Neurosciences du multilinguisme - Neuroscience of multilingualism
Divers aspects du multilinguisme ont été étudiés dans le domaine de la neurologie . Ceux-ci incluent la représentation de différents systèmes linguistiques dans le cerveau, les effets du multilinguisme sur la plasticité structurelle du cerveau , l' aphasie chez les individus multilingues et les bilingues bimodaux (personnes qui peuvent parler une langue des signes et une langue orale). Des études neurologiques du multilinguisme sont réalisées grâce à la neuroimagerie fonctionnelle , à l' électrophysiologie et à l'observation de personnes ayant subi des lésions cérébrales .
Le cerveau contient des zones spécialisées dans le langage, situées dans le cortex périsylvien de l'hémisphère gauche. Ces zones sont cruciales pour effectuer des tâches linguistiques, mais ce ne sont pas les seules zones utilisées ; des parties disparates des hémisphères cérébraux droit et gauche sont actives pendant la production du langage. Chez les individus multilingues, il existe une grande similitude dans les zones cérébrales utilisées pour chacune de leurs langues. Des informations sur la neurologie du multilinguisme ont été acquises grâce à l'étude d'individus multilingues atteints d'aphasie ou de la perte d'une ou plusieurs langues à la suite de lésions cérébrales. Les aphasiques bilingues peuvent montrer plusieurs modèles différents de récupération; ils peuvent récupérer une langue mais pas une autre, ils peuvent récupérer les deux langues simultanément, ou ils peuvent involontairement mélanger différentes langues pendant la production linguistique pendant la période de récupération. Ces modèles s'expliquent par la vision dynamique de l'aphasie bilingue, selon laquelle le système linguistique de représentation et de contrôle est compromis en raison de lésions cérébrales.
Des recherches ont également été menées sur la neurologie des bilingues bimodaux, ou des personnes qui peuvent parler une langue orale et une langue des signes. Des études avec des bilingues bimodaux ont également fourni un aperçu du phénomène de la pointe de la langue , de la mémoire de travail et des modèles d'activité neuronale lors de la reconnaissance des expressions faciales , des signes et de la parole.
Aperçu
Centralisation des aires du langage dans le cerveau
L'acquisition de la langue chez les individus multilingues dépend de deux facteurs : l'âge de l'acquisition de la langue et la maîtrise de la langue. La spécialisation est centrée dans le cortex périsylvien de l'hémisphère gauche. Diverses régions des hémisphères droit et gauche s'activent pendant la production du langage. Les individus multilingues présentent systématiquement des schémas d'activation similaires dans le cerveau lorsqu'ils utilisent l'une des deux ou plusieurs langues qu'ils connaissent couramment. L'âge d'acquisition de la langue seconde ou supérieure et la maîtrise de l'utilisation déterminent quelles régions et voies cérébrales spécifiques sont activées lors de l'utilisation (pensée ou parlée) de la langue. Contrairement à ceux qui ont acquis plusieurs langues à différents moments de leur vie, ceux qui acquièrent plusieurs langues quand ils sont jeunes, et pratiquement en même temps, présentent des activations similaires dans certaines parties de la région de Broca et du lobe frontal inférieur gauche. Si la langue seconde ou supérieure est acquise plus tard dans la vie, en particulier après la période critique , la langue devient centralisée dans une autre partie de la région de Broca que la langue maternelle et les autres langues apprises dans la jeunesse.
Plasticité cérébrale dans le multilinguisme
Une plus grande densité de matière grise dans le cortex pariétal inférieur est présente chez les individus multilingues. Il a été découvert que le multilinguisme affecte la structure et essentiellement la cytoarchitecture du cerveau. L'apprentissage de plusieurs langues restructure le cerveau et certains chercheurs soutiennent que cela augmente la capacité du cerveau à la plasticité. L'apprentissage des langues stimule la plasticité cérébrale et la capacité du cerveau à coder de nouvelles informations. L'apprentissage précoce des langues joue un rôle important dans la formation de circuits de mémoire pour l'apprentissage de nouvelles informations. La plupart de ces différences dans les structures cérébrales chez les multilingues peuvent être à la base génétiques. Le consensus est encore confus ; il peut s'agir d'un mélange à la fois expérientiel (acquisition des langues au cours de la vie) et génétique (prédisposition à la plasticité cérébrale).
L'expérience peut changer à la fois la fonction et la structure du cerveau. Les potentiels cérébraux liés aux événements (ERP) reflètent l'activité postsynaptique synchronisée dans les neurones pyramidaux corticaux. Les ERP peuvent être utilisés pour suivre les changements liés à l'apprentissage dans la fonction cérébrale. Les anomalies sémantiques provoquent une onde négative qui suggère la séparation entre le traitement sémantique et syntaxique
Une plasticité cérébrale accrue chez les nourrissons a un impact sur le développement ultérieur du langage. Des études récentes montrent que même une brève exposition à une langue pendant la petite enfance modifie la façon dont le cerveau traite l' acquisition d'une langue seconde . Les participants aux études qui ont eu une exposition transitoire au langage dans leur enfance ou qui étaient multilingues ont montré une plus grande activation cérébrale dans les modèles de mémoire de travail non verbaux, par rapport aux locuteurs monolingues. La mesure des circuits neuronaux non engagés chez les nourrissons peut être prise en compte dans la perception du langage non natif aux premiers stades de l'acquisition du langage. La recherche a montré que les nourrissons qui montrent une maîtrise de la perception phonétique non native à 7 mois ont un développement du langage plus lent que ceux qui montrent une maîtrise de la perception phonétique native. Cette recherche soutient la théorie de l'aimant de la langue maternelle/de l'engagement neuronal proposé à l'origine par Patricia K. Kuhl .
