Activité corticale et sous-corticale dans la segmentation de la parole: Exploration à partir d'un couplage EEG cortical et intra-EEG du noyau sous-thalamique dans la maladie de Parkinson – STN-brain-speech-seg

L’objectif de notre projet est d’affiner notre compréhension des bases neurales de la perception de la parole, en étudiant la segmentation de la parole par apprentissage statistique, une des étapes les plus fondamentales de l’acquisition du langage oral. Nous adopterons une approche innovante combinant l’exploration simultanée de l’activité corticale et sous-corticale enregistrée chez des personnes atteintes de la maladie de Parkinson (PaMP) ayant subi une stimulation cérébrale profonde bilatérale dans le noyau sous-thalamique (STN-DBS). C’est une occasion unique d’étudier le rôle, encore peu documenté, des noyaux gris centraux dans le traitement de la parole. Plus précisément, nous enregistrerons l’activité cérébrale au cours d’une tâche d’apprentissage statistique, où les PaMP segmentent perceptivement, de manière implicite, un signal acoustique continu en (pseudo)mots. L’enregistrement simultané des réponses corticales et sous-corticales est possible car la version la plus récente des stimulateurs de STN-DBS est capable d’enregistrer les potentiels de champ locaux (LFP) des électrodes implantées. Cette avancée technologique permet l’enregistrement de l’activité du STN bien après la chirurgie.

Nous réaliserons une série de tâches de segmentation perceptive de la parole et analyserons les performances, ainsi que les enregistrements sous-corticaux (STN LFP) et corticaux (EEG). L’apprentissage étant une fonction clé des noyaux gris centraux, et la segmentation de la parole reposant sur des représentations phonologiques et une automatisation du découpage des phonèmes qui peuvent être affectées dans la maladie de Parkinson, notre étude est originale, innovante et pertinente, en particulier chez les PaMP avec qui le protocole n’a jamais été appliqué. Ce paradigme est un puissant mécanisme d’apprentissage implicite qui permet aux individus de segmenter un signal acoustique continu en (pseudo)mots en l’absence d’instructions explicites. Dans cette tâche expérimentale, le rôle du STN dans l’intégration des informations provenant de plusieurs zones corticales semble essentiel. Cependant, le couplage d’activité entre le STN et les zones corticales, reste difficile à cerner.

La question est de savoir si les noyaux gris centraux sont impliqués dans l’apprentissage de séquences de parole, telles que les séquences de phonèmes formant des mots. Pour combler cette lacune, nous proposons d’utiliser une approche intégrative pour enregistrer simultanément les STN LFP – avec le dispositif de détection de la STN-DBS – et l’activité corticale avec EEG de surface.

L’objectif scientifique principal de notre projet est de faire progresser les connaissances fondamentales sur l’implication du STN dans le traitement de la parole. Notre équipe, qui comprend des experts de différents domaines, unira ses forces pour aborder plusieurs questions de recherche dans une perspective interdisciplinaire.