L’environnement joue un rôle dans le développement du cerveau et du langage

De l’intérieur de l’utérus et dès qu’ils entrent dans le monde, les bébés absorbent les informations de leur environnement et des adultes qui les entourent, apprenant rapidement après la naissance comment commencer à communiquer à travers des cris, des sons, des rires et d’autres types de paroles de bébé. Mais les compétences linguistiques à long terme d’un enfant sont-elles façonnées par la façon dont son cerveau se développe pendant la petite enfance, et dans quelle mesure son développement langagier est-il influencé par son environnement et son éducation ?

Après avoir suivi des dizaines d’enfants pendant cinq ans, un chercheur de l’Université de Boston a examiné de plus près le lien entre la façon dont le cerveau des bébés est structuré pendant la petite enfance et leur capacité à apprendre une langue à un jeune âge, et dans quelle mesure leur l’environnement joue un rôle dans le développement du cerveau et du langage.

La nouvelle recherche, décrite dans un article publié dans Developmental Cognitive Neuroscience, révèle que les voies organisationnelles du cerveau pourraient jeter les bases des capacités d’apprentissage des langues d’un enfant au cours de la première année de vie. Ces voies sont connues sous le nom de matière blanche, et elles agissent comme des connecteurs entre les milliards de neurones – appelés matière grise – qui composent le tissu cérébral. Cela permet l’échange de signaux et toutes les différentes tâches et fonctions que nous devons effectuer, ainsi que tous les processus biologiques qui nous soutiennent.

« Une métaphore utile souvent utilisée est la suivante : les voies de la matière blanche sont les » autoroutes  » et les zones de la matière grise sont les » destinations «  », explique Jennifer Zuk, neuroscientifique et orthophoniste agréée de la BU, qui a dirigé l’étude. Zuk, un College of Health & Rehabilitation Sciences: Sargent College professeur adjoint de sciences de la parole, du langage et de l’audition, dit que plus quelqu’un fait une certaine tâche, comme apprendre une nouvelle langue, plus les voies deviennent solides et raffinées dans les domaines de le cerveau responsable de cette tâche, permettant à l’information de circuler plus efficacement à travers les autoroutes de la substance blanche. Des preuves récentes suggèrent que la substance blanche se développe le plus rapidement au cours des deux premières années de la vie, selon Zuk.

En plus du développement de la substance blanche, les scientifiques savent depuis longtemps que l’environnement joue également un rôle important dans le façonnement des capacités linguistiques d’une personne, dit Zuk. Mais de nombreuses incertitudes subsistent quant à savoir si la nature ou l’éducation est plus dominante pour déterminer la composition de la substance blanche et dans quelle mesure un bébé apprend à communiquer.

Dans leur étude, dit Zuk, elle et ses collègues ont cherché des réponses à plusieurs questions spécifiques : dès le début, dans quelle mesure la structure cérébrale prédisposée joue-t-elle un rôle dans le développement ? Le cerveau se développe-t-il en tandem avec le langage, et l’environnement est-il en fin de compte le moteur du progrès des deux ? Et dans quelle mesure la structure du cerveau dans la petite enfance prépare-t-elle les enfants à réussir avec le langage ?

Pour enquêter sur cela, la chercheuse et auteure principale de l’étude de Zuk et du Boston Children’s Hospital, Nadine Gaab, a rencontré 40 familles avec des bébés pour prendre des images du cerveau des nourrissons à l’aide de l’imagerie par résonance magnétique (IRM) et recueillir des données inédites sur la substance blanche. développement. Ce n’est pas un mince exploit, étant donné que les bébés devaient être profondément endormis pour permettre une capture précise de leur activité et de leur structure cérébrales à l’aide de l’IRM.

« C’était un processus tellement amusant, et aussi qui demande beaucoup de patience et de persévérance », explique Zuk, qui a dû relever le défi de mettre les bébés de 4 à 18 mois suffisamment à l’aise pour somnoler pendant l’IRM. processus – les sons forts d’une IRM pourraient être très perturbateurs pour un bébé endormi. « Il y a très peu de chercheurs dans le monde qui utilisent cette approche », dit-elle, « parce que l’IRM elle-même implique un bruit de fond plutôt bruyant… et avoir des nourrissons dans un sommeil naturellement profond est très utile pour accomplir cet exploit assez fou. »

C’est également la première fois que des scientifiques utilisent l’IRM pour examiner la relation entre la structure du cerveau et le développement du langage à terme, en développant généralement les enfants de la petite enfance à l’âge scolaire.

Une voie importante de la substance blanche que les chercheurs ont examinée à l’aide de l’IRM s’appelle le faisceau arqué, qui relie deux régions du cerveau responsables de la production et de la compréhension du langage. À l’aide de l’IRM, les chercheurs ont mesuré l’organisation de la substance blanche en examinant la facilité avec laquelle l’eau se diffuse à travers les tissus, indiquant la densité de la voie.

Cinq ans après avoir bercé les bébés pour les endormir et les avoir doucement placés dans un appareil d’IRM, Zuk et ses collaborateurs ont de nouveau rencontré les enfants et leurs familles pour évaluer les capacités linguistiques émergentes de chaque enfant. Leurs évaluations ont testé la connaissance du vocabulaire de chacun, leur capacité à identifier les sons dans les mots individuels et leur capacité à mélanger des sons individuels pour comprendre le mot qu’il compose.

Selon leurs résultats, les enfants nés avec des indications plus élevées d’organisation de la substance blanche avaient de meilleures compétences linguistiques cinq ans plus tard, ce qui suggère que les compétences en communication pourraient être fortement liées à la structure cérébrale prédisposée. Mais, dit Zuk, ce n’est que la première pièce d’un puzzle très compliqué.

« Peut-être que les différences individuelles dans la substance blanche que nous avons observées dans la petite enfance pourraient être façonnées par une combinaison de la génétique d’un enfant et de son environnement », dit-elle. « Mais il est intrigant de réfléchir aux facteurs spécifiques qui pourraient amener les enfants à une organisation plus efficace de la substance blanche dès le début. »

Bien que leurs découvertes indiquent qu’une base pour le langage est établie dans la petite enfance, « l’expérience et l’exposition continues [to language] puis s’appuie sur cette base pour soutenir les résultats ultimes d’un enfant », explique Zuk.

Elle dit que cela signifie que pendant la première année de la vie d’un enfant « il y a une réelle opportunité pour une plus grande exposition environnementale [to language] et préparer les enfants à réussir sur le long terme. »

Zuk et ses partenaires de recherche prévoient de continuer à étudier la relation entre les composantes environnementales et génétiques de l’apprentissage des langues. Leur objectif est d’aider les parents et les gardiens à identifier les facteurs de risque précoces dans le développement du langage chez les jeunes enfants et à déterminer des stratégies pour renforcer les compétences de communication des bébés dès le début de la vie.