Perception audio-visuelle de séquences VCV produites par des personnes porteuses de Trisomie 21 : une étude préliminaire (Auditory-visual Perception of VCV s Produced by People with Down Syndrome: a Preliminary Study) (2016)

Abstract: La parole des personnes avec trisomie 21 (T21) présente une altération systématique de l’intelligibilité qui n’a été quantifiée qu’auditivement. Or la modalité visuelle pourrait améliorer l’intelligibilité comme c’est le cas pour les personnes « ordinaires ». Cette étude compare la manière dont 24 participants ordinaires perçoivent des séquences VCV voyelle-consonne-voyelle) produites par quatre adultes (2 avec T21 et 2 ordinaires) et présentées dans le bruit en modalités auditive, visuelle et audiovisuelle. Les résultats confirment la perte d’intelligibilité en modalité auditive dans le cas de locuteurs porteurs de T21. Pour les deux locuteurs impliqués, l’intelligibilité visuelle est néanmoins équivalente à celle des deux locuteurs ordinaires et compensent le déficit d’intelligibilité auditive. Ces résultats suggèrent l’apport de la modalité visuelle vers une meilleure intelligibilité des personnes porteuses de T21.

## introduction la trisomie 21 (t21) est une anomalie génétique très fréquente, présente dans toutes les sociétés et causée par la présence d'un chromosome 21 surnuméraire dans le génotype. cette anomalie induit des troubles anatomiques, physiologiques et cognitifs. elle est la première cause génétique de déficience intellectuelle @xcite . le trouble de production de la parole est systématique et n'est pas seulement imputable à la déficience intellectuelle @xcite @xcite . les compétences intellectuelles d'un individu étant souvent inférées de sa capacité à s'exprimer, le trouble de la parole des personnes avec t21 est un enjeu de prise en charge central pour améliorer leur intégration sociale. or peu d'études ont quantifié l'intelligibilité des personnes avec t21 et la manière dont les personnes « ordinaires » foot_0 non familiarisées perçoivent leur parole. de plus, les études sur la perception de la parole produite par des locuteurs tout-venant montre que la vision du visage du locuteur améliore la perception de sa parole, notamment en milieu bruité (e.g. @xcite . dans ce cadre, notre objectif est d'évaluer si la vision aide à la perception de la parole produite par des locuteurs avec t21. @xcite ont publié une revue des travaux de recherche sur la production de la parole par les locuteurs avec t21 depuis les années 1950 selon 4 axes : la voix, l'articulation, la fluence/prosodie et l'intelligibilité. cette revue montre d'abord que l'intérêt pour la recherche sur la parole des personnes avec t21 a récemment augmenté surtout concernant les aspects articulatoires. les résultats des études menées sont globalement mitigés et parfois contradictoires du fait du nombre limité de participants et de l'utilisation de méthodologies très variées. par exemple, bien que la fréquence fondamentale (f0) soit perçue comme étant plus faible chez les personnes avec t21, les résultats d'études acoustiques suggèrent plutôt des valeurs de f0 plus importantes chez ces personnes. la qualité vocale des personnes avec t21 est souvent décrite comme rauque mais cette impression n'est pas quantifiée. les personnes avec t21 font beaucoup d'erreurs articulatoires et/ou phonologiques dans la production de mots qui rappellent la parole dysarthrique @xcite . la littérature rend aussi compte de dysfluences et de différences prosodiques, le bégaiement est notamment fréquent. plusieurs études, se basant principalement sur des jugements perceptifs et des questionnaires aux familles, rapportent des problèmes d'intelligibilité @xcite @xcite . on note de plus la présence de fortes idiosyncrasies. par exemple, des scores similaires à un test d'intelligibilité de mots peuvent être associés à des profils d'erreurs différents @xcite . enfin, le trouble de la parole des personnes avec t21 s'observe dès un très jeune âge, avec des différences de développement tels qu'un retard observable sur le babillage canonique ou la production plus fréquente de sons n'étant pas de la parole. toujours selon @xcite , les difficultés de parole décrites ci-dessus ont des origines très variées : problèmes de contrôle moteur, d'audition, de retours somatosensoriels dans la cavité orale, déficience cognitive (avec notamment un déficit du traitement de l'information auditive sérielle), anomalies physiologiques et anatomiques du conduit vocal. la cavité orale des personnes avec t21 est notamment plus petite