Aphasie dans le multilinguisme
Des informations sur le stockage du langage dans le cerveau sont venues de l'étude d'individus multilingues atteints d'une forme d' aphasie . Les symptômes et la gravité de l'aphasie chez les individus multilingues dépendent du nombre de langues que l'individu connaît, de l'ordre dans lequel il les a apprises, et donc de leur stockage dans le cerveau, de l'âge auquel ils les ont apprises, de la fréquence à laquelle chaque langue est utilisée, et à quel point l'individu est compétent dans l'utilisation de ces langues. Il existe deux approches théoriques principales pour étudier et visualiser les aphasiques multilingues : l'approche localisationnaliste et l'approche dynamique. L'approche localisationnaliste considère que différentes langues sont stockées dans différentes régions du cerveau, expliquant pourquoi les aphasiques multilingues peuvent perdre une langue qu'ils connaissent, mais pas l'autre. L'approche de la théorie dynamique (ou représentation partagée) suggère que le système linguistique est supervisé par un équilibre dynamique entre les capacités linguistiques existantes et l'altération et l'adaptation constantes aux exigences communicatives de l'environnement. L'approche dynamique considère que les aspects de représentation et de contrôle du système linguistique sont compromis en raison de lésions cérébrales des régions langagières du cerveau. L'approche dynamique offre une explication satisfaisante des différents temps de récupération de chacune des langues que l'aphasique a altérées ou perdues à cause des lésions cérébrales. La récupération des langues varie selon les patients aphasiques. Certains peuvent récupérer toutes les langues perdues ou altérées simultanément. Pour certains, une langue est récupérée avant les autres. Dans d'autres, un mélange involontaire de langues se produit dans le processus de récupération ; ils mélangent des mots des différentes langues qu'ils connaissent en parlant. La recherche affirme qu'avec les deux approches combinées dans l'hypothèse amalgamée, elle indique que si les langues partagent certaines parties du cerveau, elles peuvent également être attribuées à des zones distinctes qui sont neutres.
L'aphasie chez les multilingues (ou bilingues) est généralement évaluée par un test d'aphasie bilingue (ou BAT). Le BAT se compose de 3 sections auxquelles les patients doivent répondre en continu pendant que les administrateurs du test enregistrent leurs réponses. Les performances des patients sont ensuite documentées et traitées avec des programmes informatiques qui déterminent les pourcentages de correction compte tenu de la compétence linguistique spécifique. Avec le BAT, de nombreux milieux cliniques disposent d'un système standardisé pour déterminer l'étendue de l'aphasie chez les patients multilingues.
Études PET scan sur des individus bimodaux
Des recherches neuroscientifiques sur des individus bimodaux – ceux qui parlent une langue orale et une langue des signes – ont été menées. Les TEP de ces études montrent qu'il existe une région distincte dans le cerveau pour la mémoire de travail liée à la production et à l'utilisation de la langue des signes. Ces études constatent également que les individus bimodaux utilisent différentes zones de l'hémisphère droit selon qu'ils parlent en utilisant le langage verbal ou gesticulent en utilisant le langage des signes. Des études avec des bilingues bimodaux ont également permis de mieux comprendre le phénomène de la pointe de la langue et les modèles d'activité neuronale lors de la reconnaissance des expressions faciales .
Rôle du système de contrôle exécutif dans la prévention de la diaphonie
Il existe des mécanismes sophistiqués pour empêcher la diaphonie dans les cerveaux où plusieurs langues sont stockées. Le système de contrôle exécutif pourrait être impliqué pour empêcher une langue d'interférer avec une autre chez les multilingues. Le système de contrôle exécutif est responsable des processus parfois appelés fonctions exécutives , et comprend entre autres le système attentionnel de supervision, ou contrôle cognitif. Bien que la plupart des recherches sur le système de contrôle exécutif portent sur des tâches non verbales, il existe des preuves que le système pourrait être impliqué dans la résolution et l'ordonnancement du conflit généré par les langues concurrentes stockées dans le cerveau du multilingue. Pendant la production de la parole, il y a un besoin constant de canaliser l'attention sur le mot approprié associé au concept, en accord avec la langue utilisée. Le mot doit être placé dans le contexte phonologique et morphologique approprié. Les multilingues utilisent constamment le système de contrôle exécutif général pour résoudre les interférences/conflits entre les langues connues, améliorant ainsi les performances fonctionnelles du système, même sur des tâches non verbales. Dans les études, les sujets multilingues de tous âges ont montré des capacités globales de contrôle exécutif améliorées. Cela peut indiquer que l'expérience multilingue conduit à un transfert de compétence du verbal au non verbal. Il n'y a pas de domaine spécifique de modulation du langage dans le système de contrôle exécutif général, pour autant que les études le révèlent. Des études montrent que la vitesse à laquelle les sujets multilingues exécutent les tâches, avec et sans médiation nécessaire pour résoudre les conflits d'utilisation de la langue, est meilleure chez les sujets bilingues que chez les sujets unilingues.
