Toward an integrated model of language acquisition
Précédée de trois conférences de Jutta Müller, Ruth de Diego Balaguer et Sam Wass
IMPORTANT : Lasoutenance à 15h est ouverte à tout le monde (inscription non nécessaire). En revanche, merci de vous inscrire si vous souhaitez participer à la première partie des conférences & au Lunch ILCB : lunchtalks@ilcb.fr
Membres du jury :
- Marianne Jover, AMU, présidente
- Adrien Meguerditchian, AMU, rapporteur
- Ruth De Diego Balaguer, University of Barcelona, rapportrice
- Jutta Müller, University of Wien, rapportrice
- Sam Wass, East-London University, examinateur
- Benjamin Morillon, AMU, tuteur
Programme du vendredi 11 octobre :
9h30 à 10h30h : Jutta Müller (Wien Univ) : Auditory rule learning across early childhood: Does speech matter?
Pause-café
10h45 à 11h45 : Ruth De Diego Balaguer (Barcelona Univ) : In the right place at the right time: temporal expectations modulate language learning
Pause-café
12h à 13h : Sam Wass (East London Univ) : Hyperscanning and natural conversation in infant-caregiver interactions.
Lunch ILCB
15h : Soutenance HDR de Clément François (LPL - AMU) : Towards an integrated neurodevelopmental model of language acquisition
Linking linguistic and neural alignment of word meaning in the dyad
Sous la direction de Kristof Strijkers (LPL) et Benjamin Morillon (INS)
Jury : Martin PICKERING, U. of Edinburgh – Rapporteur, Président du jury
Anna K. KUHLEN, Aachen U. – Rapporteuse
Véronique BOULENGER, U. Lyon 2, CNRS – Examinatrice
Kristof STRIJKERS, AMU, CNRS – Directeur de thèse
Benjamin MORILLON, AMU, INSERM – Co-directeur de thèse
Résumé : This thesis explores the relationship between neural and linguistic alignment for word meaning, examining whether prediction drives alignment. Linguistic alignment refers to the tendency of conversational partners to synchronize mental states, words, and concepts (Clark, 1996; Pickering & Garrod, 2004). Neural alignment occurs when brain activity in speakers and listeners becomes correlated (Stephens et al., 2010; Hasson et al., 2012). Despite the evidence for both forms of alignment, whether they represent the same phenomenon remains unclear. The first objective of this thesis is to investigate whether neural alignment reflects linguistic alignment by examining whether it is sensitive to specific linguistic knowledge, such as word meanings. The second objective is to explore whether prediction enhances both linguistic and neural alignment, since it has been proposed as a key mechanism of alignment (Pickering & Garrod, 2013; Friston & Frith, 2015; Pickering & Gambi, 2018). Although predictive processing has been well-studied in individuals, its role in dyadic interactions is less understood. To address these goals, a novel experimental paradigm using EEG hyperscanning and interactive language games was developed. Participants engaged in simple semantic association tasks with or without predictability manipulation. This setup allowed investigation of (1) neural alignment for word meaning and (2) the effect of prediction on meaning-specific alignment. Results demonstrated neural alignment sensitive to word meaning and showed that prediction facilitates earlier emergence of meaning-specific neural alignment. These findings suggest neural alignment could be the brain’s signature of linguistic alignment, and offer a potential neural implementation of the interactive alignment model, highlighting the role of prediction in conversational behavior.
