rep. Corr. N Rep. Corr.

DPI 20 45% 20 20%

Témoins 20 95% 20 92%

Une explication unique?Réanalyse des performances en définitions

Abstraits Concrets

N Rep. Corr. N Rep. Corr.

Noms 12 92% 18 56%

Verbes 22 100% 8 100%

Abstraction / Concrétude etCatégories sémantiques

Complétion phrases(homophones)

N Réponsescorrectes

Scoreconcrétude

Noms 21 26% 4.1

Verbes 21 55% 3.2

Réanalyse paires appariées

Noms 11 30% 3.6

Verbes 11 50% 3.3

Adapted from Caramazza (1997)

Lexical -semantic network

Adapted from Levelt, Roelofs & Meyer (1999)

Syntactic network

Lexeme network

[+ animate, + quadrupede, + predator, etc]

Lemma[+noun, + masc, + count, + etc.]

Phonological word[/taIgr/]

Lexical concept

Morphological encoding

Morpheme/Lexeme

Phonological encodingsyllabificationW

animate quadrupede predator

Lexical selection

Segmental networkt a I g r

Syntactic retrieval

noun masc count

Lexical selection

Word form retrieval

Voie sémantique

Récupérationlexicale

Sélection formedu mot

Sélection lexicale

Décodagephonologique

Lexiquephonologiquede sortie

Lexiquephonologiqued ’entrée

Planificationphonologique

Récupération dela forme du mot

Savoirconceptuel

Voie sous-lexicale

Voie lexicale

Analyse acoustique

Articulation

Efficacy?

Specificity?

Generalisation to not trained items?

Training course?

Maintain duration?

What about rehabilitation?

Criteria for what might be considered a theory of rehabilitation (Hillis, 1998)

A model of the cognitive processes to be treated

Specific hypotheses about the nature of damage to such processes in the patients to be treated

Motivated hypotheses about how specific intervention may modify the functioning of the identified damaged processes

Semantic route

Lexical retrieval

Word form selection

lexical selection

Word form retrieval

Sub-lexical route

Lexical route

Acoustic analysis

articulation

Patient 1

Bachoud-Lévi et Dupoux, 2003

Patient 2

Bartolomeo et al., 20002

Rehabilitation flow-chart

Conceptual

Phonological in

perception

Phonological in

production

From concept tophonology

TEST TEST TEST TEST

15 days 15 days15 days15 days

PRETEST1 2 3

Material selection =

Specific for each patient

Number of pictures Patient 1 Patient 2Total assessed 158 300Never correctly named 107 69Correctly named once 8 59In a training set 26 /27 from 107 23/25 from 98Used in the test sessions 158 148

Semantic route

Lexical retrieval

Word form selection

lexical selection

Word form retrieval

Sub-lexical route

Lexical route

Acoustic analysis

articulation

Intruder detection task

Functional matching task

Anomalous picture detection task Picture completion task

Object-color matching task

Is it eatable?Does it live in France?Does it fit in a shoe box?

Knowledge questionnaire

Semantic route

Lexical retrieval

Word form selection

lexical selection

Word form retrieval

Sub-lexical route

Lexical route

Acoustic analysis

articulation

Picture list • Artichaut• Banc• Cerise• …..

• Tiharcho

• Pinban

• rize...

non-words « rimes»

• ceuticho

• Arbanc

• Rise...

non-words «syllables»

Rime judgement

Sound detection

Syllable number determination

Minimal pairs discrimination

Auditory- written syllable matching

Auditory- written rime matching..

• Chautihar

• Ambe

• Rizeceu...

non-words « phonemes »

Semantic route

Lexical retrieval

Word form selection

lexical selection

Word form retrieval

Sub-lexical route

Lexical route

Acoustic analysis

articulation

Production of single syllable

Production of syllabic sequences

Production of various rythms

Semantic route

Lexical retrieval

Word form selection

lexical selection

Word form retrieval

Sub-lexical route

Lexical route

Acoustic analysis

articulation

ASPIRATEUR

Efficacy?

Patient 2

Patient 1

* * p<.01

N= 158

Specificity and generalisation?

Patient 2

** p<.01* p< .05

N = 73/75N = 23/25

Patient 1

** p<.001* p< .05

N = 26/27 N = 80/81

Conclusion

Semantic route

Lexical retrieval

Word form selection

lexical selection

Word form retrieval

Sub-lexical route

Lexical route

Acoustic analysis

articulation

Patient 1

lexical selection

Semantic route

Lexical retrieval

Word form selection

Word form retrieval

Sub-lexical route

Lexical route

Acoustic analysis

articulation

Patient 2

Jacquemot, Dupoux, Bachoud-Lévi, in prep

Perte de neurones striataux au cours du temps dans la maladie de Huntington

Bird et Coyle, 1986

Fonctions cognitives du striatum

Intégration multimodale?