Avantages pour la santé du multilinguisme et du bilinguisme
Malgré la croissance du multilinguisme dans différentes parties du monde, il existe des controverses sur les impacts positifs et négatifs du bilinguisme sur l'éducation des enfants. Des études ont apporté une partie de la réponse à des questions fréquentes telles que : les enfants bilingues sont-ils en détresse ? Le multilinguisme rend-il les enfants plus intelligents ? Les défenseurs du multilinguisme affirment que parler une autre langue contribue à un cerveau intelligent et sain alors que les opposants au multilinguisme insistent avec véhémence sur le fait que parler une autre langue ne rend pas les enfants plus intelligents et qu'au contraire, cela peut perturber leur parcours d'apprentissage. La chercheuse Ellen Bialystok a examiné l'effet du multilinguisme sur la maladie d'Alzheimer et a découvert qu'il retarde son apparition d'environ 4 ans. L'étude du chercheur a révélé que ceux qui parlaient deux langues ou plus présentaient des symptômes de la maladie d'Alzheimer plus tard que les locuteurs d'une seule langue. L'étude a révélé que plus le multilingue connaît de langues, plus la maladie d'Alzheimer se déclare tardivement. Le multilinguisme contribue à la constitution de réserves cognitives dans le cerveau ; ces réserves cognitives forcent le cerveau à travailler plus fort – elles-mêmes restructurent le cerveau. Le multilinguisme conduit à une plus grande efficacité d'utilisation dans le cerveau et organise le cerveau pour être plus efficace et plus conservateur dans l'utilisation de l'énergie. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si l'apprentissage d'une autre langue plus tard dans la vie a les mêmes effets protecteurs; néanmoins, il ressort clairement de la variété des études réalisées sur les effets du multilinguisme et du bilinguisme sur le cerveau, que l'apprentissage et la connaissance de plusieurs langues préparent le terrain pour une vie cognitive saine.
Représentation neuronale dans le cerveau bilingue
Neuroimagerie fonctionnelle et organisation du langage dans le cerveau humain
Les travaux dans le domaine des neurosciences cognitives ont localisé les aires du langage classique dans le cortex périsylvien de l'hémisphère gauche. Cette zone est cruciale pour la représentation du langage, mais d'autres zones du cerveau sont également actives dans cette fonction. L'activation liée au langage se produit dans le gyri temporal moyen et inférieur , le pôle temporal, le gyri fusiforme, la lingula, dans les zones préfrontales moyennes (c'est-à-dire le cortex préfrontal dorsolatéral ) et dans l'insula. Il semble également y avoir une activation dans l'hémisphère droit pendant la plupart des tâches langagières.
Les domaines liés au langage sont dédiés à certaines composantes du traitement du langage (par exemple la sémantique lexicale ). Ces domaines sont fonctionnellement caractérisés par des systèmes linguistiquement pertinents, tels que la phonologie, la syntaxe et la sémantique lexicale, et non par la parole, la lecture et l'écoute. Dans le cerveau humain normal, les zones associées au traitement linguistique sont moins rigides qu'on ne le pensait auparavant. Par exemple, une familiarité accrue avec une langue s'est avérée entraîner une diminution de l'activation cérébrale dans le cortex frontal dorsolatéral gauche ( zones de Brodmann , 9, 10, 46).
Production linguistique en bilingues
Le bilinguisme implique l'utilisation de deux langues par un individu ou une communauté. Les études de neuroimagerie du bilinguisme se concentrent généralement sur une comparaison des zones activées lors de l'utilisation de la première langue (L1) et de la deuxième langue (L2). Les études de production du langage qui emploient des méthodes de neuroimagerie fonctionnelle , étudient la représentation cérébrale de l'activité langagière chez les bilingues. Ces méthodes (ie PET et IRMf) séparent les sujets principalement sur la base de l'âge d'acquisition en L2 et non sur le niveau de compétence en L2.
Avec l'utilisation de la TEP dans l'étude des apprenants tardifs, la distribution régionale du débit sanguin cérébral (rCBF) s'est avérée comparable entre L1 et L2. La répétition de mots engage des structures neuronales qui se chevauchent dans les deux langues ; alors que des différences d'activation neurale ne sont observées que dans le putamen gauche lorsque les individus répètent des mots dans leur deuxième langue. Le putamen joue donc un rôle essentiel car le processus d'articulation sollicite davantage les ressources cérébrales, lorsque l'on produit une deuxième langue apprise tard dans la vie.
Les tâches de génération de mots, y compris la génération de rimes (bases phonologiques), la génération de synonymes (bases de recherche sémantique) et la traduction (accès lexical à une autre langue) sont utilisées pour observer la lexico-sémantique. Il a été démontré que la génération de mots provoque une activation significative dans le cortex frontal dorsolatéral gauche (zones de Brodmann 9, 45, 46, 47). Une superposition considérable a été trouvée dans les zones frontales, quelles que soient les exigences de la tâche (rimes ou synonymes) et la langue utilisée (L1 ou L2). Une activation sélective est observée dans le putamen gauche lorsque les mots sont générés dans la deuxième langue (c'est-à-dire une augmentation du rCBF dans le putamen gauche résultant des soustractions L2-L1). Même lorsque la deuxième langue est acquise plus tard dans la vie (jusqu'à l'âge de cinq ans), la production de L2 chez les bilingues très compétents révèle l'activation de régions cérébrales similaires à celle de L1.
