1

La ou les mémoire(s) et les troublesd’apprentissage

Une approche neuropsychologique

M. HabibCHU Timone, Marseille

Cerveau et psycho(Pour la science) :

l’actualité des sciencescognitives

N°1 Quelle intelligence?

N°3 Apprentissage: de la pensée àl’écriture

N°11 Enseignement: suggestion despsychologues

L’hippocampe:Former des souvenirs (et les consolider)

L’amygdala :La « rencontredes souvenirs etdu désir »

Le striatum(ganglions de la

base)Mémoire

« procédurale »

Le cervelet :automatisation et

apprentissage

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

Amnésieinfantile

Souvenirspréservés

Amnésierétrograde

Amnésieantérograde

NaissanceDe H.M. Opération

2

Zones de plus forte densité depixels chez les chauffeurs detaxi londoniens

redistribution relative dematière grise chez les taxi

LA MEMOIRE• DEFINITION• APPROCHE COGNITIVE

Système composé de sous-systèmes.Analysée en termes de processus mnésiques chargés de :

l’enregistrementde la conservationet du recouvrement des informations

Définitions• Apprentissage

Le processus menant à acquérir de nouvelles informationsL’apprentissage survient lorsque un souvenir est créé ou est renforcé par la répétition

• MémoirePersistance de information qui a été apprisel'ensemble des processus qui permettent à cette information de rester disponible

• EncodageProcessus selon lequel l’information est reçue dans le but d’être stockée

• Consolidation :Création d’une représentation plus solide avec le temps

• Stockage : créer et maintenir un enregistrement permanent de l’information• Récupération :

Utiliser l’information stockée pour en créer une représentation consciente

I. ETAPES du TRAITEMENTMNESIQUE

1.Encodage : traitement initialdifférentes formes en fonction du matériel

et des contraintesEx : rappel immédiat d’une liste de motssensible à la forme phonologique, pas à lasimilarité sémantiqueEffet inverse en mémoire à long terme

Hypothèse du niveau de traitement

• Traitement superficiel« lettres majuscules ou minuscules ? »===> rappel faible• Traitement phonologique«  ce mot rime-t-il avec celui-ci ? »===> rappel meilleur• Traitement sémantique« ce mot convient-il dans la phrase? »===> rappel encore meilleur

2. Le stockage de l’information

Qu’est-ce que l’oubli?= conséquence d’un estompage progressif dans

le temps ?Ou

=conséquence de nombreuses interférences(télescopage des souvenirs) ?

Arguments en faveur : inhibition proactive ourétroactive

3

Interférence rétroactiveSe souvenir d'informations anciennes est plus difficile, enraison de la surabondance d'informations récentes.

Interférence proactiveSe souvenir d'informations récentes est plus difficile, enraison de la surabondance d'informations anciennes. Uneancienne information infère sur une nouvelle informationet l'inhibe.

3. La récupération de l’information.Ne pas se souvenir : pas forcément un oubli, mais

un défaut de récupération

Argument expérimental : reconnaissance > aurappel

Influence du contexte sur la récupération

Présentation des 24 figures géométriques

La ou les mémoire(s) : modèled’Atkinson et Shiffrin (1968)

Mémoire sensorielle(qques millisecondes)

Mémoire à court terme(quelques secondes)

Mémoire à long terme(depuis qques secondesjusqu’à toute la vie)

Mémoires : des modules séparables

Mémoire sensorielle(iconique, échoïque

Mémoire à court terme(verbale, non verbale)

Mémoire à long terme

déclarative Non déclarative

épisodique sémantique impliciteCondition-nement

procédurale

4

Apprentissage d’une liste : effet de récence et de primauté

Carlo Federico Edoardo

Padoue

5

Mémoire incidente: aucun coût attentionnel à l’encodage

riv ...

ber ...

mou ...four ...pup ...

Effet d’amorçage:facilitation du rappel en mémoire impliciteaucun coût attentionnel en rappel

lun ...

Test de Grober et Buschke

Apprentissage, Encodage

hareng gilet

jonquille domino

16 mots, par planche de 4

Test de Grober et Buschke

rappel libre

quels étaient les 16 mots ?

Test de Grober et Buschke

rappel indicé

hareng gilet

jonquille domino

mots non rappelés en rappel libre ?

poisson ?

jeu ? vêtement ?

fleur ?