AttentionFonctions exécutives

Mémoire de travailStratégie d’alternancePlanification

Intégration visuo-perceptive et visuo-spatiale

Langage? Articulation?

Fluence?

Lexique?

Syntaxe?

Normal range limits Score at entry Annual slope

Global cognitive efficiencyMMSE N 24 27.9 2.8 -0.1 1.4PM47 N 26 30.5 5.4 -0.8 5.9MDRS N 136 131.2 11.4 -0.7 9.9Bonnardel§ N 20 29.5 5.2 0.3 2.2

Attention and executive functionsStroop Word * N 88 73.2 17.5 -5.0 9.6 Colour * N 65 49.3 15.5 -3.3 5.8 Colour/word N 35 28.2 10.4 -0.3 17.71-digit cancellation N 10 9.1 1.8 -0.1 1.12-digit cancellation N 19 16.4 4.7 -0.4 2.73-digit cancellation * N 28 19.5 6.8 -2.4 5.01-figure cancellation N 64 34.5 15.5 0.1 12.52-figure cancellation N 64 37.5 15.5 -1.0 12.03-figure cancellation N 52 25.7 13.1 -2.4 6.0TMT A (time) * N 54 72.4 42.3 12.9 25.0TMT B (time) N 135 171.2 70.7 5.3 42.2Digit symbol N 37 46.6 17.6 -0.8 18.0WSCT criterions * N 1.82 2.9 0.3 0.6 1.0

LanguageCategorical fluency ** N > 21.9 22.1 10.0 -2.7 3.9Letter fluency (P, M) * N 12.1 13.6 8.6 -1.2 2.0Articulation rate N 4.8 6.8 2.0 3.7 12.2Picture naming N 18.1 19.0 2.0 0.1 1.1Token Test ** N 33 35.2 1.0 -0.8 1.1

MemoryForward digit span N 4.3 5.4 1.3 0.1 1.5Backward digit span N 2.74 3.6 1.3 0.3 1.2Corsi blocks N 4.8 4.9 1.1 -0.3 1.2Visual span * N 8 6.8 1.6 -0.6 1.1Grober & Buschke FTR N 26 25.4 7.9 1.3 2.7 TRT N 37 43.5 6.8 2.9 7.7RAVLT Total recall N > 40 35.8 13.6 1.2 3.6 Learning 47.8 18.1 1.6 4.8Logical stories§ N 14.2 18.0 9.1 1.6 4.8

Visuo-Spatial abilitiesMental rotation N 16 12.0 3.4 0.1 2.9JLOT N 21 23.6 4.3 -0.4 6.9

Histoire naturelle de patients Huntington à un stade précoce (N=22)

LanguageCategorical fluency ** N > 21.9 22.1 10.0 -2.7 3.9Letter fluency (P, M) * N 12.1 13.6 8.6 -1.2 2.0Articulation rate N 4.8 6.8 2.0 3.7 12.2Picture naming N 18.1 19.0 2.0 0.1 1.1Token Test ** N 33 35.2 1.0 -0.8 1.1

Bachoud-Lévi et al., 2001

Fluence littérale

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

Fluence littérale

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

Greffe « active »

Greffe « inactive »

1 2 3 4 5

Fonctions intellectuelles Globales

Fonctions Exécutives

Langage

Aptitudes visuo-perceptives

Suivi neuropsychologique des greffés dans la maladie de Huntington

Bachoud-Lévi et al., 2000, 2002

Semantic route

Lexical retrieval

Word form selection

lexical selection

Word form retrieval

Sub-lexical route

Lexical route

Acoustic analysis

articulation

Verbal fluency, Picture namingVerbal fluency, Picture naming

Semantic route

Lexical retrieval

Word form selection

lexical selection

Word form retrieval

Sub-lexical route

Lexical route

Acoustic analysis

articulation

Articulation rate*;Stroop word*, months recitation*Articulation rate*;Stroop word*, months recitation*