La génération de mots (fluidité verbale phonémique) a également conduit à de plus grands foyers d'activation cérébrale pour la ou les langues les moins fluides au sein des multilingues (observé à l'aide de l'IRMf). Quelle que soit la langue, cependant, l'activation se trouve principalement dans le cortex préfrontal gauche (gyri frontal inférieur, frontal moyen et précentral). De plus, une activation peut être observée dans la zone motrice supplémentaire et le lobe pariétal . Cette activation est plus importante pour L3 que L2 et L1, et moins pour L1 que pour L2. La familiarité avec une langue réduit l'activation cérébrale nécessaire à son utilisation.
Âge d'acquisition de la langue seconde
L'acquisition du langage semble jouer un rôle important dans l'organisation corticale impliquée dans le traitement de la langue seconde. En utilisant l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), des représentations de L1 et L2 ont été trouvées dans des parties spatialement isolées du cortex frontal inférieur gauche des apprenants tardifs (région de Broca ). Pour les apprenants précoces, des parties similaires de l'aire de Broca sont activées pour les deux langues, alors que les apprenants ultérieurs ont montré qu'ils utilisaient différentes parties de l'aire de Broca. En revanche, il existe un chevauchement dans les régions actives de L1 et L2 dans l'aire de Wernicke , quel que soit l'âge d'acquisition de L2.
Effets de la maîtrise du langage sur la représentation corticale L2
Inversement, il a également été rapporté qu'il n'y a parfois aucune différence dans le cortex préfrontal gauche lorsque l'on compare la génération de mots chez les bilingues précoces et les bilingues tardifs. Il a été rapporté que ces résultats peuvent entrer en conflit avec ceux indiqués ci-dessus en raison des différents niveaux de compétence dans chaque langue. C'est-à-dire qu'un individu qui réside dans une société bilingue est plus susceptible d'être très compétent dans les deux langues, par opposition à un individu bilingue qui vit dans une communauté à prédominance monolingue. Ainsi, la maîtrise de la langue est un autre facteur affectant l'organisation neuronale du traitement du langage chez les bilingues.
Avec l'utilisation de la tomographie par émission de positons (TEP), la recherche a montré que les régions cérébrales actives lors de la traduction sont en dehors des zones de langage classiques. La traduction de L1 à L2 et vice versa active les structures cingulaires antérieures et sous-corticales bilatérales (c'est-à-dire le putamen et la tête du noyau caudé). Ce schéma s'explique par le besoin d'une plus grande coordination des opérations mentales. Plus précisément, les circuits automatisés sont privilégiés par rapport aux voies cérébrales pour nommer les mots. Le changement de langue est une autre tâche dans laquelle l'activation cérébrale est élevée dans la région de Broca et le gyrus supramarginal. Cela a été observé à l'origine par Poetzl (1925, 1930) et Leischner (1943) - qui ont tous rapporté que les patients présentant des lésions supramarginales étaient défectueux pour changer de langue.
Il a été démontré que les zones du cerveau associées à la mémoire de travail phonologique ont une plus grande activation chez les bilingues maîtrisant les deux langues en utilisant l'IRMf. Les bilingues tout aussi compétents utilisent davantage la mémoire de travail que les bilingues qui ont des compétences inégales. Cela suggère que l'utilisation optimale de la mémoire de travail phonologique, en particulier de l'insula gauche et du gyrus frontal inférieur gauche, est associée à une acquisition plus élevée de la langue seconde.
Aisance linguistique
La plupart des études impliquant des investigations en neuro-imagerie de la production du langage chez les bilingues emploient des tâches qui nécessitent un traitement de texte unique, principalement sous la forme de tâches de génération de mots (fluidité). Les tâches de fluidité montrent une activation substantielle du cortex frontal dorsolatéral gauche. La fluidité verbale phonémique (fluence initiale des lettres) active le gyrus frontal inférieur gauche et l'opercule frontal postérieur (Ba 44). La fluidité sémantique, cependant, engage une activation discrète des régions frontales antérieures (zones de Brodmann 45 et 46).
La recherche en neuroimagerie fonctionnelle a montré que les très jeunes bilingues ne présentent aucune différence d'activation cérébrale pour L1 et L2, ce qui est supposé être dû à une maîtrise élevée des deux langues. De plus, chez les bilingues tardifs hautement compétents, il existe un réseau neuronal commun qui joue un rôle important dans les tâches de production linguistique ; alors que, chez les bilingues tardifs, des régions spatialement séparées sont activées dans l'aire de Broca pour L1 et L2. Enfin, il a été constaté qu'une activation cérébrale plus importante est mesurée lorsqu'une langue est parlée moins couramment que lorsque les langues sont parlées couramment. Dans l'ensemble, chez les bilingues/polyglottes, la maîtrise acquise, et éventuellement l'exposition à la langue, sont plus cruciales que l'âge d'acquisition dans la représentation cérébrale des langues. Cependant, étant donné que l'âge d'acquisition a un effet important sur la probabilité d'atteindre une maîtrise élevée, ces variables sont étroitement liées.
Compréhension de la langue chez les bilingues
La recherche soutient généralement la croyance que la compréhension du langage dans le cerveau bilingue est malléable. L'écoute d'histoires en L1 et L2 entraîne des schémas d'activité neuronale largement dissemblables chez les bilingues peu compétents, quel que soit l'âge d'acquisition. Certains chercheurs proposent que la quantité à laquelle on maîtrise la L2 est responsable des différences mesurées entre les groupes d'apprenants précoces et tardifs. Plus précisément, en termes de compréhension auditive du langage pour les bilingues compétents qui ont acquis la L2 après dix ans (apprenants tardifs), les aires neuronales activées sont similaires pour les deux langues. Cependant, comme nous l'avons déjà noté, il y a moins d'individus qui deviennent très compétents à des âges plus avancés d'acquisition.
