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L’Homme n’est pas le seul primate à combiner des sons pour communiquer

 

 

 

 

 

 

 

L’Homme n’est pas le seul primate à combiner des sons pour communiquer

jeudi 1 janvier 2015
Le langage, dont l’origine reste encore un mystère, est infiniment complexe avec notamment une capacité de l’Homme à combiner des sons pour générer un nombre illimité de messages. Les éthologistes du laboratoire EthoS en collaboration avec des chercheurs de l’université de St Andrews (Ecosse) et de l’université d’Abidjan (Côte d’Ivoire, ont testé l’hypothèse que le langage est le fruit d’une longue évolution et que des précurseurs pourraient être présents chez d’autres espèces de primates. Ils ont ainsi montré que des singes cercopithèques ajoutent un suffixe à leur cri d’alarme pour modifier le message encodé. Cette étude est publiée dans la revue Proceedings of the Royal Society of London B

Le langage humain et la communication vocale des primates non-humains sont historiquement présentés comme deux systèmes diamétralement opposés. En effet, si l’Homme est capable d’apprendre des autres, d’imiter et de créer une infinité d’énoncés différents, les répertoires vocaux des primates non-humains sont très limités avec des cris acoustiquement peu flexibles et déterminés génétiquement. Cependant, parce que le langage humain est un phénomène très complexe, des chercheurs pensent qu’il est le fruit d’une évolution ancienne et que des précurseurs des capacités cognitives et des mécanismes communicatifs humains pourraient exister chez d’autres espèces de primates. Une hypothèse propose notamment que certains primates non-humains peuvent combiner plusieurs cris pour générer plus de messages, surmontant ainsi leur manque de flexibilité acoustique. Des phénomènes de ce type existent chez l’Homme, comme par exemple la suffixation qui consiste à combiner un mot à un suffixe pour en modifier le sens.

Les mones de Campbell sont des primates vivant dans les forêts primaires d’Afrique de l’Ouest. Les mâles de cette espèce possèdent un répertoire de six cris d’alarme, parmi lesquels « Krak » et « Krakoo ». Des observations antérieures des contextes d’émissions spontanées ont montré qu’un système analogue à la suffixation serait présent chez ces animaux. Ainsi, les mâles des harems utilisent le cri « Krak » pour signaler la présence d’un léopard (un de leurs dangereux prédateurs) et combinent ce cri à un suffixe « oo », formant ainsi le cri « Krak-oo », afin de signaler des dangers bien moins importants.

Une nouvelle étude, réalisée par les mêmes chercheurs, a franchi une étape importante dans la compréhension de ce phénomène en testant expérimentalement la validité de cette hypothèse combinatoire. Leur objectif était de vérifier si le phénomène observé résultait réellement d’une combinaison d’un cri « Krak » avec un suffixe « oo », autrement dit, de tester si « Krak + oo » = « Krak-oo » pour les singes entendant ces cris. Pour cela, ils ont diffusé par haut-parleur des cris « Krak » et « Krak-oo » naturels ainsi que des cris « Krak » et « Krak-oo » artificiels (en supprimant ou ajoutant le suffixe) à 42 groupes de singes Diane sauvages, une autre espèce de primates non-humains vivant en association avec les mones de Campbell. Les résultats montrent que les sujets ont réagi plus fortement aux cris non suffixés (Krak) qu’aux cris suffixés (Krak-oo), en accord avec l’importance du danger encodé. Surtout, cette étude a révélé que les singes ont réagi de manière comparable aux cris naturels et aux cris artificiels, confirmant l’hypothèse d’une capacité combinatoire.

Ces résultats sont particulièrement intéressants car ils démontrent expérimentalement, pour la première fois chez l’animal, l’existence d’un système combinatoire modifiant le message transmis de manière pertinente pour les receveurs. Ce système permettrait donc effectivement aux singes de diversifier les messages transmis aux autres individus en dépit de capacités articulatoires limitées. La capacité à combiner des sons aurait ainsi été une étape clé dans l’émergence du langage.

*        
Références :

Suffixation influences receivers' behaviour in non-human primates.
Coye C, Ouattara K, Zuberbühler K, Lemasson A.
Proc Biol Sci. 2015 May 22;282(1807). pii: 20150265. doi: 10.1098/rspb.2015.0265.
Contacts :
*         Alban Lemasson 
Ethologie animale et humaine (Ethos)
CNRS UMR 6552 et Université Rennes 1
263 Avenue du Général Leclerc
35042 RENNES CEDEX
Tel: 02 99 61 81 59

 

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Qu'est-ce que la conscience, et les machines pourraient-elles l’acquérir ?