Mémoire sémantique versus épisodique

évaluation de l’apprentissage(mémoire antérograde)

etinfluence des indices

métal ferbébé crisobéir avanceraccident obscuritéfruit pomme

rose fleurécole épicerienord sudhaut bas

chou plume

6

Passagede la mémoire épisodique

... à la mémoire sémantique exemple: tables de multiplication

- répétition des épisodes- valence comportementale et émotionnelle- profondeur de l’encodage- imagerie mentale- aptitude à la catégorisation (condensation de l’information)

facteurs influençant la qualité du rappelen mémoire explicite à long terme Phase de rappel

rose va avec ? fleurnord va avec ? sud

chou va avec ? plumeécole va avec ? épicerie

pas de lien sémantiquerappel en mémoireépisodique

Existence de sous-systèmes, indépendance fonctionnelle

Modèle de Tulving (1972, 1983) : 3 systèmes

• mémoire épisodique (incluant la mémoireautobiographique) :rétention des événements récents ou plus anciens en lesreliant aux événements passés, expériences personnellesdu sujet (de nature subjective et contextuelle)

La mémoire à long termeThe relationship between types of LT memory and varieties ofconsciousness (Tulving, 1985).

Episodic

Semantic

Procedural

Autonoetic“self aware”

NoeticAware of info, not origin

Anoetic“Unaware”

Memory System Degree of consciousawareness

Tulving’s Model

• Mémoire sémantique

- répertoire des connaissances acquises de naturelangagière, à un niveau tant phonologique que lexical ouconceptuel- contenu abstrait et rationnel- le rappel s’effectue à partir des codes lexical etgrammatico-syntaxique de la langue- évocation des caractéristiques associatives etfonctionnelles des mots

• Mémoire procédurale- requise quand le sujet doit exécuter un geste complexe lorsd’une activité qui fait appel à des habiletés perceptivo-motrices et cognitives (faire du vélo, nager…)

L’encodage, la consolidation et la récupération sont égalementévalués comme des fonctions indépendantes :

Encodage : processus actif qui transforme les éléments d’information entraces mnésiques selon leurs caractéristiques (apprentissage incidentel etintentionnel)

Consolidation : processus par lequel une trace mnésique est maintenue etpasse de la MCT à la MLT

Récupération : processus par lequel l’information contenue en MLTretourne en MCT pour devenir directement accessible

7

Conceptions plus récentes :La Mémoire de Travail

« Travailler avec sa mémoire »

Modèle de Baddeley (1986, 1992)• système de capacité limitée• destiné au maintien temporaire et à la manipulation de l’information• pendant la réalisation de tâches cognitives diverses (compréhension,

raisonnement, résolution de problèmes…)• comprend un administrateur central amodal, de capacité limitée• aidé de systèmes « esclaves » responsables du maintien temporaire

de l’information :- la boucle phonologique- le registre visuo-spatial

La ou les mémoire(s) : Modèle deBaddeley (1986, 1992)

• La Mémoire de Travail« Travailler avec sa mémoire »

Boucle Phonologique

Administrateur

Central

Calepin visuo-spatial

Système Mnésique

Visuel Auditif

Administrateur

CentralBoucle

phonologique

Calepin

visuo-spatial

MLT

MDT

Stockage

sensoriel

Mémoire épisodique

Mémoire sémantique

Mémoire procédurale (schémas, routines…)

Tâche d'empan ("span")

• Répéter des séquences de chiffres de longueurcroissante : 5-8-2, 4-1-9-6, 7-2-8-3-9, 4-1-6-7-2-9…

• Répéter les séquences, mais à l'envers : 4-1-6 ---> 6-1-4

• aussi avec d'autre matériel que les chiffres :lettres, mots, images, sons non verbaux…

M F C H D FL

MEMORY

M F C H B Rhymes with “D”?L

RHYMEPaulesu et al., 1996

delay

nodelay

Etude des composantes de la mémoire detravail phonologique (Paulesu et al., 1996)

RHYME MEMORY

CONTROLS

DYSLEXICS

8

Mémoire à court terme non verbale (d'après Ungerleider, 1996)

Zones plus fortement activées dans la condition spatiale

Zones plus fortement activées dans lacondition d’identification

La boucle phonologique

• stockage temporaire de l’information verbale• contient :- Un stock phonologique : réception directe de

l’information verbale, stockée sous formephonologique; maintien de brève durée (1.5 à 2 sec)

- Un processus de récapitulation articulatoire(réintroduction de l’information dans le stockphonologique) : système d’autorépétition mentalepermettant de retenir, rafraîchir l’information

Le système de la boucle phonologique

Recodage phonologique

Code Visuel

Entrée

Visuelle

Entrée

Auditive

Analyse phonologique

stock phonologique à courtterme

Boucle de récapitulationarticulatoire

Effet de similarité phonologique

• L’empan (rappel sériel immédiat) de mots ou lettres qui se ressemblentau plan phonologique est moins bon que le rappel de mots ou lettres quidiffèrent phonologiquement.