La recherche sur la compréhension du langage chez les bilingues a utilisé des techniques d'IRMf. Des groupes de deux langues orthographiquement et phonologiquement éloignées (anglais et mandarin) ont servi de base à l'analyse. La compréhension de la phrase a été mesurée à l'aide de stimuli présentés visuellement, montrant une activation significative dans plusieurs zones clés : les gyri frontaux inférieur et moyen gauche, les gyri temporal supérieur et moyen gauche, le pôle temporal gauche, l'aire motrice supplémentaire antérieure et la représentation bilatérale du supérieur régions pariétales et régions occipitales. En outre, l'activation cérébrale de ces deux langues orthographiquement et phonologiquement éloignées a montré un chevauchement frappant (c'est-à-dire que le contraste direct n'a pas indiqué de différences significatives). La compréhension d'un seul mot en L1 a généré une plus grande activation dans le pôle temporel que la compréhension de mots en L2. Les études de compréhension du langage des bilingues utilisant la neuroimagerie donnent des résultats plus concluants que les études de production.
Conclusions générales
Des méthodes de neuroimagerie fonctionnelle telles que la TEP et l'IRMf sont utilisées pour étudier les mécanismes neuronaux complexes des systèmes de langage humain. La neuroimagerie fonctionnelle est utilisée pour déterminer les principes les plus importants de l'organisation cérébrale du langage chez les personnes bilingues. Sur la base des preuves, nous pouvons conclure que le cerveau bilingue n'est pas l'addition de deux systèmes linguistiques monolingues, mais fonctionne comme un réseau neuronal complexe qui peut différer d'un individu à l'autre.
Le système linguistique bilingue est affecté par des facteurs spécifiques dont la maîtrise semble être le plus important. Les preuves, mentionnées précédemment, ont montré que l'activation cérébrale différentielle dans les structures cérébrales antérieures (par exemple, Ba et les noyaux gris centraux) est liée à de faibles performances de génération et de production de mots. En ce qui concerne la compréhension du langage, les différences de niveaux de compétence langagière engagent les lobes temporaux (en particulier le pôle temporal). Là où dans la langue la moins maîtrisée, plus d'activation cérébrale est liée à la production de la parole, moins d'activation est liée à la compréhension de la langue la moins maîtrisée.
L'âge d'acquisition n'est pas aussi important dans les activités de compréhension que dans les activités de production. Cependant, cela ne veut pas dire que l'âge d'acquisition n'est pas un facteur majeur dans la maîtrise de la L2. En fait, des études ont déterminé que les apprenants tardifs étaient moins compétents en L2 que les apprenants précoces. Les méthodes d'imagerie fonctionnelle ont révélé que le maintien d'une compétence constante conduit à ce que l'âge d'acquisition n'ait pas une grande influence sur la représentation de L2 dans le cerveau, mais il y a moins d'individus atteignant une compétence élevée à des âges d'acquisition plus avancés.
Plasticité structurelle
La maîtrise de la langue seconde et l'âge au moment de l'acquisition affectent la densité de la matière grise dans le cerveau. La capacité humaine à apprendre plusieurs langues est une compétence que l'on pense être médiée par des changements plastiques fonctionnels (plutôt que structurels) dans le cerveau. On dit que l'apprentissage d'une deuxième langue augmente la densité de matière grise dans le cortex pariétal inférieur gauche, et la quantité de réorganisation structurelle dans cette région est modulée par la compétence atteinte et l'âge d'acquisition. Il a été suggéré que cette relation entre la densité de matière grise et la performance dénote un principe général d'organisation du cerveau.
Il y a une augmentation de la densité de matière grise dans le cortex pariétal inférieur gauche des bilingues par rapport à celle des monolingues. La densité de matière grise est plus importante chez les bilingues précoces que chez les bilingues tardifs. Des preuves ont également montré que la densité dans cette région augmente avec la maîtrise de la langue seconde et est négativement corrélée avec l'âge d'acquisition.
Il a également été démontré que le bilinguisme affecte la substance blanche du cerveau, exprimée par une myélinisation accrue d'une série de voies de substance blanche, y compris le corps calleux , chez des adultes bilingues séquentiels qui sont des utilisateurs actifs de leur langue seconde. On pense que ces effets sont dus à la compétence cognitive exigeante de gérer plus d'une langue, ce qui nécessite une connectivité plus efficace entre les zones de la matière grise du cerveau. Des effets similaires ont été trouvés chez les personnes âgées bilingues et les enfants bilingues simultanés.
On se demande si les effets mentionnés ci-dessus sont le résultat d'une prédisposition génétique à une densité accrue, plutôt que d'une réorganisation structurelle liée à l'expérience. Une deuxième langue est probablement acquise par l'expérience sociale, chez les premiers bilingues, plutôt que par une prédisposition génétique. Ainsi, la recherche suggère que la structure du cerveau humain est retravaillée par l'expérience de l'acquisition d'une deuxième langue.
Cette théorie est également cohérente avec les preuves croissantes que le cerveau humain change structurellement en raison des exigences environnementales. Par exemple, il a été établi que la structure est modifiée en conséquence de l'apprentissage dans des domaines indépendants de la langue.
