Le cerveau d’un nouveau-né peut-il discriminer les sons de la parole?

La capacité des gens à percevoir les sons de la parole a été étudiée en profondeur, en particulier pendant la première année de vie d’une personne, mais que se passe-t-il pendant les premières heures après la naissance? Les bébés naissent-ils avec des capacités innées à percevoir les sons de la parole ou les processus de codage neuronal doivent-ils vieillir pendant un certain temps?

Des chercheurs de l’Institut des neurosciences de l’Université de Barcelone (UBNeuro) et de l’Institut de recherche Sant Joan de Déu (IRSJD) ont créé une nouvelle méthodologie pour tenter de répondre à cette question fondamentale sur le développement humain.

Les résultats, publiés dans la revue en libre accès de Nature’s Scientific Reports, confirment que le codage neuronal du nouveau-né de la hauteur de la voix est comparable aux capacités des adultes après trois ans d’exposition au langage. Cependant, il existe des différences concernant la perception des structures fines spectrales et temporelles des sons, qui consiste en la capacité à distinguer les sons vocaux tels que / o / et / a /. Par conséquent, selon les auteurs, l’encodage neuronal de cet aspect sonore, enregistré pour la première fois dans cette étude, n’est pas trouvé assez mature après la naissance, mais il nécessite une certaine exposition au langage ainsi qu’une stimulation et du temps pour se développer.

Selon les chercheurs, connaître le niveau de développement typique de ces processus d’encodage neuronal dès la naissance leur permettra de faire une «détection précoce des troubles du langage, ce qui fournirait une intervention précoce ou un stimulus pour réduire les futures conséquences négatives».

L’étude est dirigée par Carles Escera, professeur de neurosciences cognitives au département de psychologie clinique et psychobiologie de l’UB, et a été réalisée à l’IRSJD, en collaboration avec Maria Dolores Gómez Roig, chef du département d’obstétrique et de gynécologie de Hôpital Sant Joan de Déu. L’étude est également signée par les experts Sonia Arenillas Alcón, premier auteur de l’article, Jordi Costa Faidella et Teresa Ribas Prats, tous membres du Cognitive Neuroscience Research Group (Brainlab) de l’UB.

Décoder la structure fine spectrale et temporelle du son

Afin de distinguer la réponse neuronale aux stimuli de la parole chez le nouveau-né, l’un des principaux défis était d’enregistrer, à l’aide de l’électroencéphalogramme du bébé, une réponse cérébrale spécifique: la réponse en fréquence (FFR). Le FFR fournit des informations sur le codage neuronal de deux caractéristiques spécifiques du son: la fréquence fondamentale, responsable de la perception de la hauteur de la voix (haute ou basse), et la structure fine spectrale et temporelle. Le codage précis des deux caractéristiques est, selon l’étude, « fondamental pour la bonne perception de la parole, une exigence dans l’acquisition future du langage ».

À ce jour, les outils disponibles pour étudier ce codage neuronal ont permis aux chercheurs de déterminer si le bébé du nouveau-né était capable de coder des inflexions dans la hauteur de la voix, mais ce n’était pas le cas en ce qui concerne la structure fine spectrale et temporelle. « Les inflexions dans le contour de la hauteur de la voix sont très importantes, en particulier dans les variations tonales comme en mandarin, ainsi que pour percevoir la prosodie de la parole qui transmet le contenu émotionnel de ce qui est dit. Cependant, la structure fine spectrale et temporelle du son est la plus pertinente. aspect de l’acquisition du langage concernant les langues non tonales comme la nôtre, et les quelques études existantes sur la question n’informent pas sur la précision avec laquelle le cerveau d’un nouveau-né l’encode », notent les auteurs.

La principale cause de ce manque d’études est la limitation technique causée par le type de sons utilisés pour réaliser ces tests. Par conséquent, les auteurs ont développé un nouveau stimulus (/ oa /) dont la structure interne (changement croissant de la hauteur de la voix, deux voix différentes) leur permet d’évaluer la précision du codage neuronal des deux caractéristiques du son simultanément à l’aide de l’analyse FFR.

Un test adapté aux limites de l’environnement hospitalier

L’un des aspects les plus mis en évidence de l’étude est que le stimulus et la méthodologie sont compatibles avec les limitations typiques de l’environnement hospitalier dans lequel les tests sont effectués. «Le temps est essentiel dans la recherche FFR avec les nouveau-nés. D’une part, parce que les limites de temps d’enregistrement déterminent les stimuli qu’ils peuvent enregistrer. D’autre part, pour les conditions réelles de la situation des nouveau-nés dans les hôpitaux, où il y a une fréquence et un accès continu au bébé et à la mère afin qu’ils reçoivent les soins nécessaires et subissent des évaluations et des tests de routine pour écarter les problèmes de santé », ajoutent les auteurs. Compte tenu de ces restrictions, les réponses des 34 nouveau-nés qui faisaient partie de l’étude ont été enregistrées dans des sessions qui ont duré entre vingt et trente minutes, presque la moitié du temps utilisé dans les sessions communes dans les études sur la discrimination des sons de la parole.

Un biomarqueur potentiel des problèmes d’apprentissage

A l’issue de cette étude, l’objectif des chercheurs est de caractériser le développement du codage neuronal de la structure fine spectrale et temporelle des sons de la parole dans le temps. Pour ce faire, ils enregistrent actuellement la réponse de suivi de fréquence chez les bébés qui ont participé à la présente étude, qui ont maintenant 21 mois. «Étant donné que les deux premières années de vie sont une période critique de stimulation pour l’acquisition du langage, cette évaluation longitudinale du développement nous permettra d’avoir une vision globale de la maturation de ces compétences d’encodage au cours des premiers mois de la vie», notent les chercheurs. .

L’objectif est de confirmer si les altérations observées – après la naissance – du codage neuronal des sons sont confirmées par l’apparition de déficits observables dans le développement du langage du nourrisson. Si cela se produit, « cette réponse neuronale pourrait certainement être considérée comme un biomarqueur utile dans la détection précoce des futures difficultés d’alphabétisation, tout comme les altérations détectées chez les nouveau-nés pourraient prédire l’apparition de retards dans le développement du langage. C’est l’objectif du projet ONA, financé par le ministère espagnol de la Science et de l’Innovation », concluent-ils.