• le stock phonologique se fonde essentiellement sur un codephonologique

• plus la similarité entre items est grande, plus il est difficile de lesdistinguer et de les récupérer

L’effet de similarité phonologique est un indice dufonctionnement normal du stock phonologique

Effet de longueur• le rappel sériel immédiat de mots est inversement relié à leur durée

de prononciation• effet sous la dépendance du processus de récapitulation articulatoire• les mots longs prennent plus de temps pour être récapitulés que les

mots courts• ce qui permet à la trace mnésique des mots précédents de s’effacer

avant que ces mots puissent être réintroduits dans le stockphonologique (via la récapitulation articulatoire)

L’existence d’un effet de longueur atteste dubon fonctionnement de la récapitulationarticulatoire

9

Effet de suppression articulatoire• la répétition itérative d’un son non pertinent

« bla-bla-bla-bla-bla-bla……. »durant une tâche de rappel sériel immédiat altère la performance

Le registre visuo-spatial• responsable du stockage à court terme de l’information visuo-spatiale• manipulation des images mentales• comprend une composante spatiale et une composante visuelle (Logie,

1986)L’ Administrateur Central• système attentionnel de contrôle• sélection des stratégies cognitives• coordination des informations de sources différentes• Planification et contrôle (procédures de gestion)

Tests destinés à évaluer la MLT explicite.

A)Mémoire épisodique.Antérograde.

Apprentissages de listes de mots15 mots de ReyCaliforniaGrober-Buschke

Batterie 144 de SignoretWeschler mémoireCMS (Children Memory Scale)Figure de Rey (mémoire incidente)

Rétrograde

Entretien sur les faits personnels ou socio-culturels vécus.

Reconnaissance de personnalités célèbres(adultes)

Oude personnages de dessins animés

(enfants)

B)Mémoire sémantique.

Tests de connaissances globales et de connaissances de mots (cf.WISC III ou WAIS III, information, vocabulaire)

Tests de fluence catégorielle

Epreuve de connaissances verbales

Pyramid and palm tree

Tests destinés à évaluer la MLT implicite.

Lecture en miroir, dessin en miroir

Tour de Hanoï

Paradigme d’amorçage perceptif ou conceptuel

Enrichissement visuel progressif

EVALUATION DES CAPACITES MNESIQUES

Mémoire à court terme (Mémoire de chiffres, WISC III)

empan endroit : stockage à court terme des informations auditivo-verbales

empan envers : stockage + traitement de l’information (mémoire de travail)

Batterie réduite 84 de Signoret

présentation de 24 figures géométriques sans signification

rappel immédiat d’une histoire

rappel d’une figure géométrique complexe

rappel d’une liste de 12 mots non reliés (3 présentations)

rappels différés (histoire, figure, mots)

reconnaissance des 24 figures sans signification

10

Présentation des 24 figures géométriques 1. Robert a une grande famille, une femme et quatre enfants.

2. La femme de Robert souhaite changer de voiture

3. Robert est heureux ; c’était son rêve depuis longtemps

4. Avoir une voiture rouge, avec un grand coffre

5. Un matin Robert se lève tôt, pour aller chez un garagiste

6. Un garagiste qui est aussi un ami d’enfance

7. Robert doit attendre un peu, car il y a beaucoup de clients

8. Le garagiste est bavard et aujourd’hui malheureux.

9. En effet il n’a plus de voiture a vendre.

10. Mais Robert remarque dans un coin une voiture rouge

11. Le garagiste lui explique qu’il a oublié cette voiture.

12. Tout simplement parce qu’elle tombe toujours en panne

Présentation de la figure géométrique complexe Apprentissage de la liste de 12 mots

Drapeau /jardin /église /carnet /sirop /peinture /ampoule /farine /mouche/

volcan /rasoir /bouton

Rappel 1 : score /12

Rappel 2 : score /12

Rappel 3 : score /12

Note : moyenne des 2 meilleurs essais (le plus souvent R2 + R3/2)

RAPPELS DIFFERES ….

