Au cœur du langage

Qu’est-ce qui fait que lorsque vous écoutez une personne parler, votre cerveau transforme cette suite de bruitages en mots qui ont du sens ? Mais lorsqu’il s’agit d’une langue étrangère, ces sons demeurent du charabia pour vos oreilles ? Cette question qui paraît pourtant bête fait l’objet d’une coopération internationale entre le Centre de recherche en neurosciences de Lyon et le laboratoire MEG de Francfort. Des deux côtés de la frontière, les méninges de cinquante volontaires vont être scrutées à l’aide d’une drôle de machine. Il n’en fallait pas plus pour piquer notre curiosité, nous voilà en route pour la « Manhattan » allemande. Los geht’s ! (« C’est parti ! »)

Un reportage à retrouver dans le magazine de l’Inserm (Institut national de la santé et de la recherche médicale.) n°69

Quatre heures de train, deux cafés et un taxi plus tard, nous voilà devant l’entrée du MEG, à quelques pas du centre de Francfort. À première vue, cela ressemble à n’importe quel laboratoire Inserm. Le neuroscientifique et linguiste Alessandro Tavano ne tarde pas à nous rejoindre et nous accueille un grand sourire aux lèvres. Il nous entraîne dans un dédale de couloirs d’hôpital, jusqu’à la salle du laboratoire où deux expérimentations vont avoir lieu ce matin.

Trois étudiants sont déjà concentrés sur la tâche qui a commencé. L’un d’eux est vêtu d’une sorte de pyjama vert, il s’est débarrassé de son téléphone et de ses bijoux. Son acolyte pose quelques électrodes sur son visage afin de mesurer le mouvement de ses muscles faciaux. Puis on le fait entrer dans une pièce étroite et complètement hermétique. À l’intérieur, Fabian Klitzsch doit s’allonger sous un énorme tube blanc – un magnétoencéphalographe – et ne plus bouger. L’expérience va commencer.

Chacun son rythme

Depuis les ordinateurs de contrôle, le doctorant Michael Ernst lance le premier audio dans les oreilles du volontaire. C’est un extrait en allemand de la pièce La voix humaine de Jean Cocteau. Quelques minutes plus tard, le même extrait est diffusé, cette fois en français. « Les neurones produisent naturellement un champ magnétique en raison de leur activité électrique, explique Alessandro. En le mesurant, nous pouvons savoir quels réseaux sont activés lors de l’écoute d’un extrait dans sa langue natale et dans une langue étrangère. » L’hypothèse à tester est la suivante : la réponse cérébrale est-elle davantage synchronisée à la parole lorsqu’on écoute un texte dans sa propre langue ? Autrement dit, le cerveau sait-il anticiper l’arrivée de la prochaine syllabe ou parole ?

« Chaque langue possède son propre rythme : les latines s’appuient sur les voyelles alors que les germaniques comme l’anglais ou l’allemand possèdent des accents toniques, complète la chercheuse Inserm Anne Kösem au téléphone, depuis le Centre de recherche en neurosciences de Lyon (CRNL). Le rythme n’englobe pas seulement le débit de parole, qui varie d’un individu à l’autre, mais aussi la manière dont on va prononcer les mots dans le temps en allongeant certaines syllabes. » Développer dès l’enfance un rythme propre à sa langue natale pourrait expliquer la difficulté à savoir où les mots commencent et finissent dans un autre idiome. Bonne nouvelle : si vous avez du mal à parler anglais ou allemand… ce serait donc un simple manque de synchronisation de vos réseaux de neurones ! Reste que certaines personnes sont plus douées que d’autres dans le domaine, mais cela fait l’objet d’une autre étude. Retour à notre expérience.

Un lieu qui défie les lois terrestres

La petite pièce dans laquelle Fabian se trouve est unique. Et pour cause : elle est capable de dévier le champ magnétique terrestre. Ce dernier nous protège des radiations de l’espace et fait fonctionner les boussoles. Que ces quatre murs réussissent à le détourner grâce à quelques métaux nous impressionne. Et ce détail a de l’importance : le champ magnétique terrestre est un million de fois plus fort que celui du cerveau. Pour prendre les mesures, il a donc fallu le supprimer. Tout comme celui émis par les portables (interdits dans cette salle) ou par le tram qui passe à quelques encablures du labo. Plus surprenant, les volontaires ne doivent pas être tatoués car certaines encres sont magnétiques et peuvent dérégler l’onéreuse machine. Nous osons à peine nous aventurer à l’intérieur, tant elle semble délicate. C’est un magnétoencéphalographe similaire qui est utilisé à Lyon, où les volontaires français ont écouté les mêmes extraits sonores.

Michael nous montre à l’écran l’enregistrement. Les 275 capteurs qui mesurent 1 200 données à la seconde font apparaître en direct les oscillations du cerveau de Fabian. « En vert, c’est son hémisphère gauche, en bleu, le droit, et en noir, ce sont les ondes du son, décrit le doctorant. Le pic ici, c’est parce que Fabian a cligné des yeux. » La moindre contraction d’un muscle est visible, c’est pourquoi il lui est demandé de bouger le moins possible. Une heure plus tard, l’étudiant ressort enfin de sa capsule. L’expérience est terminée pour lui. Les quantités astronomiques de données mesurées seront comparées entre elles en fonction de la langue de l’extrait, et entre chaque participant. L’équipe allemande commence tout juste les expérimentations, celle de Lyon est déjà dans la phase des analyses.

Troubles du langage

Non seulement ces recherches enrichissent les connaissances fondamentales sur les bases neurales du langage, mais elles pourraient aboutir à certaines applications pour la santé. « Je travaille sur les troubles du neurodéveloppement, dont la dyslexie en particulier, détaille Anne Kösem. Dans cette étude, on essaie de voir comment le cerveau fonctionne chez les personnes neurotypiques, ce qui pourrait aider dans le futur à mieux comprendre les difficultés de développement du langage chez certains enfants », précise la chercheuse française. L’équipe bilingue aimerait étendre sa coopération internationale en intégrant d’autres pays européens à ses recherches. Pourquoi pas l’Italie, dont Alessandro est originaire. Et explorer d’autres facettes du langage, comme l’apprentissage d’une nouvelle langue. En ce qui nous concerne, nous avons eu notre lot d’échanges polyglottes avec l’équipe francfortoise aujourd’hui. Nous avons sans doute émis beaucoup d’ondes magnétiques en essayant de parler anglais et allemand. De quoi survolter un magnétoencéphalographe !

Alessandro Tavano, Fabian Klitzsch, Michael Ernst, Marcel Sauter sont chercheurs au MEG Lab et au People’s Lab, à l’Institut de psychologie de l’université Goethe et au Cooperative Brain Imaging Center (CoBIC), à Francfort. Anne Kösem est chercheuse Inserm au Centre de recherche en neurosciences de Lyon (CNRL, unité 1028 Inserm/CNRS/Université Claude-Bernard – Lyon 1).

• Photos : Inserm/François Guénet
• Autrice : L. A.

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