Cohen, Verstichel & Dehaene, 1997

Nos connaissances relatives à différentes catégories de mots seraient stockées dans des régions cérébrales différentes. Cette organisation catégorielle et/ou des différents types de fragments de connaissances quant à la signification des mots prévaudrait :
– Au niveau des représentations sémantiques en fonction des traits les plus importants pour différencier les membres d’une même catégorie (par exemple, visuels pour les animaux – cortex visuel primaire, et liés à la planification ou à la perception des mouvements pour les outils et les actions).
– Au niveau des connexions qui lient ces connaissances sémantiques aux formes des mots. Pour les noms par exemple, il y aurait une zone de convergence temporale inférieure où les représentations conceptuelles et lexicales s’activeraient mutuellement. Et cette zone de convergence serait également divisée anatomiquement en fonction des domaines conceptuels (personnes, outils…). Pour les verbes, la zone de convergence (où s’activent mutuellement représentations sémantiques et phonologiques) serait frontale. Ces zones seraient les substrats anatomiques des « lemmes » des mots (voir plus loin) et seraient donc organisées en fonction de critères sémantiques (et peut-être grammaticaux).

Les auteurs présentent l’analyse d’un patient qui semble démontrer que cette organisation catégorielle peut s’étendre jusqu’à un niveau purement phonologique, à une étape relativement tardive des mécanismes de production de la parole, étape qui est généralement considérée comme commune à tous les mots. En effet, les difficultés de ce patient peuvent être interprétées comme résultant d’un déficit à ce niveau. Ce déficit épargne cependant les nombres et la lecture des lettres.

RAPPEL de l’organisation fonctionnelle du système de production de la parole

En dénomination d’images, l’analyse visuelle de l’image donne lieu à l’activation des informations conceptuelles (sémantiques) correspondantes.
Suit l’activation du lemme du mot en question, c’est-à-dire d’une représentation très abstraite (classe grammaticale et genre du mot par exemple y sont représentés). Les lemmes sont un lieu de convergence vers et à partir des formes des mots dans toutes les modalités d’entrée (mots entendus ou vus) et de sortie (orale ou écrite).
La seconde étape de l’accès lexical en production verbale est l’accès au lexique phonologique de sortie. Il s’agit de l’activation d’un lexème, soit des traits phonologiques du mot à prononcer (niveau phonologique). A ce niveau, les informations sont la composition segmentale du mot (les phonèmes qui le composent) et sa structure métrique (le nombre de syllabes et sans doute aussi la structure du mot en consonnes et voyelles). Ces deux descriptions sont alors combinées pour donner accès aux syllabes (niveau syllabique) qui constituent les blocs de construction utilisés par le programme articulatoire.

En lecture de mots, après traitement de leurs graphèmes, les mots sont identifiés dans le lexique orthographique d’entrée, lequel donne accès aux lemmes (eux-mêmes en connexions bidirectionnelles avec le système sémantique) puis aux étapes ultérieures. Une voie non lexicale pourrait aussi être utilisée pour lire des mots réguliers ou des logatomes.

En dehors de troubles articulatoires, le passage d’une représentation conceptuelle à la prononciation d’un mot peut donc être altéré par un mauvais accès aux lemmes (ce qui se manifestera par des non réponses et des sélections inappropriées des mots) et/ou par un mauvais traitement aux niveaux phonémique ou syllabique (ce qui se traduira par des transformations phonologiques allant jusqu’à un jargon phonologique et des néologismes).

ETUDE DE CAS

Le patient, de 76 ans, a été victime d’un avc temporal gauche. On note aussi les séquelles d’un ancien infarctus temporo-frontal droit passé inaperçu. Cette lésion droite, combinée à la lésion gauche, peut expliquer que le patient souffre d’une surdité corticale pour tous les types de stimuli.
Son langage est normalement fluent et il n’y a pas de problèmes prosodique ou articulatoire. Il présente un important jargon phonologique (tant en langage spontané qu’en dénomination et en lecture), quelques erreurs de syntaxe et de rares substitutions verbales. En langage écrit, il produit de nombreuses erreurs de lettres et des néologismes. La compréhension (au moins de mots isolés) est intacte. Il est anosognosique (non conscient de ses erreurs ou de ses réponses correctes) et on ne peut relever aucune constance dans ses erreurs.

Les auteurs soumettent le patient à une série de tâches de dénomination et de lecture de mots et de logatomes. Quelle que soit la tâche, il commet un nombre considérable d’erreurs sans différence entre les tâches (ni en nombre d’erreurs, ni dans la distribution des types d’erreurs) et les néologismes constituent plus de 80% de ses erreurs. Il y a une corrélation élevée entre le nombre d’erreurs et la longueur des cibles. Et le nombre d’erreurs verbales (production d’un mot réel en lieu et place de la cible) est lié au nombre de voisins phonologiques du mot cible (« balle » a de nombreux voisins : gale, malle…, mais pas « manivelle »). Par ailleurs, le taux de néologismes et d’erreurs verbales n’est influencé ni par la fréquence des mots, ni par leur degré d’imageabilité ou leur classe grammaticale.
Une analyse détaillée des néologismes indique qu’ils respectent le plus souvent le nombre de syllabes et la structure voyelles – consonnes des cibles. Et enfin, les erreurs verbales ont exactement le même degré de proximité phonologique avec les cibles que les néologismes.

