Comment le cerveau gère-t-il ses efforts pendant la lecture ?

On sait déjà que la longueur des mots, leur fréquence, ainsi que les erreurs sémantiques et syntaxiques incluses dans des phrases affectent l’activité cérébrale déployée pour la compréhension du langage. Dans la présente étude menée à l’Université d’Helsinki (Finlande), la perspective de la modulation des capacités cognitives allouées au traitement du langage a été étendue au niveau du discours. Comment le cerveau gère-t-il ses efforts lors de la lecture d’un court texte ?

Notre activité cognitive varie beaucoup pendant la lecture. Prenons cet énoncé : « Le chat est un mammifère carnivore, généralement à fourrure. ». Des études de suivi oculaire ont montré qu’en le lisant, nous nous focalisons plus longtemps sur les mots informatifs et spécifiques : « chat », « carnivore », « mammifère » et moins sur les mots moins informatifs (dans l’exemple : « le », « est », « un », « généralement », « à »). Ainsi, nous allouons nos ressources cognitives diversement selon la teneur informative du mot. A cet effet, la recherche EEG (électroencéphalogramme) a apporté des réponses sur la dynamique de ce processus stratégique d’économie en étudiant notamment les réponses cérébrales aux anomalies sémantiques (ex : « Il a répandu le pain chaud avec des chaussettes »). Cependant, la neurodynamique de la lecture au niveau discursif demeure moins comprise que celle au niveau phrastique (avec peu ou pas de contexte).

Dans la présente étude, des paragraphes de 6 phrases qui ont été utilisés. A ce niveau, la relation entre les mots devient de plus en plus complexe et le rôle du contexte dans l’interprétation des mots est accrue. L’équipe de recherche a alors développé un modèle basé sur la théorie de l’information afin de déterminer le caractère informatif des mots et les ont associés à l’activité cérébrale. Concrètement, les participants (8 femmes et 7 hommes) ont dû lire 16 documents aléatoires tirés d’un groupe de 30 (issus de wikipedia).

Tout d’abord, les sujets, face à une paire de documents, devaient indiquer leur préférence entre les deux thèmes. Ils ont été invités à garder leur réponse à l’esprit tout en lisant tout ce qui était affiché par la suite. Pour chaque paire de textes, l’ensemble des phrases était présenté dans l’ordre alterné des documents. Dans un premier temps, les mots de la première phrase du premier document s’affichaient de manière séquentielle, suivis de la première phrase du deuxième document. Dans un second temps, la deuxième phrase du deuxième document était lue avant la deuxième phrase du premier document. A la fin de chaque paire de phrases, les chercheurs se sont assurés d’une part, que les personnes lisaient bien les phrases et d’autre part, se rappelaient leur thème « préféré ». Pour ce faire, ils leur ont demandé de compléter une des phrases randomisées (avec un nom ou un verbe manquant) et leur ont demandé tout simplement de taper le thème qu’ils avaient retenu au départ. Les modalités de présentation des 6 phrases des deux documents ont suivi la même procédure.

Les enregistrements EEG ont dévoilé une activité cérébrale sélective en réponse à la lecture de mots de valeur élevée par rapport à des mots de faible valeur. Selon Michel Spapé, co-auteur de l’étude : « cela suggère que le cerveau traite efficacement l’information ; il concentre ses efforts là où la plus grande valeur ajoutée dans la compréhension du langage doit être acquise. » De plus, comme indiqué précédemment, la conception expérimentale impliquait la présentation de phrases entrelacées d’un document « préféré » et d’un document « non préféré ». Il s’agissait en fait de contrôler le traitement préférentiel. Objectif atteint, puisque la préférence pour tel document n’a eu aucun effet sur les résultats.

Selon l’équipe de scientifique, les résultats de leur recherche laissent entrevoir que des mesures cérébrales se rapportant à des mots individuels pourraient être utilisées (avec des applications basées sur l’intelligence artificielle) pour prédire si le gain d’information pour les mots lus est faible ou élevé. De telles applications s’avèreraient notamment utiles pour optimiser les apprentissages.
Source : Lauri Kangassalo, Michiel Spapé, Niklas Ravaja, Tuukka Ruotsalo. « Information gain modulates brain activity evoked by reading », in Scientific Reports , mai 2020 // Site de l’Université d’Helsinki : The brain uses min¬imum ef¬fort to look for key in¬for¬ma¬tion in text - https://www.helsinki.fi/en/news/data-science-news/the-brain-uses-minimum-effort-to-look-for-key-information-in-text

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