From speech perception in babies to vocabulary acquisition in children
Sous la direction de Laurent Prévot et Clément François (LPL)
Jury : Lauriane CABRERA – CNRS, U. de Paris – Rapporteure
Judit GERVAIN – CNRS, U. de Paris & U. di Padova – Rapporteure
Claudia MÄNNEL – Charité – Universitätsmedizin Berlin – Examinatrice
Ruth DE DIEGO-BALAGUER – U. de Barcelona – Examinatrice
Johannes ZIEGLER – CNRS, AMU – Président du jury
Laurent PREVOT – CNRS, AMU – Directeur de thèse
Clément FRANCOIS – CNRS, AMU – Co-directeur de thèse
Résumé : L’acquisition du langage est une prouesse remarquable de la cognition humaine. Les enfants maîtrisent la complexité de leur langue maternelle en quelques années seulement, et semblent y parvenir sans effort. Malgré cette apparente facilité, la compréhension de ce processus est complexifiée par l’interaction qui existe entre de nombreux facteurs, notamment neuronaux, environnementaux et cognitifs. Dans ce contexte, les études multimodales intégratives sont essentielles pour mieux comprendre la manière dont ces facteurs interagissent. De plus, la mise en œuvre de paradigmes longitudinaux permet de suivre les changements intra-individuels au fil du temps et d’aborder les relations de causalité. Ma thèse adopte cette approche, en combinant des données électrophysiologiques, environnementales et comportementales pour explorer les corrélats neuronaux de la perception de la parole, le rôle de l’environnement sonore et les capacités d’apprentissage associatif de nouveaux mots dans la prédiction de la taille du vocabulaire au cours des deux premières années de vie. Grâce à cette approche intégrative, mon travail contribue à une meilleure compréhension des prédicteurs précoces du développement du langage.
La thèse est divisée en trois études. Dans la première étude, j’ai exploré les capacités de perception précoce de la parole au cours des deux premières années de vie. J’ai validé un paradigme innovant permettant d’enregistrer les réponses cérébrales sous-corticales et corticales précoces en une seule session. L’analyse des Frequency-Following Responses (FFRs) a révélé des trajectoires développementales de l’encodage spectro-temporel des sons de parole, en particulier en ce qui concerne la fréquence fondamentale et les harmoniques, suggérant des changements maturationnels sous-cortical. Les réponses corticales (MMRs) ont révélé des différences dans l’encodage des sons de parole entre 10 et 18 mois, en accord avec la théorie de “perceptual narrowing” sur l’émergence des catégories phonologiques chez les jeunes enfants.
La seconde étude visait à caractériser les environnements auditifs quotidiens des enfants, en utilisant le système LENA (Language Environment Analysis). J’ai exploré un nouveau corpus LENA collecté dans des foyers français, enrichissant ainsi la littérature existante sur les jeux de données non anglophones. La fiabilité du logiciel d’annotation automatique de LENA sur les données françaises a été établie par le biais d’analyses 5 comparatives de différents logiciels d’annotation automatique. Les évaluations quantitatives ont révélé une augmentation de la parole des adultes et des enfants au fil du temps. J’ai également reproduit les résultats des observations de Warlaumont et(2014) concernant l’émergence d’une boucle sociale, soulignant le rôle crucial des facteurs sociaux dans le développement du langage.
Enfin, la dernière étude a examiné les interactions entre le traitement phonologique et l’apprentissage associatif de nouveaux mots pendant la période cruciale de l’acquisition de vocabulaire. Deux nouveaux mots constituant une paire minimale ont été présentés aux enfants dans une tâche de “Looking-While-Listening”. Les temps de regard moyens ont été analysés à partir de mesures oculométriques, révélant que les enfants n’ont pas réussi à apprendre les nouveaux mots. Ce résultat inattendu a suscité une discussion sur la trajectoire développementale des mécanismes d’apprentissage de nouveaux mots, en accord avec les modèles antérieurs de développement du langage.
En résumé, cette thèse apporte des informations précieuses sur la nature multiple des processus impliqués dans l’acquisition précoce du vocabulaire, en mettant l’accent sur l’interaction entre le traitement neuronal, les facteurs environnementaux et le développement cognitif dans l’apprentissage du langage dans les deux premières années de vie.
Abstract :
Language acquisition is one of the most remarkable feats of human cognition. Infants master the complexities of their native language in just a few years, in a seemingly effortless manner. Despite its apparent ease, understanding this process is challenging due to the interplay of numerous factors, including neural, environmental, and cognitive influences. In this context, multimodal integrative studies are essential to reach a more comprehensive understanding of how these factors interact. Additionally, the implementation of longitudinal designs allows for tracking intra-individual changes over time and tackling causal relationships. My thesis adopts this approach, combining electrophysiological, environmental, and behavioral data to explore the neural correlates of speech perception, the role of the auditory environment, and associative word learning abilities in predicting vocabulary size during the first two years of life. Through this integrated approach, my work contributes to a better understanding of the early predictors of language development.
