Le GIN a développé un nouvel atlas des aires corticales de l’organisation neuronale du traitement des listes de mots, commun aux tâches de production, d’écoute et de lecture. Il sera particulièrement intéressant pour évaluer les changements anatomo-fonctionnels induits par les pathologies du langage, et plus particulièrement les troubles de la parole tels que la dysarthrie et l’apraxie. Il sera également utile aux études de cohorte recherchant les bases génétiques du langage.
Nous avons cherché à identifier les réseaux neuronaux à large échelle sur la base de l’analyse combinée 1. des activations cérébrales induites par les tâches de production, d’écoute et de lecture de listes de mots et 2. de la connectivité intrinsèque, c’est-à-dire de l’activité simultanée de régions cérébrales au repos.
Quelles régions cérébrales composent l’atlas ?
L’atlas WMCA se compose de deux réseaux : un réseau impliqué dans la réalisation des tâches (appelé WORD-LIST_CONTROL) et le réseau WORD-LIST_CORE qui regroupe 14 aires motrices, prémotrices et phonémiques dans l’hémisphère gauche, ainsi que l’aire postérieure de la voix humaine (le sulcus temporal supérieur droit, STS3).
Le réseau WORD-LIST_CORE (voir figure 1) permet d’identifier pour la première fois un modèle de l’organisation neuronale du traitement des listes de mots qui propose que :
(1) les circuits phonologiques « perception-action » sont impliqués comme le révèle le recrutement des aires frontales et précentrales gauche ainsi que des aires temporo-pariétales. Cela correspond notamment à la boucle de mémoire de travail phonologique dans laquelle les gestes articulatoires sont les unités motrices centrales sur lesquelles la perception, la production et la lecture des mots se développent et interagissent, selon la théorie motrice du discours (Liberman et Whalen 2000);
(2) l’implication d’une aire connue pour participer au traitement phonologique (le gyrus supramarginal gauche, SMG1) avec une aire d’intégration prosodique (le sulcus temporal supérieur droit, STS3) pourrait refléter l’imbrication des informations prosodiques et phonémiques.
Localisation des 21 hROIs. A) Vues latérales et médianes droite et gauche des 2 réseaux identifiés. WORD-LIST_CORE : en vert et WORD-LIST_CONTROL : en rose. B) Corrélations intra et inter-hémisphériques au repos entre les 21 hROIs. Les régions motrices gauche et le STS droit sont fortement et positivement corrélés : ils constituent le réseau WORD-LIST_CORE (vert).
Quelle a été l’approche méthodologique ?
Dans la lignée du développement de l’atlas SENSAAS (Labache et al, 2019), WMCA a été développé à partir de données d’Imagerie par Résonance Magnétique fonctionnelle (IRMf) : à la fois obtenues lors d’acquisitions d’activité évoquée par les tâches et d’activité de repos, chez 144 sujets droitiers de la base de données BIL&GIN (une base de données dédiée à l’étude de la spécialisation hémisphérique, Mazoyer et al, 2016).
Dans un premier temps, nous avons identifié les régions de chaque hémisphère présentant à la fois une activation et une asymétrie conjointe aux trois tâches, afin de mettre en évidence les aires essentielles au traitement du mot. Quatorze régions homotopiques d’intérêt (hROI) gauche et 7 hROI droite ont répondu à ce critère.
Nous avons ensuite calculé les corrélations temporelles des fluctuations du signal BOLD à l’état de repos pour ces 21 hROIs, et avons effectué une classification hiérarchique pour déterminer leur organisation en réseau.
Contact : Isabelle Hesling
La référence complète
Hesling, I., Labache, L., Joliot, M., and Tzourio-Mazoyer, N. (2019). Large-scale plurimodal networks common to listening to, producing and reading word lists: an fMRI study combining task-induced activation and intrinsic connectivity in 144 right-handers. Brain Struct Funct 224, 3075–3094. doi: 10.1007/s00429-019-01951-4
Bibliographie
Labache, L., Joliot, M., Saracco, J., Jobard, G., Hesling, I., Zago, L., Mellet, E., Petit, L., Crivello, F., Mazoyer, B., et al. (2019). A SENtence Supramodal Areas AtlaS (SENSAAS) based on multiple task-induced activation mapping and graph analysis of intrinsic connectivity in 144 healthy right-handers. Brain Struct Funct 224, 859–882. doi: 10.1007/s00429-018-1810-2
Mazoyer, B., Mellet, E., Perchey, G., Zago, L., Crivello, F., Jobard, G., Tzourio-Mazoyer, N. (2016). BIL&GIN: A neuroimaging, cognitive, behavioral, and genetic database for the study of human brain lateralization. Neuroimage, 124:1225-1231. doi: 10.1016/j.neuroimage.2015.02.071