Quant à la plasticité structurelle induite par le bilinguisme, il a été récemment montré que les bilingues, par rapport aux monolingues, ont une densité de matière grise accrue dans le cortex cingulaire antérieur (ACC). L'ACC est une structure cérébrale qui aide les sujets à surveiller leurs actions et fait partie du système de contrôle attentionnel et exécutif. Les bilingues ont augmenté la matière grise dans cette zone du cerveau car ils surveillent en permanence leurs langues afin d'éviter les interférences linguistiques indésirables de la langue non utilisée. L'utilisation continue de l'ACC induit à son tour des effets neuronaux plastiques. Cela peut être la même raison pour laquelle les bilingues sont plus rapides que les monolingues sur de nombreuses tâches de contrôle attentionnel.
Aphasie bilingue
L'aphasie bilingue est une forme spécifique d'aphasie qui affecte une ou plusieurs langues d'un individu bilingue (ou multilingue). En 2001, 45 000 nouveaux cas d'aphasie bilingue sont prédits chaque année aux États-Unis. Les principaux facteurs influençant les résultats de l'aphasie bilingue sont le nombre de langues parlées et l'ordre dans lequel elles sont apprises, tous deux influencés par le modèle d'utilisation quotidienne et l'expertise dans chaque langue avant le début de l'aphasie. Le type et la gravité de l'aphasie, l'emplacement et la taille des lésions, ainsi que les niveaux d'éducation et d'alphabétisation du patient influencent également les résultats fonctionnels de l'aphasie bilingue.
Latéralisation
Auparavant, la recherche tournait autour de l'hypothèse que la langue chez les individus bilingues est représentée de manière plus symétrique dans le cerveau, où la représentation symétrique dans les hémisphères cérébraux peut être attribuée à la localisation différentielle des langues. Ainsi, si l'une des langues est fortement représentée dans l'hémisphère droit, elle peut alors être partiellement représentée dans un locus différent, et cela a été l'explication de certains schémas de récupération non parallèles. D'après d'autres études sur les déficits de communication associés aux lésions de l'hémisphère droit, on peut supposer sans risque que l'hémisphère droit est crucial pour traiter la pragmatique de l'utilisation des langues. Avec les bilingues, ils sont susceptibles de compenser leurs lacunes dans la compréhension linguistique de leur langue la plus faible en s'appuyant de plus en plus sur leur pragmatique. Par conséquent, il est fortement attendu qu'ils impliquent l'utilisation de l'hémisphère droit pour permettre ce processus, et ainsi soutenir davantage la notion de latéralisation de plusieurs langues.
Deux points de vue théoriques sont généralement proposés pour aborder l'aphasie bilingue. Le point de vue Localisationist plus traditionnel, déclare que la perte d'une langue se produit parce que les langues du patient sont représentées dans différentes zones du cerveau ou dans différents hémisphères. Ainsi, si une zone est endommagée, seule la langue qui y est représentée en souffrirait, et les autres non. Le deuxième point de vue est le point de vue dynamique de la récupération sélective du langage, qui propose que le système de représentation et de contrôle du langage est compromis en raison de dommages. Cette théorie est soutenue par les données d'imagerie fonctionnelle des bilingues normaux et soutient que la maîtrise d'une langue est perdue en raison d'une augmentation du seuil d'activation. La vue dynamique offre une explication de la récupération sélective de la langue et de nombreux modèles de récupération signalés dans l'aphasie bilingue (Voir Récupération). La plupart des études de neuro-imagerie ne montrent aucune différence de latéralité entre les locuteurs unilingues et bilingues, soutenant l'hypothèse que les langues partagent certaines zones du cerveau, mais ont également des zones neuronales distinctes. Il a été démontré que les lésions de l'hémisphère droit entraînent les mêmes schémas de déficits cognitifs et de communication chez les monolingues et les bilingues ; cependant, les locuteurs bilingues qui ont subi des lésions de l'hémisphère gauche présentent un risque d'aphasie, contrairement aux personnes monolingues.
Test d'aphasie bilingue
Dans le passé, le bilan de l'aphasie chez les bilingues ou les multilingues n'était disponible que dans la langue de l'hôpital. Cela était problématique car les professionnels réalisant ces évaluations ont souvent mal évalué les progrès du rétablissement du patient dans les langues non maternelles du professionnel. Pour résoudre ce problème, le test d'aphasie bilingue (BAT) a été développé par Michel Paradis et associés. Le test a été développé comme un instrument pour évaluer l'aphasie avec plus de précision. Le test est disponible dans de nombreuses langues différentes et est conçu pour être équivalent dans son contenu, et pas simplement en traduction les uns des autres. Les composants de la construction linguistique de certaines langues ne se traduisent pas directement dans d'autres langues (c'est-à-dire passif en anglais). Par conséquent, les tests sont conçus pour être culturellement et linguistiquement équivalents. Le but des tests est de puiser dans les mêmes informations dans différentes langues en ce qui concerne la logique qui a motivé les constructions. Le BAT se compose de 3 sections principales, chacune répertoriée comme partie A, partie B et partie C. Les patients sont tenus de prendre chaque section en conséquence. La partie B examine les performances linguistiques selon 4 modalités : entendre, parler, lire et écrire. Au niveau du mot, de la phrase et du paragraphe, le patient est testé sur le niveau de compétence linguistique (phonologique, morphologique, syntaxique, lexical, sémantique). La partie C est utilisée pour évaluer la capacité du sujet à traduire du matériel entre des paires données de leurs langues connues. Il y a actuellement 65 langues disponibles pour la partie B et 160 paires de langues disponibles pour la partie C. Les spécificités et les cultures associées à chaque langue ont été prises en compte et le matériel de ces sections a été adapté en conséquence plutôt que d'être directement traduit. Un exemple suit où, dans une paire frioulan et anglais, les stimuli anglais comprenaient "mat, cat, bat, hat" et l'homologue frioulan (qui comprenait 4 mots qui différaient uniquement par un phonème initial) était représenté comme "'cjoc, c ¸oc, poc, toc' (ivre, bûche, chicorée, morceau). Les réponses des patients sont enregistrées et traitées avec des programmes informatiques qui indiquent le pourcentage de réponses correctes pour chaque compétence linguistique. Ainsi, avec le BAT, l'évaluation de l'aphasie bilingue permet une comparaison directe des connaissances et des performances de chacune des langues du patient pour déterminer la sévérité de l'aphasie.