The thesis is divided into three studies. In the first study, I explored early speech perception abilities within the first two years of life. I validated an innovative paradigm to record early subcortical and cortical brain responses in a single session. Exploratory analyses of the frequency-following response (FFR) revealed distinct developmental patterns in temporal and spectral encoding of speech sounds, particularly concerning fundamental frequency and higher harmonics, suggesting maturational changes at the subcortical level. The cortical responses were assessed through a multi-featured oddball paradigm, where mismatch negativity responses (MMR) were observed, indicating automatic change detection in the auditory cortex. Notably, group comparisons indicated differences in phonetic encoding, aligning with the perceptual narrowing theory, while also considering the implications of phonological categories on infants’ speech perception.
The second study aimed at characterizing the daily auditory environments of infants, using the LENA (Language Environment Analysis) system. I explored a new LENA corpus collected in French households, enhancing the existing literature on non-English datasets. The reliability of LENA’s automatic annotation software on French data was established via comparative analyses of different automatic annotation softwares. Quantitative assessments revealed an increase in both adult and infant speech over time.
I also replicated findings from Warlaumont et al. (2014)’s observations regarding the emergence of a social loop, underscoring the critical role of social factors in language development. Finally, the last study investigated the interactions between phonological processing and associative word learning during the crucial vocabulary spurt period. Infants were presented with two new words constituting a minimal pair, in Looking-While-Listening paradigm. Mean looking times were analyzed fromeye-trackingmeasures, and revealed that infants did not successfully learn the new words. This unexpected result brought up a discussion on the developmental trajectory of word learning mechanisms, in line with previous models of language development.
Overall, this thesis contributes valuable insights into the multifaceted nature of early vocabulary acquisition, emphasizing the interplay between neural processing, environmental factors, and cognitive development in shaping language learning during infancy.
L'apport du geste dans l'apprentissage et l'enseignement du vocabulaire chez les enfants de Grande Section de Maternelle : une approche fondée sur la cognition incarnée
Sous la direction de Marion Tellier (LPL) et Pascale Cole (CRPN)
Jury : André TRICOT - Rapporteur - U. Paul Valéry Montpellier 3
Dominic ANCTIL - Rapporteur - U. de Montréal (Québec, Canada)
Danielle MATTHEWS - Examinatrice - U. de Sheffield (UK)
Sandrine ESCHENAUER - Examinatrice - AMU
Séverine CASALIS - Présidente du jury - U. de Lille
Marion TELLIER - Directrice de thèse - AMU
Pascale COLE - Co-directrice de thèse -AMU
Résumé : Le vocabulaire est une composante centrale du langage oral et joue un rôle majeur dans la réussite scolaire. En particulier, le vocabulaire est un prédicteur de la réussite en lecture qui est l’un des apprentissages fondamentaux de l’école primaire. Toutefois, les résultats des enquêtes nationales évaluant les acquis des apprenant·e·s à l’entrée du CP mettent en avant un faible niveau de vocabulaire et soulignent un écart de niveau important en fonction des milieux socio-économiques. La question de l'apprentissage du vocabulaire et des méthodes pour favoriser son acquisition est donc un enjeu crucial pour l'école. Dans cette thèse, l’utilisation des gestes pour soutenir l’apprentissage et l’enseignement du vocabulaire en grande section de maternelle a été évaluée. Avec une enquête par questionnaire, nous avons examiné la place et la fonction des gestes pédagogiques comme outil d’enseignement notamment pour enrichir le vocabulaire. Deux études comportementales ont également été menées afin d’évaluer l’effet de la reproduction des gestes iconiques comme pratique pédagogique pour accroitre le vocabulaire des élèves en comparaison à la visualisation d’images et de gestes. Les résultats de l’enquête indiquent que l’utilisation des gestes pédagogiques pour introduire des mots nouveaux est hétérogène tout comme le niveau de conscientisation de cette pratique et soulignent le besoin de formation. Les résultats des études comportementales soutiennent l’idée que la reproduction des gestes iconiques par les enfants permet de favoriser l’apprentissage du vocabulaire en accord avec la perspective incarnée du langage. De plus, nos résultats soulignent l’importance de considérer l’impact du niveau de vocabulaire et du type de mots à apprendre. De manière générales, ces résultats mettent en évidence l'efficacité des gestes dans l'enseignement et l'apprentissage du vocabulaire et soulignent l'importance de l'engagement moteur des apprenant·e·s.
