Relations sensori-motrices lors de communication parlée : Application chez les jeunes adultes et séniors normo-entendants et les patients sourds implantés cochléaire

Speech communication can be considered as an interactive process involving afunctional coupling between sensory and motor systems. The aim of this thesis was to test possible perceptuo-motor linkages during both speech perception and production, using distinct behavioral paradigms and populations. The experimental protocol was made of three classic experiments: a first paradigm of close-shadowing, aiming at exploring the partially motor format of audio and audiovisual stimuli; a second paradigm allowing to correlate production and perception of vowels; and a third paradigm of conscious and unconscious imitation of pitch. The experimental protocol was validated with a first group of young hearing adults. The second population studied was composed of elderly normal-hearing participants, in order to evaluate the consequences of both cognitive and linguistic declines. Results allowed us to suggest a functional activation of perceptuo-motor linkage during speech production and perception.The third population we tested comprised post-lingually deaf patients wearing acochlear implant. Our objective was to determine the impact of the sensorial deprivation and the re-learning processes, associated with their implantation, on perceptuo-motor linkages. Unexpectedly, results showed an active sensori-motor relationship in those participants, even shortly after the cochlear implantation. Altogether, our results confirmed the perceptuo-motor nature of speech. Importantly, in spite of degraded performances, these interactions between the sensory and the motor systems during speech production and perception remained functional in both the elderly normal-hearing population and the post-lingually deaf patients, wearing a cochlear implant.La communication parlée peut être vue comme un processus interactif impliquant un couplage fonctionnel entre les systèmes moteur et sensoriel. L’objectif de ce travail de thèse est de tester ces possibles liens perceptivo-moteurs, aussi bien lors de la perception que de la production de la parole, au travers de multiples paradigmes comportementaux et auprès de différentes populations de participants. Le protocole expérimental mis en place est composé de trois paradigmes expérimentaux classiques : un premier paradigme de close-shadowing,visant à explorer le format partiellement moteur de stimuli auditifs et audiovisuels de parole ; un second paradigme permettant de mettre en évidence des corrélations entre la production et la perception de voyelles ; et enfin, un dernier paradigme d’imitation consciente et inconsciente de fréquence fondamentale.Suite à la validation de notre protocole expérimental auprès d’une population contrôle de jeunes adultes normo-entendants, nous avons étudié une seconde population constituée d’adultes normo-entendants séniors, et ceci afin d’évaluer la conséquence d'un déclin des fonctions cognitives et langagières. Les résultats obtenus ont permis de suggérer une activation fonctionnelle des liens perceptivo-moteurs lors de la perception et de la production de parole chez l’ensemble des participants. La troisième population testée était constituée de patients sourds post-linguaux puis implantés, afin de déterminer l'impact d'une déprivation sensorielle ainsi que les éventuels réapprentissages liés à leur implantation sur ces liens perceptivo-moteurs. De manièresurprenante, les résultats ont mis en évidence des relations sensori-motrices actives chez ces participants, et ce même très peu de temps après l’implantation. Pris ensemble, les résultats observés avec ces trois paradigmes expérimentaux et auprès de ces trois groupes de participants attestent de la nature perceptivo-motrice de la parole. De manière importante, malgré des performances dégradées, ces interactions entre systèmes sensoriels et moteur lors de la perception et de la production de parole resteraient fonctionnelles auprès des deux populations, celle des adultes normo-entendants séniors etcelle des patients sourds post-linguaux porteurs d’un implant cochléaire

Sensory-motor interactions in speech perception, production and imitation: behavioral evidence from close shadowing, perceptuo-motor phonemic organization and imitative changes.

International audienceSpeech communication can be viewed as an interactive process involving a functional coupling between sensory and motor systems. In the present study, we combined three classical experimental paradigms to further test perceptuomotor interactions in both speech perception and production. In a first close shadowing experiment, auditory and audiovisual syllable identification led to faster oral than manual responses. In a second experiment, participants were asked to produce and to listen to French vowels, varying from height feature, in order to test perceptuo-motor phonemic organization and idiosyncrasies. In a third experiment, online imitative changes on the fundamental frequency in relation to acoustic vowel targets were observed in a non-interactive situation of communication during both unintentional and voluntary imitative production tasks. Altogether our results appear exquisitely in line with a functional coupling between action and perception speech systems and provide further evidence for a sensory-motor nature of speech representations

Sensory-motor interactions in speech perception, production and imitation: behavioral evidence from close shadowing, perceptuo-motor phonemic organization and imitative changes.