 

 

 

 

 

 

 

Qu'est-ce que la conscience, et les machines pourraient-elles l’acquérir ?

Dans une revue récente publiée dans Science, Stanislas Dehaene (directeur de NeuroSpin, Inserm-CEA-Université Paris-Saclay) et ses collègues suggèrent que le mot « conscience » regroupe deux types différents de calculs de traitement de l'information dans le cerveau : C1, intègre l'information et la met à disposition et C2, est de type réflexif. Les machines possèdent-elles une conscience ?

PUBLIÉ LE 20 NOVEMBRE 2017
       
Poser la question d’une « humanité » possible dans les circuits des robots de demain requiert de définir a priori  le terme de « conscience ». Les auteurs de cet article suggèrent que la conscience inclut deux types de traitement de l’information dans le cerveau. Le premier, C1, intègre l’information et la met à disposition. Le second, C2, est de type réflexif. Il est appelé communément « introspection », ou « meta-cognition » en psychologie. C2 constitue la capacité d’utiliser les représentations internes d’un savoir. Il existe un autre type de traitement de l’information, nommé C0, qui est lui est inconscient. Selon les auteurs, les progrès en intelligence artificielle, réseaux neuronaux, ne permettent pas de dire que les machines sont sur le point de devenir conscientes. « Les calculs effectués par les réseaux actuels de deep-learning correspondent en grande partie aux opérations non-conscientes du cerveau », avancent les auteurs.


Toutefois, comme Stanislas Dehaene et ses collègues avancent la théorie d’une conscience née d’un traitement de l’information effectué physiquement par les réseaux de neurones du cerveau, ils affirment qu’une machine dotée de C1 et C2 se conduirait comme si elle était consciente. Et de conclure : « Bien que des siècles de dualisme philosophique nous aient conduit à considérer que la conscience ne peut pas se réduire à des interactions physiques, l’évidence empirique est compatible avec la possibilité que la conscience n’émerge que de calculs appropriés. »

Références
* S Dehaene, H Lau, S Kouider What is consciousness, and could machines have it? Science 2017, 358, n°6362, 486-492 http://dx.doi.org/10.1126/science.aan8871

 

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APPRENTISSAGE DES LANGUES

 

 

 

 

 

 

 

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Troubles du spectre de l'autisme : une étude d’imagerie cérébrale inédite semble remettre en cause le modèle théorique dominant

 

 

 

 

 

 

 

Troubles du spectre de l'autisme : une étude d’imagerie cérébrale inédite semble remettre en cause le modèle théorique dominant

Dans le cadre du programme scientifique InFoR-Autism*, soutenu par l’Institut Roche, une étude de neuroimagerie IRM s’est intéressée aux liens entre la connectivité anatomique locale et la cognition sociale chez des personnes présentant des troubles du spectre de l’autisme (TSA). Fruits de la collaboration entre la Fondation FondaMental, des chercheurs de l’Inserm, NeuroSpin (CEA Paris-Saclay) et les Hôpitaux universitaires Henri Mondor, AP-HP, les résultats semblent remettre en question le modèle théorique dominant selon lequel les TSA proviendraient d'un déficit de connexions « longue-distance » entre des neurones situés d'un bout à l'autre du cerveau, associé à une augmentation de la connectivité neuronale à « courte distance », entre des zones cérébrales adjacentes. Publiés dans Brain, ces travaux pourraient, s’ils étaient confirmés à plus large échelle, ouvrir la voie à l’exploration de nouvelles approches thérapeutiques.

Publié le 13 novembre 2018

Les troubles du spectre de l’autisme (TSA) sont des troubles du neuro-développement qui se caractérisent par des troubles de la communication, une altération des interactions sociales et des anomalies sensorielles et comportementales. Les travaux menés en génétique et en imagerie cérébrale suggèrent que des anomalies du développement du cerveau, concernant notamment la formation des réseaux neuronaux et le fonctionnement des synapses, pourraient participer à la survenue des TSA.

Ces dernières années, des travaux de neuroimagerie ont mis en évidence, chez des personnes présentant des TSA, des anomalies du fonctionnement de certaines aires cérébrales que l’on sait responsables du traitement des émotions, du langage ou encore des compétences sociales. Des travaux sur la connectivité cérébrale des personnes avec TSA ont notamment mis en évidence un déficit de connexions « longue distance » contrastant avec une augmentation de la connectivité « courte distance ». Ces résultats ont servi de base à l’élaboration d’un modèle théorique de compréhension des TSA, selon lequel le défaut d’attention sociale et de traitement de l’information observé (difficulté à appréhender une situation dans son ensemble, attention portée à certains détails) s’explique par une saturation d’informations traitées par le cerveau, liée à l’augmentation de la connectivité neuronale entre des zones cérébrales adjacentes.