Exploring Conversation Through Feedback: A cross-disciplinary approach
Sous la direction de Philippe Blache (LPL) et Magali Ochs (LIS)
Jury : Martin Pickering, Professor, University of Edinburgh
Nigel Ward, Professor, University of Texas el Paso
Judith Holler, Associate Professor, Radboud University
Dirk Heylen, Professor, University of Twente
Noël Nguyen, Professeur, AMU
Philippe Blache, Directeur de Recherche, AMU
Magalie Ochs, Maîtresse de conférences, AMU
Abstract: Different phenomena play a central role in the development, maintenance, and quality of conversations. Among them, feedback is known to play a central role. This thesis proposes an experimental and theoretical contribution to the description of listeners’ behavior and their feedback production. Based on an interdisciplinary approach, three main axes are developed.
The first axis focuses on the creation and annotation of different corpora, including one created specifically for the needs of the thesis: the SMYLE corpus, comprising audiovisual and neurophysiological data. SMYLE involves 30 participant dyads engaged in narrating three stories, followed by fifteen minutes of free conversation. The narration task includes two experimental conditions: an attentive listener condition and a distracted listener condition.
The second axis addresses computational modeling by developing a hierarchical model for predicting feedback, multimodal and interpretable. Next, we propose a theoretical feedback model using a feature structure representation. This model aims to describe feedback in terms of formand function while studying their interactions.
The third axis presents an experimental work. A first study explores the perception of feedback based on its production delay. A second study analyzes the impact of listener distraction on feedback production and interaction quality. Finally, a third exploratory study aims to define listening styles, showing alignment of styles among interlocutors.
The use and processing of word accentuation by French listeners
L'utilisation et le traitement de l'accentuation des mots par
les auditeurs francophones
Sous la direction de Sophie Dufour et Amandine Michelas (LPL)
Jury : Sharon PEPERKAMP Rapporteure - CNRS - Université Paris Sciences et Lettres
Emmanuel FERRAGNE Rapporteur - Université Paris Cité
Caterina PETRONE Examinatrice - CNRS - AMU
Elsa SPINELLI Présidente du jury - Université Grenoble Alpes
Sophie DUFOUR Directrice de thèse - CNRS - AMU
Amandine MICHELAS Co-directrice de thèse - CNRS - AMU
Résumé :
Les auditeurs francophones sont connus pour éprouver des difficultés perceptifs dans le traitement et la discrimination de l’accentuation contrastive non native des mots (i.e. les contrastes de position de l’accent au sein desmots). Cela est dû au fait que l’accentuation en français est fixe au niveau syntagme et n’a aucune fonction lexicale contrastive au niveau dumot. Les mots français reçoivent une accentuation sur leur dernière syllabe lorsqu’ils sont situés à la fin du syntagme, tandis que les mots placés ailleurs restent non accentués. Ainsi, le sens des mots reste inchangé indépendamment de l’accentuation. Cette thèse de doctorat explore comment les auditeurs francophones utilisent et traitent l’accentuation desmots aux niveaux pré-lexical et lexical du traitement, grâce à des études EEG et comportementales.