International audienceSpeech communication can be viewed as an interactive process involving a functional coupling between sensory and motor systems. In the present study, we combined three classical experimental paradigms to further test perceptuomotor interactions in both speech perception and production. In a first close shadowing experiment, auditory and audiovisual syllable identification led to faster oral than manual responses. In a second experiment, participants were asked to produce and to listen to French vowels, varying from height feature, in order to test perceptuo-motor phonemic organization and idiosyncrasies. In a third experiment, online imitative changes on the fundamental frequency in relation to acoustic vowel targets were observed in a non-interactive situation of communication during both unintentional and voluntary imitative production tasks. Altogether our results appear exquisitely in line with a functional coupling between action and perception speech systems and provide further evidence for a sensory-motor nature of speech representations

The shadow of a doubt? Evidence for perceptuo-motor linkage during auditory and audiovisual close-shadowing

One classical argument in favor of a functional role of the motor system in speech perception comes from the close shadowing task in which a subject has to identify and to repeat as quickly as possible an auditory speech stimulus. The fact that close shadowing can occur very rapidly and much faster than manual identification of the speech target is taken to suggest that perceptually-induced speech representations are already shaped in a motor-compatible format. Another argument is provided by audiovisual interactions often interpreted as referring to a multisensory-motor framework. In this study, we attempted to combine these two paradigms by testing whether the visual modality could speed motor response in a close-shadowing task. To this aim, both oral and manual responses were evaluated during the perception of auditory and audio-visual speech stimuli, clear or embedded in white noise. Overall, oral responses were faster than manual ones, but it also appeared that they were less accurate in noise, which suggests that motor representations evoked by the speech input could be rough at a first processing stage. In the presence of acoustic noise, the audiovisual modality led to both faster and more accurate responses than the auditory modality. No interaction was however observed between modality and response. Altogether, these results are interpreted within a two-stage sensory-motor framework, in which the auditory and visual streams are integrated together and with internally generated motor representations before a final decision may be available

L'ombre d'un doute ? Interactions perceptivo-motrices lors de tâches de close-shadowing auditive et audio-visuelles

International audienceOne classical argument in favor of a functional role of the motor system in speech perception comes from the close shadowing task in which a subject has to identify and to repeat as quickly as possible an auditory speech stimulus. The fact that close shadowing can occur very rapidly and much faster than manual identification of the speech target is taken to suggest that perceptually-induced speech representations are already shaped in a motor-compatible format. Another argument is provided by audiovisual interactions often interpreted as referring to a multisensory-motor framework. In this study, we attempted to combine these two paradigms by testing whether the visual modality could speed motor response in a close-shadowing task. To this aim, both oral and manual responses were evaluated during the perception of auditory and audio-visual speech stimuli, clear or embedded in white noise. Overall, oral responses were much faster than manual ones, but it also appeared that they were less accurate in noise, which suggests that motor representations evoked by the speech input could be rough at a first processing stage. In the presence of acoustic noise, the audiovisual modality led to both faster and more accurate responses than the auditory modality. No interaction was however observed between modality and response. Altogether, these results are interpreted within a two-stage sensory-motor framework, in which the auditory and visual streams are integrated together and with internally generated motor representations before a final decision may be available.Un argument classique en faveur des théories motrices de la perception de la parole provient du paradigme de " close-shadowing " (répétition rapide). Le fait que cette tâche de close-shadowing entraîne des réponses orales bien plus rapides qu'en réponses manuelles suggère en effet un codage des représentations perceptives dans un format moteur, compatible avec une réponse orale. Un autre argument est apporté par les interactions audio-visuelles lors de la perception de parole, souvent interprétées en référence à un couplage fonctionnel entre audition, vision et motricité. Dans cette étude, nous avons combiné ces deux paradigmes de manière à tester si la modalité visuelle pouvait induire des réponses motrices plus rapides lors d'une tâche de close-shadowing. Pour ce faire, différentes tâches de catégorisation orale et manuelle de stimuli de parole présentés auditivement ou audio-visuellement, en présence ou non d'un bruit blanc, ont été réalisées. De manière générale, les réponses orales ont été plus rapides que les réponses manuelles, mais aussi moins précises, notamment dans le bruit, ce qui suggère que la représentation motrice induite par la stimulation pourrait être peu précise dans un premier niveau de traitement. En présence d'un bruit acoustique, la modalité audiovisuelle s'est avérée à la fois plus rapide et plus précise que la modalité auditive. Aucune interaction entre le mode de réponse et la modalité de présentation des stimuli n'a cependant été observée. Nous interprétons l'ensemble de ces résultats dans un cadre théorique proposant l'existence de boucles perceptivo-motrices, dans lesquelles les entrées auditives et visuelles seraient intégrées et reliées à la génération interne de représentations motrices préalablement au processus final de décision

