Équipe

Perception, Contrôle, Multimodalité et Dynamiques de la parole
Responsable(s) d'équipe : Coriandre VILAIN    Maeva GARNIER


2ème axe: Dynamiques et adaptations des unités, représentations et indices de parole


 

Développement de la parole


Objectifs

Cet axe de recherche porte sur l’acquisition de la parole et la phylogenèse du langage. Nous examinons, d’une part, la mise en place et de la structuration progressive des interactions perception/action au cours du développement. Nous nous intéressons, d’autre part, aux origines de la parole, aux pré-requis anatomiques de la parole, à la croissance et à la morphologie du cerveau, du crâne et du conduit vocal, à la morphogenèse et à l’émergence de systèmes de communication.

L’équipe PCMD étudie depuis de nombreuses années le développement de la parole

  • chez l’enfant (ontogenèse)
  • mais aussi au cours de l’évolution de l’espèce humaine (phylogénèse).

Ces travaux sont basés sur la confrontation de plusieurs méthodologies : recueil et analyse de données en interaction naturelle, utilisation de paradigmes expérimentaux pour l’étude de la production et de la perception, modélisation du conduit vocal à partir de données physiologiques, et modélisation de la morphogénèse des systèmes phonologiques à partir de données articulatoires, acoustiques et typologiques et de systèmes multi-agents.

 

Participants 

Permanents : Frédéric Berthommier, Louis-Jean Boë, Jean-Luc Schwartz, Anne Vilain

Doctorants : Guillaume Barbier, Bénédicte Grandon

Post-doctorants : Marjorie Dole 

 

Projets

Plasmody (ANR 2011-2015), Speech Units (ERC, 2013-2018), E-SwallHome (ANR 2014-2018).

 

Mots-clés

Capacités cognitives des enfants, premiers pas de la parole, premiers gestes manuels, contraintes sensorimotrices dans l’émergence des représentations phonologiques (dyslexie, dysphasie), influences de la langue ambiante, bilinguisme, relations visage-parole (labo bébé), interactions parent-enfant  face-à-face, multimodalité. 





Séquences développementales

Notre équipe étudie le développement de la parole chez l’enfant, comme produit des interactions entre les capacités de production de l’enfant, ses capacités de perception de parole, ses capacités pour l’interaction communicative, et l’émergence de représentations phonologiques conformes à celles de sa langue maternelle. Nos travaux au cours des 5 dernières années ont porté sur différentes étapes du développement, des premiers mois de vie à la pré-adolescence :

  • le projet franco-allemand Crossmod sur le traitement audio-visuel de la langue a permis de montrer que les nourrissons peuvent distinguer deux langues par les informations visuelles dès l’âge de 6 mois,
  •  la thèse de C. Lalevée a mis en évidence un moment-clé du développement articulatoire à la fin de la 1e année, avec une maturation significative du contrôle oral/nasal, de la coordination oro-laryngée, et du contrôle du rythme mandibulaire, concomitants avec l’émergence des premiers mots,
  • la thèse de J. Monnin en lien avec le projet Paidologos sur l’influence de la phonologie de la langue maternelle sur le développement des capacités de productions entre 2 et 3 ans a montré que l’ordre d’acquisition des phonèmes est influencé par la langue ambiante plus que par des contraintes universelles (Fig. 1),
  • le projet Plamosdy et la thèse de B. Grandon permettent de caractériser l’état de la production et la perception de parole chez les enfants tout venants de 7 à 12 ans et de montrer les spécificités d’enfants de même âge porteurs d’implants cochléaires après plusieurs années d’implantation,
  • les travaux de M. Lalain ont permis de mettre en évidence un lien entre développement perceptuo-moteur et dyslexie, par l’utilisation  d’un paradigme original de «  cartes sensori-motrices », et de montrer ainsi que les enfants dyslexiques présentaient de moins bonnes capacités d’inférence articulatoire (dimensions «  ouvert – fermé », «  antérieur – postérieur », «  arrondi – non arrondi ») à partir d’entrées acoustiques dans l’espace vocalique.




Fig. 1 - Influence de la fréquence des sons de la langue ambiante sur l’acquisition phonologique chez les enfants de 2 à 6 ans ([Monnin&Loevenbruck 2010]).