RECONNAISSANCE

Rappel / Reconnaissance

Matériel structuré (histoire, figure géométrique) /sériel (liste de 12 mots)

Matériel verbal/ visuel

Rappel immédiat/différé (MCT/MLT): tauxd’oubli

Batterie réduite 84EXAMEN DES FONCTIONS EXECUTIVES

Epreuves de Fluence Verbale (évocation et programmation lexicale)

• catégorielle (animaux) : 2 minutes

• alphabétique (mots commençant par la lettre /p/, /m/ 2 minutes)

Figure de Rey (copie)

• évaluation des capacités d’analyse visuelle, de la programmation logiqueet ordonnée du modèle, de la structuration des relations des éléments lesuns avec les autres.

11

La trace mnésique

Comment sont stockés etorganisés les souvenirs

Diverses modificationssynaptiques liées àl’apprentissage

L’aplysie : animal « vedette » de la mémoire

Témoin habituation à sensibilisation long terme à long terme

Cellular basis of memory storage: the cell assembly hypothesis

Phase 1:Several Potential CircuitsExist

Phase 2:A subpopulation of cellsbecome activated.

Phase 3:A re-entrant pathway develops,and activity circulates in the pathway.

Phase 4:Specific connections withinnetwork are strenthened changing efficacy of subpopulation of synapses.

Synaptic Growth due to repeatedfiring at synapse with A, but not C

BA

C

BA

C

Firing of A

Firing of BFibres perforantes médialesFibres perforantes latéralesGyrus dentatusCellules hippocampiquesPotentialisation à long terme

(PLT) dans l’hippocampe : untrain de stimulationsrapprochées(tétanisation)entraîne une modificationdurable de l’activité électriquedans le circuit 30 60 90 120Tps (mn)

12

« Rêver un souvenir »

Rêve « projeté »dans le cortexfrontal

Pendant le sommeil onirique, le cerveau rejoue les expériences récentes pour les imprimerplus profondément dans la mémoire

L’hippocampe rejoue lefilm des événements dela journée

Les aires visuelles passenten revue ce qui a été vupendant la journée

Mémoire et lobes frontaux

• Indexation temporelle des souvenirs• Évaluation de la réalité et fausses

reconnaissances• Qualité de l’encodage• Allocation de ressources

attentionnelles• Rôle séparé des deux hémisphères

Test d’alternance retardéedelayed alternation task

Lobe frontal et mémoire des épisodes : le modèle HERA(hemispheric encoding/retrieval asymmetry : Tulving, 1994)

Encodage :Lobe frontal gauche

Récupération :Lobe frontal droit

Encoding vs. Retrieval“Deep” encoding

(animate/inanimate word decision)vs.

“Shallow” encoding (does word contain “a”)

Recognition of previously learned“definitions”

(trampoline = recreation for the jumpy)vs.

Viewing definitions they haven’tseen before

Not homologous areas inleft v. right

Cortex orbito-frontal : stocke lesassociations entre situations sociales etleur conséquences affectives

Cingulaire antérieur : Détecte toutchangement et réalloue l’attention

Préfrontal : allouel’attention austimulus et à sesreprésentations

13

Mémoire et attention

• Des relations complexes et réciproques• Les tests d'attention

– Attention sélective et / ou divisée– Attention - inhibition– Attention - éveil (att. soutenue)

• La problématique dyslexie + TDAH

L2MA (capacités attentionnelles)

Test de Stroop

Vert Jaune Rouge Bleu Jaune

Vert Rouge Bleu Vert Bleu

Lecture 1 : lire (45 secondes)

Lecture 2 : lire en ignorant la couleur de l’impression (45 secondes)

Bleu Jaune Vert Rouge Bleu

Vert Jaune Rouge Bleu Jaune

Dénomination 3 : lire les couleurs des traits (45 secondes)

Test de Stroop

Interférence 4 : nommer la couleur d ’impression en ignorant le texte écrit(45 secondes)

Bleu Jaune Vert Rouge Bleu

Vert Jaune Rouge Bleu Jaune

• Notation des erreurs (E), hésitations (H)• Score d’erreur = (2 E + H)• Score d’interférencescore dénomination-score interférence

14

Lire l’item d’exemple : un mot/ secondes

Alors pose ça rouge là jaune bleu prends rouge chose alors

PARTIE B : REPONSES ASSOCIEES

(épreuve administrée immédiatement après l’épreuve d’attention auditive)

L’enfant doit placer un carré jaune dans la boîte lorsqu’il entend le mot ROUGE,un carrérouge dans la boîte lorsqu’il entend le mot JAUNE et un carré bleu au mot BLEU. Ne paspermettre à l’enfant de toucher les carrés, de tendre la main au dessus des carrées ou deséparer à l’avance les carrés cibles des autres carrés. Vider le couvercle de la boîte, mélanger etétaler les carrés devant l’enfant. Dire :