L'ombre d'un doute ? Interactions perceptivo-motrices lors de tâches de close-shadowing auditive et audio-visuelles

International audienceOne classical argument in favor of a functional role of the motor system in speech perception comes from the close shadowing task in which a subject has to identify and to repeat as quickly as possible an auditory speech stimulus. The fact that close shadowing can occur very rapidly and much faster than manual identification of the speech target is taken to suggest that perceptually-induced speech representations are already shaped in a motor-compatible format. Another argument is provided by audiovisual interactions often interpreted as referring to a multisensory-motor framework. In this study, we attempted to combine these two paradigms by testing whether the visual modality could speed motor response in a close-shadowing task. To this aim, both oral and manual responses were evaluated during the perception of auditory and audio-visual speech stimuli, clear or embedded in white noise. Overall, oral responses were much faster than manual ones, but it also appeared that they were less accurate in noise, which suggests that motor representations evoked by the speech input could be rough at a first processing stage. In the presence of acoustic noise, the audiovisual modality led to both faster and more accurate responses than the auditory modality. No interaction was however observed between modality and response. Altogether, these results are interpreted within a two-stage sensory-motor framework, in which the auditory and visual streams are integrated together and with internally generated motor representations before a final decision may be available.Un argument classique en faveur des théories motrices de la perception de la parole provient du paradigme de " close-shadowing " (répétition rapide). Le fait que cette tâche de close-shadowing entraîne des réponses orales bien plus rapides qu'en réponses manuelles suggère en effet un codage des représentations perceptives dans un format moteur, compatible avec une réponse orale. Un autre argument est apporté par les interactions audio-visuelles lors de la perception de parole, souvent interprétées en référence à un couplage fonctionnel entre audition, vision et motricité. Dans cette étude, nous avons combiné ces deux paradigmes de manière à tester si la modalité visuelle pouvait induire des réponses motrices plus rapides lors d'une tâche de close-shadowing. Pour ce faire, différentes tâches de catégorisation orale et manuelle de stimuli de parole présentés auditivement ou audio-visuellement, en présence ou non d'un bruit blanc, ont été réalisées. De manière générale, les réponses orales ont été plus rapides que les réponses manuelles, mais aussi moins précises, notamment dans le bruit, ce qui suggère que la représentation motrice induite par la stimulation pourrait être peu précise dans un premier niveau de traitement. En présence d'un bruit acoustique, la modalité audiovisuelle s'est avérée à la fois plus rapide et plus précise que la modalité auditive. Aucune interaction entre le mode de réponse et la modalité de présentation des stimuli n'a cependant été observée. Nous interprétons l'ensemble de ces résultats dans un cadre théorique proposant l'existence de boucles perceptivo-motrices, dans lesquelles les entrées auditives et visuelles seraient intégrées et reliées à la génération interne de représentations motrices préalablement au processus final de décision

Production de parole et perception de sons et de parole par les enfants sourds porteurs d'un implant cochléaire

Since the cochlear implant's invention in 1978, which contribute to the recuperation of an auditory signal for al lot of deaf people, much of studies have been realized to understand the development of the acquisition of speech by deaf implanted people. These studies have been done on adult subjects and later on children subjects, one of the goal was to understand the role of age implantation on children. We interested on the speech production and the sounds perception of deaf hearing implanted children by describe and synthesised a sample of studies on this subject to understand what are bringing-in and limits of cochlear implant. According to these studies, cochlear implantation seems to be a bringing-in of vocal development and of phonological and lexical perception, in the vocabulary production for example and of phonological and lexical perception, namely on phoneme and vocabulary comprehension. On the other hand, cochlear implantation seems to be a limit to voice recognition and to prosody and speech intelligibility. However, it will be interesting to compare deaf hearing implanted children's voice and those of deaf non implanted children, to understand in which measure voice's quality and speech intelligibility of hearing implanted children is limited.Depuis l'invention de l'implant cochléaire en 1978, qui permet à de nombreux sourds de récupérer un signal auditif, beaucoup d'études ont été réalisées pour comprendre le développement de l'acquisition de la parole par les sourds implantés. Ces différentes études ont été menées d'abord sur des adultes implantés puis chez des enfants implantés, un des buts étant de comprendre le rôle de l'âge d'implantation chez les enfants. Pour notre part, nous nous sommes intéressés à la production de parole et à la perception de son des enfants implantés en décrivant et synthétisant un panel d'études menées sur le sujet, ceci afin de comprendre quels sont les apports et les limites de l'implant cochléaire. Selon ces études, l'implant semble être un apport en développement vocal précoce, en production lexicale, c'est-à-dire en vocabulaire, ainsi qu'en perception phonologique et lexicale, c'est-à-dire en compréhension de phonèmes et de vocabulaire. En revanche, l'implant semble avoir un intérêt limité pour ce qui est de la reconnaissance de voix et de la prosodie et de l'intelligibilité de parole. Cependant, il serait intéressant de comparer la voix d'enfants sourds implantés et celles d'enfants sourds non implantés, pour comprendre dans quelle mesure la qualité de voix et l'intelligibilité de parole des enfants implantés est limitée