Contextualisation des manuels de FLE utilisés en cours Jingdu élémentaire en milieu universitaire chinois : de la conception à l’utilisation
Sous la direction de Marion Tellier et Catherine David (LPL)
Jury :
Philippe BLANCHET Président du jury - Univ Rennes 2
Margaret BENTO Rapporteure - Univ Paris Cité
Catherine MULLER Rapporteure - Univ Grenoble Alpes
FU Rong Examinateur - Univ des Langues étrangères de Pékin
Marion TELLIER Directrice de thèse - AMU
Catherine DAVID Co-directrice de thèse - AMU
Résumé :
Cette recherche vise à analyser et à mieux comprendre comment le travail sur l’objet-langue intègre l’objectif communicatif dans la conception et l’utilisation des manuels de FLE utilisés en cours Jingdu élémentaire (où le français est enseigné comme spécialité universitaire en Chine). C’est dans cet objectif que nous avons d’abord analysé quatre manuels de différentes générations (celles des années 1990, 2000 et 2010), lesquels sont édités en Chine et destinés au cours Jingdu élémentaire. Cette analyse montre le renforcement de l’objectif communicatif avec le temps tout en affirmant le statut inébranlable de l’objectif linguistique. En second lieu, nous avons observé et étudié les pratiques de quatre enseignantes de FLE chinoises. Les données recueillies (enregistrements de cours) et analysées (annotation thématique, méthode du synopsis) éclairent l’intégration de l’objectif communicatif à différents degrés et de différentes manières ainsi que le rôle stable de l’objectif linguistique (malgré des différences entre les classes et les manuels utilisés). Par ailleurs, la présente recherche s’inscrit dans une approche de la contextualisation dans la mesure où l’interprétation de la conception et de l’utilisation des manuels se base sur le recours aux paramètres contextuels, repérés explicitement à travers l’analyse de documents, les entretiens, les questionnaires et la triangulation de ces données collectées avec différentes méthodologies. L’étude des contextes de conception et d’utilisation des manuels permet une meilleure compréhension du travail sur l’objet-langue dans les visées linguistique et communicative.
14h Salle de conférences B011, LPL, Aix-en-Provence
Ling Zhou
(LPL-AMU)
Optimiser la prononciation du français standard chez les étudiants de F2LE en Chine : de l’éclectisme en didactique du FLE
Sous la direction de Cyril Aslanov & Amélie Leconte
Jury :
Jérémi Sauvage - Univ. Paul-Valéry Montpellier 3 - Rapporteur
Grégory Miras - Univ. de Lorraine - Rapporteur
Claire Pillot-Loiseau - Univ. Sorbonne Nouvelle - Présidente du jury
Zhiqing Li - Univ. océanique de Chine - Examinateur
Cyril Aslanov - LPL/AMU - Directeur de thèse
Amélie Leconte - LPL/AMU - Codirectrice de thèse
Résumé :
Dans le contexte hétéroglotte de l’enseignement-apprentissage du français enseigné comme deuxième langue étrangère à l’université chinoise (F2LE), la méthodologie traditionnelle d’influence soviétique est encore largement pratiquée. Cette approche laisse peu de place à la pratique de l’oral et à l’entraînement de la prononciation du français. Cela perturbe la prononciation des phonèmes du français par les étudiants chinois et rend leur prononciation difficilement intelligible. Ces apprenants possèdent par ailleurs leur propre expérience et habitudes d’apprentissage des langues étrangères et leur propre répertoire langagier, ce qui n’est pas sans effet sur l’apprentissage de la prononciation du français. Notre recherche vise à mettre en évidence l’intérêt d’une approche éclectique en vue d’améliorer les processus d’enseignement-apprentissage de la prononciation du français standard chez les étudiants chinois du F2LE. Cette approche éclectique repose sur la linguistique (linguistique contrastive et typologie linguistique), la didactique du français langue étrangère (didactique de l’oral) et sur l’intégration des technologies numériques dans l’éducation. L’étude empirique que nous avons menée pendant six mois à l’Université normale de Gannan en Chine nous a permis de concevoir, de mettre en œuvre et d’évaluer un dispositif pédagogique reposant sur l’analyse contrastive des langues en contact dans notre contexte. Ce dispositif combine différentes méthodes de correction phonétique et intègre plusieurs outils TICE afin d’améliorer l’intelligibilité de la prononciation du français standard au niveau des éléments segmentaux. Cette étude met en relief la complexité des processus d’enseignement-apprentissage de la prononciation d’une langue étrangère.