Ce jeu est un peu différent. Tu vas entendre d’autres mots. Cette fois, lorsque tu entends lemot ROUGE, mets un carré jaune dans la boîte comme ceci (montrer…..sans vous tromper;-). Lorsque tu entends le mot JAUNE, mets un carré rouge dans le boîte comme ceci(montrer). Lorsque tu entends le mot BLEU, mets un carré bleu dans la boîte comme ceci(montrer). Lorsque tu entends un autre mot, n’importe quel mot, ne fais rien. Tu entendrasbeaucoup d’autres mots, donc écoute attentivement jusqu’à la fin. Ne touche les carrés quelorsque tu veux en mettre un dans la boîte. Si tu te trompes, ne recommence pas, continuejuste à écouter. Vas-y, essaie

Item exemple (lire 1 mot/seconde)

Ça là rouge chose prends jaune pose si alors bleu tôt alors

Item exemple (lire 1 mot/seconde)

Ça là rouge chose prends jaune pose si alors bleu tôt alors

Mémoire sémantique et mémoiredes mots

aire classique du langage

aires de médiation

cortex préfrontalinférieur(syntaxe, grammaireaccès aux verbes)

(processus instrumentaux)

(accès "catégorie-spécifique" aux mots)

nomspropres

élémentsnaturels

objets

couleurs

15

Mémoire sémantique : exemple de l’accèsaux noms propres (1)

UNITE DE RECONNAISSANCE

NŒUDS PROPOSITIONNELSSe lève tôt

Vend des gâteaux

Cuit le pain

Pétrit la pâte

NŒUD LEXICAL

SYSTEMEPHONOLOGIQUE

SYLLABES

Boulan

ger

(directement activé par unités propositionnelles)

Noms propres : nœuds propositionnels etlexicaux ne sont plus connectés

UNITE DE RECONNAISSANCE

NŒUDS PROPOSITIONNELSAdore le bordeaux

Parle six langues

Fan de football

Moine défroqué

NŒUDS LEXICAUX

SYSTEMEPHONOLOGIQUE

SYLLABES

Bou langer

Jules Boulanger(individu) Anne Boulanger

(individu)

JulesBoulanger(nom)

Anne

La mémoire des procédures et desautomatismes

Mémoire procédurale

Apprentissage d’uneprocédure visuo-motrice(Doyon & Ungerleider,2002)

Le cervelet participe àl’apprentissage de laséquence (session 1)

Les ganglions de la base(striatum) ne se mettent en jeuque lorsque le niveau deperformance optimal a été atteint

Le cervelet : un organe auxfonctions multiples etémergentes-motricité, coordination,posture-Modulateur desapprentissages procéduraux etdes automatismes (sensori-moteurs et cognitifs)- Pace-maker des structuressus-jacentes? Difference in activation between 6 dyslexics and 6

controls during learning of a motor sequence of thefingers: underactivation of the right cerebellum

(Nicolson et al., 1999)

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Le développement de la mémoire chezl’enfant

• Piaget & Inhelder (1973)- Développement des habiletés motrices et perceptives

précédant la fonction mnésique- Apparition de la mémoire au début du stade préopératoire,

après 2 ans // capacité du jeune enfant à nommer un objeten son absence

- cette acquisition nouvelle résulterait du passage de lamémoire procédurale à la mémoire sémantique (penséesymbolique)

MEMOIRE ET DEVELOPPEMENT

Etude de Agostini et coll (1996), MCT chez1100 enfants de 3 à 8 ans.

Empans de chiffres, d’images, de motsfamiliers/non familiers, blocs de Corsi

l’empan avec l’âge l’augmentation dépend du type de matériel

Développement de la MLT

Mémoire implicite : précoce, car :développement premier des aires corticalesprimaires et des noyaux gris centraux.

Mémoire explicite : plus tardive :maturation moins précoce des structureshippocampiques, diencéphaliques et ducortex temporal

• Olson et Strauss (1984)Il existe des formes de catégorisation dès l’âge de 6 mois• Gathercole (1998)- MDT : système phonologique présent dès 2-3 ans (unité de

stockage)- Boucle articulatoire : stratégie utilisée pas avant 7 ans

Effacement rapide de l’information auditive

Sensibilité aux effets de familiarité & de longueurentre les mots

Chapeau, château,cadeau ????

