Une étude révèle que le timing des ondes cérébrales façonne les mots que nous entendons

Le timing de nos ondes cérébrales façonne la façon dont nous percevons notre environnement. Nous sommes plus susceptibles de percevoir les événements lorsque leur timing coïncide avec celui des ondes cérébrales pertinentes. La scientifique principale Sanne ten Oever et ses co-auteurs ont cherché à déterminer si le timing neuronal façonne également la perception de la parole. La probabilité des sons de la parole ou des mots est-elle codée dans nos ondes cérébrales et cette information est-elle utilisée pour reconnaître les mots ?

L’équipe a d’abord créé des stimuli ambigus pour les sons et les mots. Par exemple, les sons initiaux de da et ga diffèrent en probabilité : « d » est plus courant que « g ». Les mots néerlandais dat « ça » et gat « trou » diffèrent également par la fréquence des mots : dat « cela » est plus courant que gat « trou ».

Pour chaque paire de stimulus, les chercheurs ont créé un stimulus parlé situé entre les deux. Ensuite, les participants ont été exposés à chaque stimulus ambigu et ont été invités à sélectionner ce qu'ils pensaient avoir entendu (par exemple, dat ou gat). L’équipe a utilisé la magnétoencéphalographie (MEG) pour enregistrer le timing des ondes cérébrales.

Les résultats sont publiés dans la revue Actes de l'Académie nationale des sciences.

Phases excitables

Les chercheurs ont découvert que les ondes cérébrales biaisent la perception vers des sons ou des mots plus probables lorsque les stimuli sont présentés dans une phase d'ondes cérébrales moins « excitable ». La perception était biaisée vers des sons ou des mots moins probables lorsque les stimuli étaient présentés dans une phase d'ondes cérébrales plus « excitables ».

Cela signifie que la probabilité d’un événement et son timing ont influencé ce que les gens percevaient. Les régions du cerveau classiquement associées aux sons de la parole par rapport au traitement de texte étaient sensibles à la probabilité d'apparition des sons par rapport aux mots. La modélisation informatique a confirmé la relation entre le timing neuronal et la perception.

“Nous concluons que les ondes cérébrales fournissent une structure temporelle qui améliore la capacité du cerveau à prédire et à traiter la parole en fonction de la probabilité des unités linguistiques”, explique Ten Oever. “Les sons et les mots prévisibles ont un seuil d'activation plus bas, et nos ondes cérébrales le reflètent. La connaissance de la probabilité d'une chose et de sa nature (quel phonème ou quel mot) travaille main dans la main pour créer la compréhension du langage.”

Codage prédictif

“Notre étude a des conséquences importantes pour les théories du codage prédictif”, ajoute l'auteur principal Andrea Martin. “Nous montrons que le moment (ou la phase) du traitement de l'information a des conséquences directes sur le fait que quelque chose soit interprété comme un événement plus ou moins probable, déterminant les mots ou les sons que nous entendons.

“Dans les domaines du traitement de la parole et du langage, l'accent a été mis sur le rôle de communication neuronale des oscillations neuronales. Cependant, nous montrons que les propriétés du codage de phase sont également utilisées pour interpréter la parole et reconnaître les mots.”