Behavioral and Neurophysiological Representations of Speech Phonemic Units

Représentations comportementale et neurophysiologique des unités phonémiques de la parole Le potentiel évoqué auditif (PEA) est une réponse neuroélectrique à un stimulus auditif qui reflète les activités d'un ensemble de neurones le long des voies du système auditif. Ce biopotentiel est utilisé pour aider au diagnostic des maladies auditives et à l'étude du traitement auditif dans le cerveau humain. L'amélioration des techniques d'acquisition, de traitement et d'analyse des biopotentiels, permet d'approfondir nos connaissances sur le traitement auditif. Pour cela, il est intéressant de travailler avec des stimuli plus complexes, comme la parole, qui ont plus de paramètres acoustiques variant en temps et en fréquence que les clics ou les tonalités. L'un des moyens d'analyser le traitement de la parole par le cerveau humain consiste à étudier la perception catégorielle (PC) des phonèmes. La PC des sons de la parole consiste en la cartographie des changements continus des caractéristiques sonores dans des unités perceptives discrètes au cours de l'identification phonémique. L'objectif de ce travail est d'étudier les corrélats neuronaux de la PC des phonèmes en portugais brésilien en analysant la réponse tardive évoquée auditive (RTEA) dans le cadre des caractéristiques acoustiques des phonèmes, l'amplitude et la latence des réponses, les régions corticales impliquées , degré d'attention à la tâche acoustique (passive ou active) et aux caractéristiques physiques ou psychophysiques de la réponse. Une expérience a été menée avec des tâches qui impliquaient la catégorisation active et passive de phonèmes appartenant à deux continuums différents: l'un basé sur les variations du voice onset time (VOT), qui représente un signal acoustique temporel, et l'autre basé sur les variations du formant. fréquences, une caractéristique spectrale du stimulus. Les RTEA ont été acquis par électroencéphalographie (EEG). L'analyse des RTEA a été réalisée dans les domaines temps et temps-fréquence en conjonction avec des données comportementales obtenues à partir des courbes psychométriques des sujets. Dans le domaine temporel, les amplitudes et les latences des composantes RTEA, N1 et P2, ont été analysées. Dans le domaine temps-fréquence, les données étaient représentées par des coefficients d'ondelettes discrets. Pour extraire les représentations physiques et psychophysiques du codage catégoriel, nous avons proposé une technique de régression originale qui permet de travailler avec un petit nombre d'observations mais de grandes dimensions que nous avons appelée, RoLDSIS. Les coefficients de régression et les amplitudes et latences N1 et P2 ont été analysés par analyse de contraste de modèles à effets mixtes. Les résultats ont montré que la perception catégorielle est affectée par le signal acoustique mais pas par la tâche et elle est codée autour de la latence de l'onde P2 par l'activité de la bande bêta, une oscillation cérébrale liée à l'ambiguïté et à la force de la perception catégorielle de la parole. Il a été observé que les participants qui présentent une PC comportementalement plus forte présentaient une plus grande différence entre leur représentation neuronale physique et psychophysique des stimuli. Nous montrons que PC se produit quand il n'y a pas d'attention à la tâche auditive mais uniquement pour le signal acoustique basé sur les formants. Des différences hémisphériques ont été observées dans le traitement de la parole avec une activité plus forte dans l'hémisphère gauche. Des différences ont observées entre les régions corticales frontales et temporales où les structures temporelles effectueraient, principalement, un traitement spectrotemporel des stimuli tandis que les structures frontales effectueraient un traitement psychophysique lié au PC. Cette étude a comparé différentes dimensions liées à la PC de la parole et a confirmé de nombreux résultats trouvés dans la littérature pour d'autres langues avec acquisitions réalisées de manière non invasive à l'aide d'un protocole simple et reproductible.