Banane

Téléphone

Balançoire-Chat, Clef

+

Enfants présentant des troubles du langage• Efficience du système phonologique < capacités de

compréhension & niveau d’intelligence non verbale• testés sur leur capacité de répétition phonologique de non

mots, des enfants de 8 ans présentent un retard de 4 ans.

Excellent marqueur de la dysphasie

• dès 7 ans, mise en place progressive de la boucle articulatoire, quiservira de + en + à encoder du matériel non entendu

• ce matériel profite d’un double encodage : phono + visuo-spatial

Maximisation de l’empan

• Maturation des fonctions pré-frontales d’autorégulation(préado et adolescence)

Utilisation maximale de l’administrateur central

Apprentissage à gérer le double traitement phonologique et visuo-spatial

Enfant capable de :

• contrôler ses actions

• planifier ses comportements en fonction du butvisé

• utiliser à bon escient toutes les stratégies demémorisation pour mener à bien la tâche

17

J. GIEDD

Brain wave: how adolescents lose grey matter.

Giedd and many other neuroscientists think the grey-matter thinning seen during adolescence is probably due to'synaptic pruning' — the process of eliminating overabundant, unnecessary nerve cell connections. If synaptic pruningis accelerated during adolescence, says Giedd, it follows that this is a time of 'use it or lose it' in the brain. The moreenvironmental input there is to guide that pruning, he says, the better. On the same basis he argues that less guidancecould result in a brain less able to react to complex situations, as could uncontrolled pruning: preliminary studiesshow that childhood schizophrenics have an exaggerated loss of grey matter during adolescence

PRINCIPES OPTIMISANT lesAPPRENTISSAGES

1)Principe du niveau de traitement.

Profondeur de l’encodageEtendueCongruenceCaractère unique ou distinctif de l’encodage.

2)Variabilité.3)Répartition de l’apprentissage.

-effet d’espacement-répétition extensive (expansée)

4) ’’Vanishing Cues’’

Sample Question using Vanishing Cues

• A sequence of characters enclosed in quotation marks is called a ________.(answer: STRING)

* 1st trial hints required: S, T, R, I, N * 2nd trial hints required: S, T, R * 3rd trial hints required: S, T * 4th trial hints required: S * 5th trial hints required: none!

How does this work?

"The vanishing cues procedure was designed specifically to tap into patient'spreserved abilites to produce recently produced words in the presence offragment cues, as shown in research on direct priming" (Glisky & Schacter,1986).

Apprentissage et cerveau :l'exemple des musiciens

professional keyboard players, whoreported approximately twice as muchweekly practice time as the amateurmusicians, have significantly more graymatter in several brain regions,including the primary sensorimotorcortex, the adjacent superior premotorand anterior superior parietal cortexbilaterally, mesial Heschl’s gyrus(primary auditory cortex), thecerebellum, the inferior frontal gyrus,and part of the lateral inferior temporallobe, than either the amateurmusicians or the nonmusicians.

18

The inferior and middle frontal regions that are activated bythese rhythmic and melodic discrimination tasks may play arole in the integration of auditory events into larger units, orthe sequential ordering of behaviorally relevant auditoryevents. The frontal and, in particular, the inferior frontalactivations seen in auditory tasks should be considered inthe context of the discussion on mirror neurons.

Statistical parametric images superimposed on standardized anatomical brains show significantactivations during a melodic discrimination task in a group of professional musicians and a matchedgroup of nonmusicians.

Spectro-temporalEffectAreas moreactivatedduring theprocessing ofrapid versusslowspectrotemporalcues

DYSGRAPHIE/DYSPRAXIE

DysphasieDyscalculie

Syndrome hémisph. droitdéveloppemental

DYSORTHOGRAPHIE

DYSLEXIE

Syndrome hyperkinétique/Déficit attentionnel.

Talents particuliers

L’apprentissage de la lecture : une mise en œuvrecomplexe des différents systèmes de mémoire

• Mémoire épisodique• Mémoire sémantique• Mémoire associative• Mémoire procédurale

– Acquisition des règles de conversion graphèmephonème

– Acquisition du lexique orthographique

Mémoire et dyslexie

• Le dyslexique a généralement un défaut de mémoireverbale à court terme

• La mémoire de travail est spécifiquement déficitairelorsqu'existe un trouble attentionnel associé

• La mémoire verbale est généralement plus faible que lamémoire non verbale (sauf dans les cas de dyspraxieassociée)

• La mémoire à long terme est très variable et rarementimpliquée de façon majeure dans le degré de difficulté

• La mémoire procédurale a été peu étudiée, de mêmeque la mémoire implicite.