Récupération
Le concept de différents modèles de récupération a été noté par Albert Pitres en 1895. Depuis lors, sept modèles ont été décrits, où la récupération différentielle , la récupération alternative , la récupération antagoniste en alternance , et la récupération mixte ont été en outre noté par Michel Paradis:
- Récupération sélective – une langue reste altérée et l'autre récupère ; le seuil d'activation pour la langue altérée est augmenté en permanence
- Récupération parallèle des deux langues (c'est-à-dire lorsque les deux langues déficientes s'améliorent dans la même mesure et simultanément) ;
- Récupération successive (c'est-à-dire lorsque la récupération complète d'une langue précède la récupération de l'autre);
- Récupération différentielle - se produit lorsqu'il y a une plus grande inhibition d'une langue que d'une autre
- Récupération alternée (c'est-à-dire que la langue qui a été récupérée en premier sera à nouveau perdue en raison de la récupération de la langue qui n'a pas été récupérée en premier) ;
- Récupération antagoniste alternée - dans laquelle la langue qui n'a pas été utilisée pendant un certain temps devient la langue actuellement utilisée (c'est-à-dire qu'un jour le patient est capable de parler dans une langue tandis que le lendemain seulement dans l'autre); et
- Récupération mixte – Mélange pathologique de deux langues (c'est-à-dire que les éléments des deux langues sont involontairement mélangés lors de la production de la langue)
Ces motifs surviennent en raison de l'état du substrat cérébral. La recherche a proposé que ce n'est pas dû à la destruction physique du substrat cérébral, mais à son état d'affaiblissement qui a conduit aux différentes formes d'inhibition. Cet affaiblissement du système a été lié à l'idée d'une inhibition accrue, c'est-à-dire lorsque le seuil d'activation de ce système augmente de manière anormale en raison de dommages. Cela conduit à des inhibitions des langues dans divers était et, par conséquent, à des variations dans la récupération, et parfois la non-récupération, des langues.
La recherche qui compare la prévalence des différents schémas de récupération montre généralement que le schéma de récupération le plus courant est une récupération parallèle, suivie par une récupération différentielle, mixte, sélective et successive. En ce qui concerne la récupération différentielle, une meilleure récupération de L1 s'avère légèrement plus courante qu'une meilleure récupération de L2.
En 1977, il a été proposé que lorsque les effets de l'âge, de la compétence, du contexte d'acquisition et du type de bilinguisme sont combinés, le modèle de récupération d'un aphasique bilingue peut être correctement prédit. Il a été récemment rapporté que le statut linguistique (la fréquence à laquelle la langue est utilisée par rapport à d'autres langues), le type ou le site de la lésion, le contexte dans lequel les langues ont été utilisées, le type d'aphasie et la manière dont la langue ne pouvait pas prédire de manière fiable les modèles de récupération.
Par rapport aux monolingues, les bilingues ont montré une meilleure récupération après un AVC. Comme pour les patients atteints de la maladie d'Alzheimer, les patients bilingues qui ont subi un AVC ischémique ont montré de meilleurs résultats cognitifs qui, selon les chercheurs, sont dus à une réserve cognitive plus élevée. Cette augmentation de la réserve cognitive pourrait être attribuée à l'augmentation de la matière grise chez les individus bilingues. Étant donné que les individus bilingues doivent constamment changer et inhiber une langue, le cerveau est plus habitué à l'entraînement cérébral et a pu mieux optimiser l'espace qu'il utilise. L'entraînement cérébral a amené les chercheurs à croire qu'il s'agit d'un facteur qui aide les patients victimes d'un AVC à récupérer plus rapidement et mieux. Les individus bilingues sont alors en mesure de bénéficier davantage de la rééducation après un AVC par rapport aux patients monolingues car le cerveau a une capacité de plasticité plus élevée qui permet un meilleur remodelage du cerveau après un AVC. Les patients victimes d'un AVC (bilingues) atteints d'aphasie réussissent également mieux dans d'autres tâches cognitives qui mesurent l'attention et la capacité d'organiser et de récupérer des informations. Ceci est à nouveau attribué à l'augmentation de la matière grise car elle est impliquée dans le contrôle cognitif et les fonctions cognitives supérieures qui sont plus présentes chez les bilingues. Ceci est pertinent car chez certains patients, l'automatisation du langage est altérée, fortement corrélée aux lésions des noyaux gris centraux et du cortex pariétal antérieur. Bien qu'il soit rare que les patients perdent l'automatisation de la première langue, les lésions des noyaux gris centraux ont été corrélées à la perte d'automatisation du langage, ce qui correspond au rôle des noyaux gris centraux dans les performances motrices et cognitives automatisées. Cela est plus évident chez les patients qui ont acquis une deuxième langue à un âge plus avancé, car des études suggèrent que les capacités de jugement syntaxique des aphasiques bilingues tardifs peuvent être plus altérées pour la deuxième langue. L'acquisition du langage à un âge plus avancé modifie la cartographie du langage dans le cerveau puisque les langues ne se chevauchent pas. Cette différence de cartographie semble être un facteur de récupération pour les patients atteints d'aphasie bilingue puisqu'il existe des zones de restriction de la langue seconde dédiées à la langue maternelle.
