Language and Action: Dynamics of the functional links between action verbs and motor control
Le Langage et l'Action : Dynamique des liens unissant verbes d'action et contrôle moteur
Résumé
A recent perspective considers that, besides Broca's and Wernicke's areas, language understanding relies on the sensori-motor system. In this respect, exploring how action words are processed appears as a valuable approach to understand the functional links between language and action. The aim of this work was twofold: on the one hand, it aimed to determine whether processing of action words engages cortical areas also involved in motor control, and on the other hand, it aimed to evaluate the role of these regions in word retrieval. In a first study, we demonstrated different effects of word age-of-acquisition on the recognition of concrete nouns and action verbs, suggesting that partly distinct neural networks underlie the processing of these two word categories. In a second study, we examined the influence of the processing of these words on the execution of a reaching movement. Fined-grained kinematic analyses revealed interference between action verb processing and the concurrent motor performance, whereas a facilitation effect was obtained when the movement was executed subsequently to word processing. In a third study that combined electrophysiological and kinematic recordings, the influence of subliminal presentation of nouns and verbs was measured on the simultaneous preparation of a reaching movement. We demonstrated an interference effect of unconscious perception of action verbs on the motor preparation potential and on the following execution of the movement. Finally, our fourth study allowed us to evaluate the role of the motor system in action word processing, by comparing masked repeated priming effects for nouns and verbs in patients with Parkinson's disease. Our results showed a lack of priming effect only for action verbs in patients deprived of dopaminergic treatment; ingestion of L-Dopa then restored performances, since priming effects for these words in patients became comparable with those in healthy subjects. Overall, this work thus provides strong arguments supporting the existence of common neural substrates for action words and motor action, and suggests that cortical motor regions contribute to action word processing.
Une perspective récente considère que la compréhension du sens des mots fasse appel, outre aux aires de Broca et Wernicke, au système sensori-moteur. A cet égard, l'étude du traitement des mots d'action apparaît comme un outil adapté à la compréhension des liens fonctionnels unissant langage et motricité. Ce travail de thèse avait pour but d'une part, de déterminer si le traitement des mots d'action implique les aires corticales participant également au contrôle moteur, et d'autre part, d'évaluer le rôle de ces régions dans les processus de récupération des mots. Dans une première étude, des effets différents d'âge d'acquisition des mots ont été observés sur la reconnaissance de noms concrets et de verbes d'action, suggérant l'existence de réseaux neuronaux partiellement distincts pour le traitement de ces mots. Lors d'une seconde étude, nous avons examiné l'influence du traitement de ces catégories de mots sur l'exécution d'un mouvement de préhension. Des analyses cinématiques fines ont révélé une interférence du traitement des verbes d'action sur la performance motrice simultanée, alors qu'une facilitation était obtenue lors de l'exécution subséquente du mouvement. Dans une troisième étude couplant des enregistrements électrophysiologiques et cinématiques, l'influence de la présentation subliminale de noms et de verbes a été mesurée sur la préparation simultanée d'un mouvement de préhension. Une interférence de la perception inconsciente des verbes d'action a été mise en évidence sur le potentiel de préparation motrice et sur l'exécution motrice subséquente. Enfin, notre dernière étude nous a permis d'évaluer le rôle du système moteur dans le traitement des verbes d'action, en comparant les effets d'amorçage répété masqué pour des noms et des verbes chez des patients parkinsoniens. Nos résultats ont révélé une absence d'effet d'amorçage uniquement pour les verbes d'action chez les patients privés de traitement dopaminergique ; la prise médicamenteuse rétablissait ensuite les performances, les patients se comportant alors comme des sujets sains. L'ensemble de ce travail de thèse fournit donc des éléments robustes en faveur d'un partage de substrats neuronaux entre les mots d'action et l'action elle-même, et suggère une contribution des aires motrices au traitement des mots d'action.