19

Mémoire et orthographe

• On considère habituellement la dysorthographiecomme liée à un défaut de stockage des formesvisuelles des mots en mémoire à long terme

• Mais la dysorthographie est plus complexe :problèmes morpho-syntaxiques, problèmesphonologiques, problèmes de dysgraphie…

• Essais de remédiation en utilisant des indicesvisuels

Mémoire et hyperactivité

• Les enfants TDAH ont généralement des difficultésd'apprentissage proportionnelles à leur troubled'attention

• C'est le seul domaine où un traitement médicamenteuxpeut améliorer significativement les capacitésd'apprentissage

• Dans l'ensemble attention et mémoire sont étroitementintriquées, surtout la mémoire de travail (lobesfrontaux)

Mémoire et dyspraxie

• C'est le domaine de prédilection du trouble de lamémoire procédurale : difficulté à automatiser desstratégies cognitives et des procédures.

• L'intensité des troubles de coordination motrice est engénéral proportionnelle au défaut d'automatisation desprocédures

• La rééducation psychomotrice a des effets positifs nonseulement sur les troubles de coordination, mais aussisur les troubles cognitifs

Mémoire et dyscalculie

• L'existence de trouble de la mémoire de travailverbale dans la dyscalculie a été souventrapportée

• Et considérée comme une cause potentielle dela dyscalculie

• Mais les études plus récentes impliquent plutôtune capacité innée d'appréciation des quantités

Traitement de la quantité chez leshumains et primates non humains

20

Right intra-parietal sulcuscontrols more grey matter

L’ARITHMETIQUE (3)

Ligne numérique mentale: • Orientée de gauche à droite

• Logarithmique

Petits nombres Grands nombres

Activation des représentationsanalogiques des nombres proches

1001-2000101-2001 2 3 4 5 6 7 8 9 11-20 21-3010 31-40 201-300 2001-

30003001-4000301-400... ... ... ... ...

21 22 23 24 25 26 27 292821 22 23 24 25 26 27 2928

DONNEES comportementales - TRs

Expérience (septembre 2007): (10 dyslexiques/12normolecteurs)

1100120013001400150016001700180019002000

distant proche

TR (m

s) dyslexiquescontrôles

35 ms ns

110 ms**

*

Expérience comportementale M2: (18 dyslexiques/18 normolecteurs)

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

loin proche

dyslexiques

normolecteurs

1100,0

1200,0

1300,0

1400,0

1500,0

1600,0

1700,0

1800,0

1900,0

2000,0

loin proche

dyslexiques

normolecteurs

sans l’outlier

116 ms 116 ms

Interaction entre les effets des facteurs Distance et Groupe (F(1,34)=5.53; p<0.001)

84 ms ns

** **38 ms ns

normolecteursDONNEES électrophysiologiques

dyslexiquesloinproche

HG HD HG HDF3 Fz F4 F3 Fz F4

C3 Cz C4 C3 Cz C4

P3 Pz P4 P3 Pz P4

N700 ?N700 ?

(10 enfants) (12 enfants)

-30µV

30µV

0 400 800 1200

21

DYSLATÉRALITÉ (15)

DYSORTHOGRAPHIE55 cas

DYSLEXIE177 cas

Précocité intellect.

(21)

Autisme(2)

TRB. DES CONDUITES (11)

Dysphasie (26)+ tr. lang. oral (84) Dyscalculie

(48 cas)

DYSGRAPHIE/ (37) / DYSPRAXIE (19)

TDAH/Déficit attentionnel (32)

dyschronie(45 cas)

Inventaire des diagnostics posés chez 209 patients de 7 à 15 ans reçus successivement à uneconsultation spécialisée de troubles d'apprentissage

Précocité intellect.

(21)

Distribution "normale"

100 115 130 145

13.5%2.35%

0.3%

Precocité : théorique < à 2%/ observé : 21/209= >10%

verb > perf :N= 35

µ=12±8.2

perf >verb N= 54

µ=-12±8.3

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

Observations

verb-perf

différence verb - non verb : N=9160

70

80

90

100

110

120

130

140

60 70 80 90 100 110 120 130 140

VERBAL (moy=92.6)

PERF

(moy

=95.