Croissance, modélisation articulatoire

Nos recherches dans ce domaine ont fait un considérable bond en avant grâce à un projet ANR multidisciplinaire (SkullSpeech) associant, au niveau national, modélisation articulatoire, anatomie du crâne et des articulateurs du conduit vocal, anthropologie physique, biométrie de la tête-cou, orthodontie et rassemblant, au sein de GIPSA, des membres de l’équipe PCMD en collaboration avec des membres de l’équipe MAGIC du département DPC et de l’équipe AGPIG du département DIS. Grâce à l’élaboration et au traitement d’une base de données constituée  à partir d’un millier de radiographies de l’American Association of Orthodontists pour 33 femmes et 35 hommes, suivis entre l'âge de 1 mois et 25 ans, la croissance longitudinale du conduit vocal a été caractérisée et modélisée, pour la première fois, à partir de ces données. Ce résultat, permet de calibrer les modèles articulatoires du conduit vocal de la naissance à l’âge adulte et de différencier la croissance  des femmes de celle des hommes. La mise en regard avec les données acoustiques permet de saisir à quel point la restructuration anatomique au cours de la croissance est en quelque sorte gommée par toute une stratégie de contrôle. 




Fig. 2. Reconstruction du conduit vocal de fossiles sur plusieurs centaines de milliers d’années ([Boë et al. 2013, a]).

Morphogenèse, phylogenèse

L’équipe PCMD développe depuis de nombreuses années des recherches sur l’origine du langage et sur l’émergence des systèmes sonores des langues du monde – vers une « morphogenèse des unités du langage.

Nous avons tout d’abord proposé une description articulatori-acoustique de l’espace des plosives, s’appuyant sur nos travaux en modélisation articulatoire, et nous avons proposé dans le cadre de la théorie Frame-Content de MacNeilage et coll. et en compatibilité avec la PACT un scénario possible d’émergence du système «  star » labial-coronal-vélaire /b d g/ (ou /p t k/) attesté dans la quasi- totalité des langues du monde (Schwartz et al., 2012). D’autre part, en poursuivant un débat sur sa théorie de l’abaissement du larynx, nous avons pu montrer que, contrairement aux assertions de Lieberman, l’espace de vocalisation adulte est déjà quasiment atteint dans son expansion maximale dans le plan F1-F2 dès l’âge de 15 mois. Ceci nous a conduit à co-publier une proposition d’extension de la théorie Frame-Content dans laquelle les processus d’ingestion fourniraient non seulement un précurseur possible des mécanismes d’ouverture-fermeture liés à la mastication, mais aussi des mécanismes de contrôle avant-arrière liés à l’ingestion/déglutition (Boë et al., 2013). Enfin, nous avons intégré au sein du modèle COSMO un ensemble de simulations sur la morphogenèse des systèmes sonores des langues du monde, élargissant très significativement nos travaux anciens sur la Théorie de la Dispersion-Focalisation. Nous avons pu ainsi simuler dans un même cadre computationnel systèmes vocaliques et consonantiques, ainsi que certaines co-occurences syllabiques. 




Fig. 3 - L’espace articulatori-acoustique des plosives dans le modèle articulatoire VLAM- on peut suivre la correspondance entre lieu d’articulation (à gauche) et positionnement acoustique dans l’espace F1-F2-F3 (à droite). Dans cet espace, /b d g/ émerge comme un système optimal si on intègre son émergence dans le cadre de la théorie Frame-Content (d’après [Schwartz et al., 2012])

Enfin un nouveau pan de recherche, celui de la communication animale, a été mis en chantier, au sein de l’équipe PCMD, dans le cadre d’une étroite collaboration avec des membres du laboratoire de psychologie Cognitive, des laboratoires Parole et Langage de l’université d’Aix-Marseille et d’Anatomie de Montpellier. L’analyse d’une base de données de vocalisations de babouins papio papio doit nous permettre de mettre en évidence plusieurs qualités vocaliques associées au contrôle du larynx et grâce à une étude d’anatomie comparée d’en induire les potentialités d’un contrôle vocal




Fig. 4. Coupe sagittale du conduit vocal et nasal du babouin papio papio (anatomie : Guillaume Captier, infographie : Sophie Jacopin)

Références bibliographiques

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