Néanmoins, l'âge d'acquisition s'avère également être un facteur dans le degré de récupération des patients victimes d'un AVC en raison des différences dans la cartographie du langage et de la quantité de matière grise développée. Des études ont montré que les patients victimes d'un AVC sont en mesure de bénéficier davantage de la réadaptation et de récupérer plus rapidement s'ils ont acquis une nouvelle compétence qui nécessite une capacité cognitive élevée en raison d'un entraînement cérébral plus poussé. Ceci est également vrai pour les patients qui ont acquis une nouvelle compétence à un âge plus avancé. Néanmoins, les patients victimes d'un AVC qui ont acquis une compétence (langue seconde dans ce cas) tôt ont plus de chances de guérison que ceux qui ont acquis une langue plus tard. Ceci est à nouveau attribué à la zone de matière grise plus élevée que les personnes ayant une acquisition précoce ont développée.
Le cerveau bilingue bimodal
Les bilingues bimodaux sont des individus qui maîtrisent à la fois la langue des signes et la langue orale . L'effet de cette expérience linguistique sur le cerveau par rapport aux régions cérébrales des monolingues ou des bilingues des langues orales n'est devenu que récemment un intérêt de recherche, mais est maintenant utilisé pour fournir des informations sur l'intégration syntaxique et le contrôle du langage des bilingues. La TEP d'un homme de 37 ans, droitier, bilingue (anglais et langue des signes américaine) présentant des lésions du lobe frontal gauche a révélé des signes d'activité accrue de l'hémisphère droit par rapport aux témoins normaux lors de la génération spontanée d'un récit en anglais et en langue des signes américaine (ASL). La recherche avec l'IRMf a montré que montrer la langue des signes aux signataires sourds et entendants et montrer l'anglais écrit aux non-signataires entendants active les zones de langage classique de l'hémisphère gauche dans les deux cas. Les études dans ce domaine comparent généralement le comportement ou l'activité cérébrale des locuteurs normalement monolingues d'une langue orale, génétiquement sourds, des signataires natifs et des bilingues bimodaux normalement entendants. À l'aide de l'imagerie fonctionnelle proche infrarouge ( fNIR ), Kovelman (2009) a comparé les performances et l'activité cérébrale de ces trois groupes dans des tâches de dénomination d'images. Ces chercheurs ont découvert que, bien que les performances dans tous les groupes soient similaires, la neuroimagerie a révélé que les bilingues présentaient une plus grande intensité de signal dans les régions temporales postérieures (région de Wernicke) lorsqu'ils utilisaient les deux langues en alternance rapide que lorsqu'ils n'utilisaient qu'une seule langue.
Mémoire de travail
Des études TEP ont révélé une région neuronale de mémoire de travail spécifique à la modalité linguistique pour la langue des signes (qui repose sur un réseau d'activations bilatérales temporelles, pariétales et prémotrices gauches), ainsi qu'une différence d'activation du cervelet droit chez les bilingues bimodaux entre quand ils signent ou parlent. Des similitudes d'activation ont été trouvées dans l'aire de Broca et la récupération sémantique provoque des schémas d'activation similaires dans le lobe frontal inférieur antérieur gauche. Le modèle d'activation pariétale bilatérale pour la langue des signes est similaire à l'activité neuronale lors de tâches visuospatiales non verbales.
Reconnaissance de visage
La langue des signes et l'expérience du langage oral chez les bilingues bimodaux ont des effets distincts sur les modèles d'activation dans le sillon temporal supérieur lors de la reconnaissance des expressions faciales. Le sillon temporal supérieur, situé dans le lobe temporal du cerveau, sert une variété de processus sociaux. Certains de ces processus sociaux incluent la perception du langage ou la capacité d'imiter les progressions mentales des autres (théorie de l'esprit). Une étude IRMf menée par Deen B, Koldewyn K, Kanwisher N, Sax R a conclu que la première fonction cognitive attribuée au sillon temporal supérieur était la compréhension du langage. De plus, les signataires entendants (personnes qui peuvent entendre et aussi parler la langue des signes) ne montrent pas la forte activation latéralisée gauche pour la reconnaissance des expressions faciales qui a été trouvée chez les signataires sourds. Une raison potentielle à cela est que la plupart des études de traitement du visage effectuées sur des humains montrent une stimulation plus forte dans l'hémisphère droit que par rapport à la gauche. Cela indique que l'expérience de la langue des signes et la surdité peuvent affecter l'organisation neuronale pour reconnaître les expressions faciales.