Semantic route

Lexical retrieval

Word form selection

lexical selection

Word form retrieval

Sub-lexical route

Lexical route

Acoustic analysis

articulation

Levelt, 2001

Huntington

Dichotomie Règle/lexique

NIVEAUSYNTAXIQUE

NIVEAUMORPHO-SEMANTIQUE

NIVEAUPHONOLOGIQUE

LEXIQUE MENTAL

Représentations grammaticales

Représentationsmorpho-

sémantiques

Représentationsphonologiques

CORTEX TEMPORAL

REGLES LINGUISTIQUES

Règles syntaxiques

Règles morphologiques

GANGLIONS DE LA BASE

Règles phonologiques

Ullman et al., 1997

« Rule/lexicon» dichotomy: the exemple of morphology

INFINITIVE Conjugation Rules Lexicon

CHANTER Il chante + +

FALLOIR Il faut - +

GAROUSTER Il garouste +Principal rules

CHOUPOIRE Il choupoit +sub-rules

Jump jumped

Ring Rang

Longworth et al., Brain 2005

Longworth et al. 2005

CONTROLS HD1 HD2

REGULAR VERBS

IRREGULAR VERBS

REGULAR NV

SUB-REGULAR NV

T eichmann et al., in press

Controls caudate stroke Striatale (N=7) Frontale nonstriatale (N=2)

Temporale(N=3)

Irreg-V

SubR-NV.

« Rule/lexicon» dichotomy

Morphology

La fille est arrosée par la fleur

Choix des mots Ordre desmots

Plausibilité Syntaxe

+ - - +

Stratégies de réponse

Teichmann et al., Brain, 2005

controls Caudate troke Striatale (N=7) Frontale nonstriatale (N=2)

Temporale (N=3)

CAN- PL-

CNA- PL+

CAN+ PL-

CAN+ PL+

CONTROLS HD1 HD2

CAN- P L-

CAN- P L+

CAN+ P L-

CAN+ P L+

« Rule/lexicon» dichotomy

Syntax

Rules Lexicon35 36 7 7- 7 - 8 x 8 x 6

6 28 56 48

Rule vs lexicon in the non linguistic domain: calculation

Teichmann et al, in 2005

CONTROLS HD

% *MULTIP LICATIONS

SUBTRACTIONS

Teichmann et al., Brain in press

controls Caudatestroke

Striatale (N=7) Frontale nonstriatale (N=2)

Temporale(N=3)

Multiplication

Subtraction

« Rule/lexicon» dichotomyin a non-linguistic domain

Calculation

Situation d’une nation ou d’un état qui n’est pas en guerre

Meuble sur lequel on se couche pour dormir ou se reposer

GER Témoins (N=20)

AbstraitsConcrets

Catégories sémantiques

La petite fille était si fatiguée, qu’elle ne pouvait plus marcher et voulait que ses parents la ___________

Il était tellement furieux, qu’il partit en claquant la _______

GER Témoins(N=20)

VerbesNoms

Catégories syntaxiques

Striatum and Langage?

LésionsStriatales

Lexique Règles

Morphologie + -Syntaxe + -Phonologie + +Calcul + -

Semantiques Verbes? -Noms? +Superordonnés ? -Mots abstraits?-

Teichmann et al., Brain, 2005; Teichmann et al., JCN submitted; Teichmann et al., in prep

Lien avec les fonctions exécutives?

Apprentissage vs application

Quels types de règles?

Lien entre structure et fonction?

Douaud et al. soumisDuffau et al. Brain 2002

Bachoud-Lévi et al, Lancet 2000

Gaura et al, Brain 2004

Imagerie Stimulation Greffes

60 patientsNantes/Rennes

BruxellesAngers

ToulouseLille

Créteil

M0 M12

Randomisation

N=30Groupe greffé

N=30Groupe « contrôle »

Greffes à M13 et M14

Greffe + Suivigroupe « contrôle »

Suivi groupe greffé

Greffes à M33 et M34

Etude multicentrique de greffes intracérébrales dans la MH

2001-2010 MIG-HD et eMIG-HD

Tests cognition fondamentale

ConcretsNomsExemplaire

AbstraitsVerbesSuperord.

Règles

ConcretsNomsExemplaire

AbstraitsVerbesSuperord.

Règles

Perspective : La construction d ’un modèle?

Méthodes en psycholinguistique“En temps réel”

• Dénomination d’images et lecture (Klapp et coll. 1973...)

• Dénomination sur symboles (Levelt et Wheeldon, 1994)

** chapeau

!! maison...

• Détection phonémique sur traduction ou dénomination (Wheeldon et

Levelt, 1995)

• Amorçage (paires de mots apprises, masquage) : balance, balcon précédé par ba ou bal

• Interférences auditives

cible: cat, interférences: cat, dog, fog, roof • Induction, répétition de séquences chronométrées

Réponses correctes (N=31)

GER HD (N=34) Témoins (N=27)

ExemplairesCatégories

Dénomination catégories vs exemplaires

Bachoud-Lévi et al. en préparation

la production du langage et ses troubles ac bachoud-lévi service de neurologie, hôpital henri...

Documents

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