Ces images IRMf montrent comment les personnes dyslexiques (à droite) et les personnes sans (à gauche) s'adaptent différemment à la voix d'un locuteur. Les régions colorées montrent l'adaptation, ou le changement dans l'activation cérébrale en entendant une voix pour la première fois, et en l'entendant à plusieurs reprises. La moyenne des cerveaux non dyslexiques montre une adaptation plus forte que la moyenne des cerveaux dyslexiques. Courtoisie de Tyler Perrachione

Les nouvelles voix, les sons, les images, les sentiments, les goûts et les odeurs déclenchent tous une réaction cérébrale appelée adaptation neuronale rapide. C'est tellement facile que nous sommes rarement conscients que cela arrive.

Mais, selon de nouveaux travaux, des problèmes d'adaptation neurale peuvent être à l'origine de la dyslexie, une déficience de lecture. L'étude est la première à utiliser l'imagerie cérébrale pour comparer l'adaptation neurale dans le cerveau des personnes dyslexiques et ceux qui lisent normalement.

Dans la première expérience de l'équipe, des volontaires sans dyslexie ont été invités à associer des mots parlés avec des images sur un écran pendant que les chercheurs utilisaient l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) pour suivre leur activité cérébrale. Les sujets ont essayé le test de deux manières différentes.

Dans une version, ils ont écouté des mots prononcés par une variété de voix différentes. Dans la deuxième version, ils ont entendu les mots tous prononcés par la même voix. Comme les chercheurs le prévoyaient, l'IRMf a révélé un pic d'activité initial dans le réseau de langage du cerveau au début des deux tests.

Mais au cours du premier test, le cerveau continuait à tourner à chaque nouveau mot et voix. Quand la voix est restée la même dans le deuxième test, le cerveau n'a pas eu à travailler aussi dur. Il a adapté.

Mais lorsque les sujets dyslexiques ont subi les mêmes tests, leur activité cérébrale n'a jamais diminué. Comme une radio qui ne peut pas tenir une fréquence, le cerveau ne s'est pas adapté à la voix constante et a dû la traiter à chaque fois comme s'il était nouveau. La différence était encore plus nette chez les enfants dyslexiques âgés de six à neuf ans, qui apprenaient juste à lire; dans une expérience similaire, leur cerveau ne s'adaptait pas du tout à des mots répétés.

Perrachione et ses collègues se sont demandé si le problème d'adaptation était unique aux mots parlés, ou si les personnes dyslexiques auraient du mal à s'adapter à d'autres types de stimuli. Ils ont donc essayé une deuxième série d'expériences, dans laquelle ils ont montré aux sujets une série répétée de mots, d'images ou de visages, en utilisant de nouveau l'IRMf pour rechercher le déclin de l'activité cérébrale qui signale l'adaptation neurale.

Encore une fois, ils ont constaté que le cerveau des personnes dyslexiques ne s'adaptait pas - ou ne s'adaptait pas aussi bien - que celles qui n'en avaient pas.

«Nous avons trouvé la signature partout où nous regardions», explique Tyler Perrachione, professeur adjoint à l'Université de Boston.

"Ce ne sont pas des différences subtiles"

Les résultats, publiés dans la revue Neuron, suggèrent que les cerveaux dyslexiques doivent travailler plus dur que les cerveaux «typiques» pour traiter les images et les sons entrants, ce qui nécessite des frais supplémentaires pour les tâches les plus simples.

"Ce qui était surprenant pour moi était l'ampleur de la différence. Ce ne sont pas des différences subtiles », explique Perrachione. Le brainwork supplémentaire peut ne pas être perceptible la plupart du temps, mais il semble avoir un impact singulièrement important sur la lecture.

Les résultats pourraient résoudre un paradoxe qui a déconcerté les chercheurs en dyslexie depuis des décennies.

«Les personnes atteintes de dyslexie ont un problème spécifique de lecture, mais il n'y a pas de« lecture »de notre cerveau», explique John Gabrieli, neuroscientifique du MIT, coauteur de l'article, qui a été directeur de thèse de Perrachione. papier.

Les blessures à des parties spécifiques du cerveau peuvent faire perdre aux gens des compétences particulières, comme la capacité de parler, qui se trouvent dans ces régions du cerveau. Mais parce que le cerveau n'a pas de centre de lecture discret, il est difficile de comprendre comment un trouble peut handicaper la lecture et seulement la lecture.

Comme utiliser une agrafeuse pour piler un ongle

Ce nouveau travail résout en partie le paradoxe parce que l'adaptation neurale rapide est une fonction «de bas niveau» du cerveau, qui agit comme un bloc de construction pour des fonctions abstraites «de plus haut niveau». Pourtant, cela ouvre un autre mystère, dit Gabrieli. "Pourquoi y a-t-il d'autres domaines qui sont si bien réalisés par les personnes ayant des difficultés de lecture?"

La réponse a à voir avec la façon dont nous apprenons à lire, pensent les chercheurs.

"Il n'y a presque rien que nous apprenons qui soit aussi compliqué que la lecture."

C'est parce qu'apprendre à lire est lourd mentalement. Le cerveau humain n'a pas évolué pour lire - l'alphabétisation n'a été banale qu'au cours des deux derniers siècles - le cerveau doit donc repeupler des régions qui ont évolué à des fins très différentes. Et la nouveauté évolutionnaire de la lecture peut laisser le cerveau sans plan de secours.

«La lecture est si exigeante qu'il n'y a pas de voie alternative réussie qui fonctionne aussi bien», explique Gabrieli. C'est comme utiliser une agrafeuse pour marteler un clou - l'agrafeuse peut faire le travail, mais cela demande beaucoup d'efforts supplémentaires.

Les résultats de l'IRMf montrent quelles parties du cerveau sont tendues, mais ne disent pas aux chercheurs exactement pourquoi les personnes atteintes de dyslexie ont une réponse d'adaptation différente. À l'avenir, Perrachione et ses collègues espèrent examiner comment les neurones et les neurotransmetteurs changent au cours de l'adaptation.

«Trouver une chose fondamentale dans tout le cerveau nous donne une meilleure occasion de commencer à chercher des liens entre les modèles biologiques et les modèles psychologiques», explique Perrachione. Ces connexions peuvent un jour conduire à de meilleurs moyens d'identifier et de traiter les enfants atteints de dyslexie.

La Fondation Lawrence Ellison, les National Institutes of Health et la National Science Foundation ont financé le travail.

La source: L'Université de Boston

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