donnant l'impression d'une macroglossie (i.e. une langue anormalement volumineuse) alors que le pharynx possède des caractéristiques de volume et de taille usuelles. la dentition et le palais sont aussi affectés dans la majorité des cas. ces anomalies ont des conséquences sur la précision de positionnement des articulateurs dans la production de la parole. de plus, la pression intra orale et l'activation musculaire lors de la production de la parole sont supérieures à celles des personnes « ordinaires ». ces observations suggèrent que la parole demande un effort moteur particulièrement important aux personnes avec t21. elles s'accordent avec les travaux sur les mouvements des membres qui suggèrent des seuils d'activation musculaire plus hauts que chez les personnes tout-venant, liés à l'observation d'une hypotonie générale au repos @xcite . concernant les aspects perceptifs, en regard des spécificités physiologiques et anatomiques décrites ci-dessus, le déficit d'intelligibilité de la parole des personnes avec t21 a été essentiellement décrit dans la modalité auditive. on peut dès lors s'interroger sur le rôle de la modalité visuelle dans la perception de la parole des personnes avec t21. cette modalité est-elle moins touchée que la modalité auditive ? peut-elle rendre la parole plus intelligible qu'en modalité auditive seule ? voir son interlocuteur aide à mieux percevoir et détecter sa parole notamment lorsque celle-ci est perturbée comme en milieu bruité (pour une revue, voir @xcite . les informations auditives et visuelles sont de plus complémentaires et non redondantes. @xcite a comparé les confusions auditive et visuelle des consonnes en anglais et montre que le mode d'articulation est plus robuste en auditif alors que c'est le lieu d'articulation en visuel. l'apport visuel aide ainsi à la perception de la parole produite par des locuteurs « ordinaires », mais qu'en est-il de celle produite par des locuteurs avec t21 ? @xcite se sont intéressés à l'apport de la modalité visuelle dans la perception de phrases ayant une faible prédictibilité sémantique produites par 5 locuteurs avec des dysarthries moyennes à sévères. la modalité visuelle s'est révélée avoir un apport pour un locuteur seulement, souffrant d'une dysarthrie sévère. @xcite ont réalisé une étude similaire avec 8 patients souffrant de la maladie de parkinson associée à une dysarthrie et des auditeurs expérimentés et non-expérimentés. leurs résultats montrent une amélioration significative de l'intelligibilité en modalité audiovisuelle par rapport à en audio seul pour les 3 locuteurs ayant les scores d'intelligibilité les plus réduits, équivalente pour les deux groupes d'auditeurs. ce travail s'intéresse à l'apport de la modalité visuelle pour la perception de la parole de deux jeunes adultes avec t21 (avec une bonne intelligibilité) par des personnes tout-venant (n'ayant jamais ou qu'occasionnellement interagi avec des personnes avec t21) en comparaison de celle de deux adultes tout-venant de même genre et sexe. ## résultats l'analyse montre que 44,2% des réponses fournies par les participants étaient correctes et 54,4% comportaient au moins une erreur. seules 1,4 % des réponses n'ont pas pu être transcrites. le groupe de locuteurs et la modalité n'ont pas d'effet significatif sur ce pourcentage (@xmath0,1). on rappelle que pour les résultats obtenus, le niveau de chance est à 6.25% (16 séquences vcv possibles). ## conclusions et discussion cette étude compare la perception multimodale, par des participants tout-venant, de séquences voyelle-consonne-voyelle (vcv) produites par des locuteurs avec t21 à celles produites par des locuteurs « ordinaires ». l'objectif était d'évaluer si le fait de voir le locuteur avec t21 parler en plus de l'entendre aide à mieux percevoir sa parole. comme il a été largement rapporté dans la littérature (cf. dohen, 2009 pour une revue), les résultats de cette étude montrent que, quel que soit le locuteur (avec t21 ou « ordinaire »), la parole mélangée à du bruit est mieux perçue en modalité av qu'en modalité a puis v (@xmath1. tous groupes de locuteurs confondus, les erreurs de loin les plus fréquentes sont celles sur la consonne qui impliquent une confusion de celle-ci avec une autre consonne : il s'agissait en effet du seul phonème qui variait au cours du test @xcite ). globalement, les pourcentages de bonnes réponses sont faibles en modalités a et v (moins de 50% de bonnes réponses dans les deux cas) semblant suggérer une très faible intelligibilité pour les deux groupes de locuteurs. ces