The Categorization of Speech Sounds as a Collective Decision Process
Sous la direction de Noël Nguyen (LPL/AMU) et Martin Pickering (U. Edinburgh)
Jury :
Chiara Gambi (University of Warwick, Rapporteur)
Patti Adank (University College London, Rapporteur)
Eleanor Chodroff (University of Zurich, Examinatrice)
Kristof Strijkers (AMU, Président)
Noel Nguyen (AMU, directeur)
Martin Pickering (University of Edinburgh, co-directeur).
Résumé :
Dans la perception de la parole, les auditeurs intègrent des informations sur divers indices acoustiques pour attribuer de manière cohérente le signal à sa catégorie perceptive. Ces catégories perceptuelles ne sont pas entièrement définies par les propriétés acoustiques du signal mais sont établies dans l’interaction sociale. Même les membres de la même communauté linguistique présentent des schémas de catégorisation différents. En dialogue, deux interlocuteurs peuvent alors devoir convenir d’une catégorisation d’un signal afin de se comprendre mutuellement. Cependant, la façon dont cela peut se produire est un phénomène peu compris. Selon le inter- active alignment account les interlocuteurs réussissent à communiquer en alignant automatiquement leurs représentations à chaque niveau linguistique, y compris au niveau phonologique. Cette thèse explore si les interlocuteurs en viennent à partager la catégorisation d’un signal. Et comment les adaptations de la perception pourraient être liées aux adaptations de la production. Les deux premières expériences visent à étudier l’influence de l’interaction sociale sous forme d’échange d’informations entre dyades interactives sur la catégorisation des sons de la parole : Dans une tâche d’association son-image, les participants regroupés en dyades devaient convenir d’une correspondance entre cinq stimuli acoustiques sur un continuum et deux images. Il y avait deux conditions expérimentales. Dans l’une, les partenaires recevaient des com- mentaires sur le fait que leur association correspondait à celle de leur partenaire, dans l’autre, les participants effectuaient la tâche eux-mêmes, sans recevoir de commen- taires. Nous avons demandé si l’échange d’informations entre les dyades interactives influencerait l’accord et la catégorisation des stimuli entendus. Dans une deuxième expérience, les participants ont réalisé une tâche de catégorisation individuelle après la catégorisation interactive pour examiner si l’interaction avait un effet durable sur la perception des participants. L’interaction a eu une influence significative sur la catégorisation globale des stimuli. Le mécanisme sous-jacent permettant aux partici- pants de se coordonner reste cependant encore peu clair. L’alignement, en tant que mécanisme automatique permettant la compréhension, présuppose également la parité des représentations. Deux expériences ont été menées pour examiner comment les adaptations de la perception pourraient être liées aux adaptations de la production. Dans une expérience en ligne avec des conditions 2×2, les participants ont été invités à catégoriser neuf stimuli sur un continuum de VOT et à produire de la parole avant et après avoir joué à un jeu avec un bot. Pendant le jeu, les participants ont été formés sur une correspondance son-mot avec une tendance vers l’un des points terminaux ; la moitié des participants ont ensuite alterné entre la catégorisation et la production des stimuli. Les résultats indiquent que la perception et la production ne s’ajustent pas symétriquement au cours d’une interaction. Dans une quatrième expérience, ce lien est exploré plus avant en demandant à la moitié des participants d’imiter ou de répéter la production du locuteur modèle pendant la tâche interactive. L’imitation a été dé- montrée pour affecter la convergence phonétique dans la production. Nous avons en outre inclus une deuxième paire minimale en tant que stimuli. Les adaptations de la perception et de la production semblent être non corrélées. Dans l’ensemble, les ré- sultats suggèrent que les participants peuvent facilement adapter leur comportement de catégorisation les uns aux autres. La perception et la production sont toutes deux influencées par le stimulus, mais les adaptations ne sont pas parallèles. Cela indique que les interlocuteurs peuvent ajuster dynamiquement leurs besoins communicatifs mutuels dans l’interaction.