Sensori-motor relationship in speech communication : Application in young and elderly normal-hearing adults and deaf cochlear implanted patients

La communication parlée peut être vue comme un processus interactif impliquant un couplage fonctionnel entre les systèmes moteur et sensoriel. L’objectif de ce travail de thèse est de tester ces possibles liens perceptivo-moteurs, aussi bien lors de la perception que de la production de la parole, au travers de multiples paradigmes comportementaux et auprès de différentes populations de participants. Le protocole expérimental mis en place est composé de trois paradigmes expérimentaux classiques : un premier paradigme de close-shadowing,visant à explorer le format partiellement moteur de stimuli auditifs et audiovisuels de parole ; un second paradigme permettant de mettre en évidence des corrélations entre la production et la perception de voyelles ; et enfin, un dernier paradigme d’imitation consciente et inconsciente de fréquence fondamentale.Suite à la validation de notre protocole expérimental auprès d’une population contrôle de jeunes adultes normo-entendants, nous avons étudié une seconde population constituée d’adultes normo-entendants séniors, et ceci afin d’évaluer la conséquence d'un déclin des fonctions cognitives et langagières. Les résultats obtenus ont permis de suggérer une activation fonctionnelle des liens perceptivo-moteurs lors de la perception et de la production de parole chez l’ensemble des participants. La troisième population testée était constituée de patients sourds post-linguaux puis implantés, afin de déterminer l'impact d'une déprivation sensorielle ainsi que les éventuels réapprentissages liés à leur implantation sur ces liens perceptivo-moteurs. De manièresurprenante, les résultats ont mis en évidence des relations sensori-motrices actives chez ces participants, et ce même très peu de temps après l’implantation. Pris ensemble, les résultats observés avec ces trois paradigmes expérimentaux et auprès de ces trois groupes de participants attestent de la nature perceptivo-motrice de la parole. De manière importante, malgré des performances dégradées, ces interactions entre systèmes sensoriels et moteur lors de la perception et de la production de parole resteraient fonctionnelles auprès des deux populations, celle des adultes normo-entendants séniors etcelle des patients sourds post-linguaux porteurs d’un implant cochléaire.Speech communication can be considered as an interactive process involving afunctional coupling between sensory and motor systems. The aim of this thesis was to test possible perceptuo-motor linkages during both speech perception and production, using distinct behavioral paradigms and populations. The experimental protocol was made of three classic experiments: a first paradigm of close-shadowing, aiming at exploring the partially motor format of audio and audiovisual stimuli; a second paradigm allowing to correlate production and perception of vowels; and a third paradigm of conscious and unconscious imitation of pitch. The experimental protocol was validated with a first group of young hearing adults. The second population studied was composed of elderly normal-hearing participants, in order to evaluate the consequences of both cognitive and linguistic declines. Results allowed us to suggest a functional activation of perceptuo-motor linkage during speech production and perception.The third population we tested comprised post-lingually deaf patients wearing acochlear implant. Our objective was to determine the impact of the sensorial deprivation and the re-learning processes, associated with their implantation, on perceptuo-motor linkages. Unexpectedly, results showed an active sensori-motor relationship in those participants, even shortly after the cochlear implantation. Altogether, our results confirmed the perceptuo-motor nature of speech. Importantly, in spite of degraded performances, these interactions between the sensory and the motor systems during speech production and perception remained functional in both the elderly normal-hearing population and the post-lingually deaf patients, wearing a cochlear implant

Phonetic characteristics of speech production by French children wearing cochlear implants

International audienc

Phonetic characteristics of speech production by French children wearing cochlear implants

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