Soutenance de thèse

Snežana Todorović

(LPL/AMU)

Mardi 11 juillet 2023, 9h

LPL, salle de conférences B011

Changements neuronaux et processus cognitifs sous-jacents à l’acquisition de nouvelles compétences : données probantes de l’apprentissage moteur et de la production de la parole / Neural Changes and Cognitive Processes Underlying Novel Skill Acquisition: Evidence from Motor Learning and Speech Production

Résumé
Compétence essentielle en communication, à l’interface entre l’apprentissage moteur et la production de la parole, la prononciation de nouvelles séquences phonétiques est aussi une forme de comportement adaptatif. À travers une série de méta-analyses, nous avons examiné les processus cognitifs impliqués dans l’apprentissage de séquences motrices et leurs corrélats neuronaux en fonction de la tâche et des propriétés de la séquence en cours d’apprentissage. Similaire au réseau cérébral que l’on retrouve dans la production de la parole, ce réseau variait en fonction des processus cognitifs pouvant être détectés à travers différentes conceptions expérimentales, permettant d’affiner certains modèles neurocognitifs existants sur l’apprentissage moteur. En nous focalisant davantage sur deux processus cognitifs sous-jacents à l’acquisition de compétences, le suivi de performance et le raffinement du modèle interne, nous avons réalisé une expérience en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, dans laquelle les participants ont appris à prononcer de nouvelles séquences vocales de différents niveaux de difficulté de prononciation en fonction de leur légalité phonotactique. Deux mécanismes de suivi de performance ont été observés : un sensorimoteur dans les régions motrices du cervelet et le cortex frontal médial, et un transmodal dans les régions cognitives du cervelet, notamment dans le crus I, et des zones temporo-pariétales. Finalement, l’amélioration de la motricité, soutenue par les ganglions de la base, et le raffinement du modèle interne, soutenu par le cervelet, ont été examinés à travers les changements de connectivité fonctionnelle entre ces régions et le reste du cerveau. La connectivité des deux régions avec les zones corticales frontales et médio-frontales a changé après l’amélioration motrice induite par la répétition de nouvelles syllabes. Les changements liés à l’apprentissage, qui reflèteraient la mise à jour du modèle interne du cervelet, ont entraîné une augmentation de la connectivité du crus I droit avec le précuneus gauche dans le cortex pariétal. Ce changement de connectivité pourrait s’expliquer par la capacité croissante du cervelet à prédire l’état futur de l’activité corticale pariétale, augmentant leur synchronisation. L’activité pariétale pourrait alors soutenir l’imagerie motrice précédant l’articulation du mouvement, pour améliorer davantage la prédiction calculée dans le cervelet. L’ensemble des travaux rapportés dans cette thèse représente une étape importante vers la compréhension de la production de nouvelles séquences de la parole en tant que compétence basée sur des processus cognitifs partagés avec d’autres comportements adaptatifs. Combinant les approches traditionnelles avec la connectivité fonctionnelle à l’état de repos, nous avons observé ces processus non seulement dans des zones cérébrales distinctes, mais nous avons également pu identifier leur couplage dans des réseaux fonctionnels.