Pour autant, le Pr Josselin Houenou, professeur de psychiatrie à l’UPEC, chercheur au sein de l’Inserm, praticien aux Hôpitaux universitaires Henri Mondor, AP-HP et dernier auteur de l’étude publiée dans Brain, précise : « ce modèle repose sur l’étude de populations pédiatriques hétérogènes, comprenant des enfants autistes d’âges variables et à la symptomatologie très variée, et sur des méthodes de neuroimagerie peu spécifiques ne permettant pas de mesurer avec fiabilité la connectivité ‘’courte distance’’. »

Afin de tester le modèle actuel, les auteurs de cette étude ont utilisé une innovation conçue par Miguel Guevara, Jean-François Mangin et Cyril Poupon à NeuroSpin, à savoir un atlas spécifiquement dédié à l’analyse par tractographie de 63 connexions « courte distance » à partir d’images obtenues par IRM de diffusion (IRMd). L’IRMd permet de mettre en évidence in vivo les faisceaux de matière blanche du cerveau en mesurant la diffusion des molécules d'eau, notamment le long des axones. Il est alors possible par tractographie de reconstituer de proche en proche les trajets des faisceaux de fibres nerveuses représentés sous la forme d'un tractogramme.

*         La Fondation FondaMental, l’Inserm, Inserm Transfert et l’Institut Roche sont partenaires depuis fin 2012 dans le cadre du programme scientifique InFoR Autism, dont l’objectif est de réaliser un suivi des variables cliniques, biologiques et d’imagerie cérébrale afin d’étudier la stabilité et l’évolution des TSA. Au total, 117 patient·e·s et 57 volontaires sain·e·s, âgé·e·s de 6 à 56 ans, ont été inclus dans l’étude. Il s’agit de l’une des cohortes proposant l’une des bases de données (cliniques, biologiques, eye tracking, et imagerie) les plus riches par patient et témoin.
Les auteurs ont pu ainsi étudier les liens entre la connectivité « courte distance » et la cognition sociale chez une population adulte homogène de personnes présentant des TSA, issues de la cohorte InFoR-Autism* (27 personnes présentant des TSA sans déficience intellectuelle et 31 personnes contrôle), cohorte offrant l’une des bases de données les plus riches par patient et par témoin.

« La puissance de la cohorte InFoR-Autism* réside dans la grande richesse des données recueillies pour chaque sujet inclus. Nous avons pu ainsi mettre en lien les résultats de neuroimagerie obtenus avec les scores de cognition sociale, mesurant l’habileté sociale, l’empathie, la motivation sociale, etc.) », rappelle le Dr Marc-Antoine d’Albis, Hôpital Henri Mondor, Inserm U955, premier auteur de l’étude.

Découverte d’un déficit de la connectivité cérébrale « courte distance » associé à un déficit d’interaction sociale et d’empathie

Les résultats obtenus montrent que les sujets souffrant de TSA présentent une diminution de la connectivité dans 13 faisceaux « courte distance », en comparaison avec les sujets contrôles. De plus, cette anomalie de la connectivité des faisceaux « courte distance » est corrélée au déficit de deux dimensions de la cognition sociale (à savoir, les interactions sociales et l’empathie) chez les sujets présentant des TSA.

Ces résultats préliminaires sont bel et bien en opposition avec le modèle théorique actuel selon lequel le défaut d’attention sociale et de traitement de l’information chez les personnes présentant des TSA s’explique par une augmentation de la connectivité neuronale entre des zones cérébrales adjacentes. Ils nécessitent maintenant d’être confirmés par des études menées chez des enfants présentant des TSA ainsi que l’explique le Pr Josselin Houenou.

Pour le Pr Josselin Houenou, « ces résultats sont préliminaires mais ils suggèrent que ces anomalies de la connectivité ‘’courte distance’’ pourraient être impliquées dans certains déficits de la cognition sociale présents chez les sujets autistes. Il est maintenant nécessaire de conduire des études similaires chez des enfants afin de confirmer les résultats obtenus chez les adultes. Les cohortes pédiatriques permettent des études chez des enfants d’âges - et donc de maturations cérébrales - variés et cela implique de prendre en compte une population de sujets bien plus importante.
Si ces premières conclusions étaient confortées, cela permettrait d’envisager le développement de nouvelles approches thérapeutiques pour les déficits de la cognition sociale. Par exemple, la stimulation magnétique transcrânienne pourrait être explorée car la connectivité cérébrale entre des zones adjacentes est localisée en superficie du cerveau. »

Références
* BRAIN-2018-00985. Local structural connectivity is associated with social cognitive deficits in ASD. d'Albis & al

 

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