L’interprétation des erreurs produites par le patient conduit évidemment à localiser son déficit au niveau de l’activation des phonèmes, soit à une étape tardive supposée commune à tous les types de cibles. Et cela sans trouble apparent de la sélection des mots.

Cependant, dans une seconde série d’expériences, et sans entrer ici dans les détails, les auteurs montrent que, pour les nombres (en mots ou en chiffres arabes), le patient, bien que sans problèmes manifestes pour les comprendre, commet beaucoup d’erreurs syntaxiques (dans la génération d’un cadre syntaxique tel que « unité suivi de CENT, nom de dizaine, nom d’unité » pour « 345 » et lexicales (le recouvrement inapproprié des mots dans les classes des unités, dizaines et particuliers – onze à seize), mais pas (ou vraiment très peu) d’erreurs phonologiques.
Il est à noter que cette absence d’erreurs phonologiques s’étend à la lecture des lettres isolées.

Les auteurs présentent divers arguments qui ont pour objectif d’exclure que cette absence d’erreurs phonologiques puisse être due, soit à une effet de fréquence ou de longueur, soit au résultat d’une stratégie particulière adoptée par le patient, soit encore à une moindre complexité phonologique des nombres ou à un statut grammatical particulier.

DISCUSSION

Comment expliquer qu’un trouble phonologique tel que celui présenté par le patient épargne la catégorie des nombres (et des lettres) ?

Les auteurs commencent par exposer en quoi cet effet catégoriel peut nous informer sur le déficit phonologique lui-même. En effet, si le trouble fonctionnel se situait au niveau syllabique (voir plus haut), il ne pourrait y avoir une telle absence d’erreurs phonologiques sur la production verbale des nombres. Pour s’en convaincre, il suffit de prononcer par exemple « quatre amis », soit /ka/ /tra/ /mi/. Les syllabes combinent des phonèmes de mots adjacents et un trouble au niveau syllabique ne pourrait donc donner lieu à un effet catégoriel quelconque.

Les erreurs phonologiques de ce patient ne peuvent donc s’expliquer que par une altération au niveau phonologique (sélection des phonèmes). Or chez ce patient, on voit que l’activation des phonèmes à partir des lexèmes des mots de la catégorie des nombres est intact alors que l’activation des mêmes phonèmes est altérée à partir des lexèmes des mots des autres catégories.

Les auteurs relèvent aussi des particularités qui indiquent que les nombres et les lettres de l’alphabet ont un statut particulier à l’étape de recouvrement des phonèmes. Ainsi, les nombres ne suivent pas les accords de liaisons (les huîtres – zwitr – , les oncles et les airs mais les huit, les onze et les R) ou d’épenthèses (l’oncle et l’huissier mais le onze ou le onzième et le huit …). On notera encore que certaines observations dans la littérature scientifique semblent indiquer que les systèmes périphériques d’écriture pourraient aussi être contrôlés par des systèmes séparés et dissociables pour les nombres arabes et pour les autres mots. De là la suggestion selon laquelle les nombres pourraient activer des réseaux fonctionnellement et anatomiquement distincts des autres mots.

Mais alors, quelles seraient les propriétés qui feraient des nombres une catégorie phonologiquement différente des autres mots ? Les auteurs proposent  trois théories non exclusives et, peut-être non exhaustives, qui pourraient être testées.

– Une première hypothèse consiste à penser que certaines des distinctions topographiques (au niveau cérébral) au sein des zones de convergence entre représentations sémantiques et phonologiques s’étendent ou se propagent au niveau des lexèmes. Mais cette hypothèse reste pour le moins spéculative.
– Une seconde hypothèse se fonde sur le caractère automatique de l’apprentissage des nombres comme une série récitée (comme pour l’alphabet mais aussi les jours de la semaine, les mois, des faits arithmétiques élémentaires, des prières ou chansons d’enfants …).
Comme pour d’autres phénomènes de dissociation automatico-volontaire (lesquels seraient associés à des systèmes cérébraux anatomiquement distincts de ceux qui servent au langage propositionnel ordinaire), les nombres seraient, pour le patient étudié ici, épargné au niveau phonologique car, en plus de pouvoir être utilisés dans un langage propositionnel normal, ils peuvent être énoncés dans un contexte de langage automatique ou du moins ils ont été appris dans un tel contexte (comme les lettres). Il resterait à vérifier cette hypothèse auprès d’un patient similaire en testant d’autres aspects du langage automatique.
– Enfin, les lettres et les mots du lexique des nombres ont cette caractéristique qu’ils servent à former des mots complexes (acronymes tels que URSS ou nombres complexes tels que « trente six »). Les phonèmes seraient bien les blocs fondateurs de la plupart des mots, mais les lettres et le vocabulaire des nombres seraient ceux des acronymes et des numéraux complexes. Le système de production de la parole aurait alors intégré ces particularités et fait en sorte que les séquences complètes des phonèmes qui constituent /katr/ ou /pé/ par exemple peuvent être retrouvées comme des unités distinctes durant la production verbale. Dans ce cas, les erreurs phonologiques du patient pour la plupart des mots et ses erreurs pour les nombres (et les lettres) pourraient être interprétées comme résultant d’un seul et même trouble au niveau dit « phonologique ».
Bill