4)

y = ,508x + 48,367, r 2 = ,237

PERF (moy=95.4): P>VPERF (moy=95.4): V>PPERF (moy=95.4): P=V

Meilleurs enperform

Meilleursen verbal

90

100

110

120

130

140

150

160

90 100 110 120 130 140 150 160ICV

IRP

Nuage de points pour colonnes : X 1Y 1 r 2 = ,138

dyslex… non dys

profil cognitif de 20 enfants à fort potentiel intellectuel endifficulté scolaire (dont 12 en difficulté de lecture)

Guillaume : 13 ans 11 mois – 4e

Tenue du crayon acquise difficilement, aime dessiner mais n’aime pas écrire.Dyslexie Visuelle partiellement résolue au cours du CP. Difficultés en géométrie.TB mémoire visuelle. Difficultés graphomotrices

22

Benjamin : 16 ans 8 mois. 1e S

Pas de retard moteur ni langage. Lenteur à l’habillage. Dyschronie importante. N’arrive pasà terminer ses devoirs. Pas de dysgraphie. Bilan ortho : lenteur de lecture significative

Lolita : 6 ans 11 mois. CE1.aucun retard ni moteur ni langage ni écriture. Lecture acquiseaprès un mois de CP. S’ennuie en classe, turbulente.

Difficultés en mathématiques.

Léonard : 11 ans. CM2. Retard de langage. Quelques difficultés temporelles etpour s’habiller (faire ses lacets). Lecture non acquise en fin de CP.. Orthophonie :trouble phonologique et dysorthographie sévère

4

6

8

10

12

14

16

18

,6 ,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4pb lecture CP

mem

chiff

res

70

80

90

100

110

120

130

140

,6 ,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4pb lecture CP

MDT

problèmes de lecture au CP

oui non oui non

MDT mem chiffres

z=-2,355 p= 0.0185

z=-2,127p = 0.0334

1- Il (Elle) se souvient difficilement desjours / m ois / année que noussommes.

2- Il (Elle) confond les moments de lajournée matin / après-midi / soirée.

3- Un événement qui est survenu lematin, il (elle) peut le placer la veille.

4- Pour un événement qui est survenuil y a quelques jours, il (elle) peut dire :“il y a très longtemps”.

5- Il lui est difficile de comprendre lesrelations existantes entre les membresde la famille : grands-parents, tantes,neveux, beau-frère.

6- Il (Elle) a du mal à comprendre lesnotions de hier, demain ou après-demain.

7- Il (Elle) a des difficultés à li rel’heure sur un cadran.

8- Il (Elle) se trompe lorsque il (e lle)doit évaluer la durée d’un film, ladurée d’une activité, voire même ladurée d’une nuit de sommeil.

9- Vous avez besoin de lui donner desindices pour qu’il (elle) se repère dansune semaine (lundi : école ; mercredi :activités extra-scolaires ; dimanche :repos …).

Corrélation entre reproductionde rythmes et questionnaire de« temps social »

Figure 3 : corrélation ches 23 enfants dyslexiques et 20 témoins (appariés en âge de lecture : CPou selon l’âge chronologique : CE2) entre la performance à un test d’imitation de rythmes et lerésultats d’un questionnaire de « temps social » (Daffaure et al., 2002).

dyslexiquesâge chrono (CE2)âge de lecture (CP)

Rythme (Mira Stambak)

Que

stio

nnai

re d

e "t

emps

soc

ial"

r=0.679; p=0.0001

5

10

15

20

25

30

35

40

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

r=0.713p=0.0005

corrélation dyschronie / codes

r=0.647p=0.002

corrélation dyschronie / IVT

0

2

4

6

8

10

12

14

16

- 5 0 5 10 15 20 25 30dyschronie/36

sym

bole

s

y = -,189x + 10,778, r 2 = ,139

symboles

r=0.373p=0.1272

corrélation dyschronie / symboles

0

2

4

6

8

10

12

14

16

- 5 0 5 10 15 20 25 30dyschronie/36

code

s

y = -,322x + 11,235, r 2 = ,496

codes

60

70

80

90

100

110

120

130

- 5 0 5 10 15 20 25 30dyschronie/36

VT

y = -1,433x + 105,61, r 2 = ,419

VT

23

Conclusion• Le profil des enfants à haut potentiel en difficulté est différent

de celui de la majorité des dyslexiques• Il est caractérisé par un écart moyen de plus de 20 points en

faveur de l'indice de compréhension verbale, suggérant unexcellent raisonnement verbal et un profil relatif de dyspraxie oude "syndrome hémisphérique droit"

• Plus de la moitié des enfants ont souffert de difficultés delecture.

• Les enfants en difficulté de lecture avaient tendance à souffrird'une limitation de la mémoire de travail, suggérant un troubleattentionnel associé, et des difficultés de nature temporelle(défaut de repérage temporel et ralentissement du traitement del'information) suggérant une dysfonction des circuits fronto-cérébelleux.