pourcentages sont cependant bien supérieurs au hasard (6,25%) et sont liés au nombre important de réponses possibles. nous nous intéressons dans la suite aux résultats dans chacune des modalités. modalité a -les locuteurs « ordinaires » sont significativement mieux perçus que ceux avec t21, ce qui va dans le sens des études rapportant un déficit de l'intelligibilité auditive chez les personnes avec t21 @xcite @xcite . en dehors du fait que tous les types d'erreurs soient globalement plus fréquents chez les locuteurs avec t21, il y a plusieurs cas où les différences sont plus importantes que la moyenne. les insertions d'une consonne avant ou après la séquence vcv sont ainsi particulièrement plus fréquentes pour les locuteurs avec t21 que pour les tout-venants. la deuxième voyelle est de plus beaucoup plus souvent confondue avec une autre voyelle pour les locuteurs avec t21. cela pourrait s'interpréter par une difficulté accrue à séparer la parole des locuteurs avec t21 du bruit ambiant. on rappelle que le bruit ambiant est de type « cocktail party » c'est-à-dire composé d'une multitude d'autres signaux de parole qui peuvent être confondus avec ou assimilés au signal cible à identifier. notons que cette séparation des sources est d'autant plus complexe en modalité a. on observe de plus que la première voyelle est beaucoup plus souvent non perçue que confondue chez les locuteurs avec t21 alors que c'est l'inverse chez les tout-venant. ceci suggère que les locuteurs avec t21 ont des difficultés à produire une voyelle intelligible auditivement à l'initialisation d'une séquence, le manque d'intelligibilité étant ici accentué par la présence de bruit. modalité av -le fait que l'écart d'intelligibilité entre les groupes soit beaucoup plus faible qu'en modalité a (non significatif après corrections pour les comparaisons multiples) suggère que la modalité visuelle permet de compenser au moins en partie, et pour les deux locuteurs avec t21 de cette étude, le déficit d'intelligibilité auditive. en modalité av, les types d'erreurs ne dépendent pas du groupe de locuteurs sauf pour la première voyelle pour laquelle on observe significativement plus de non-perceptions pour les locuteurs avec t21. modalité v -dans le cadre de cette étude, utilisant des séquences vcv et testant seulement deux locuteurs avec t21, on observe que les locuteurs avec t21 sont aussi intelligibles visuellement que les tout-venants. notons que lorsque la modalité v est présentée avant av, les pourcentages de réponses correctes sont moins bons quel que soit le groupe de locuteur. cet effet d'ordre est probablement lié au fait que les stimuli sont mieux perçus en av : les participants ont pu mémoriser l'association audio-visuelle d'un stimulus donné, la confrontation au stimulus visuel peut ensuite servir d'amorce à la réponse pour produire la bonne réponse. cet effet de l'avantage de l'ordre av-v pour la modalité v n'a, à notre connaissance, pas été clairement mis en évidence par les études antérieures sur les personnes « ordinaires ». ce résultat, observé pour les deux groupes de locuteurs, suggère que l'inclusion de personnes avec t21 pourrait augmenter l'attention des participants pour l'information visuelle en condition av. cette étude préliminaire suggère un apport de la modalité visuelle pour améliorer l'intelligibilité des personnes avec t21. les difficultés sur la première voyelle observées en modalité a et qui se maintiennent en av font écho aux résultats en contrôle moteur suggérant un seuilplus haut d'activation musculaire chez les personnes avec t21 @xcite . cette difficulté à initialiser le mouvement pourrait diminuer l'énergie sur la première voyelle et rendre son exécution plus difficile que la deuxième voyelle. l'inertie de retour au repos pourrait aussi être plus importante, ce qui pourrait contribuer à expliquer les insertions en fin de vcv. les erreurs sur la consonne sont probablement liées à l'anatomie du conduit vocal et au manque de précision des points d'articulation portés par la langue. la dépendance des résultats aux lieux et modes d'articulation de la consonne reste à évaluer. il faudra également corroborer ces résultats pour d'autres voyelles. des travaux antérieurs ayant montré un apport plus important de la modalité visuelle dans la parole dysarthrique seulement pour les dysarthries sévères @xcite , on peut aussi s'interroger sur l'effet du choix des locuteurs sur nos résultats : est-ce que l'apport du visuel serait encore plus important pour des personnes avec t21 avec une moins bonne intelligibilité ?