De bé à bébé : le transfert d’apprentissage auditori-moteur pour interroger l’unité de production de la parole (From sensorimotor experience to speech unit) (2016)

Abstract: La parole est souvent décrite comme une mise en séquence d’unités associant des représentations linguistiques, sensorielles et motrices. Le lien entre ces représentations se fait-il de manière privilégiée sur une unité spécifique ? Par exemple, est-ce la syllabe ou le mot ? Dans cette étude, nous voulons contraster ces deux hypothèses. Pour cela, nous avons modifié chez des locuteurs du français la production de la syllabe « bé », selon un paradigme d’adaptation auditori-motrice, consistant à perturber le retour auditif. Nous avons étudié comment cette modification se transfère ensuite à la production du mot « bébé ». Les résultats suggèrent un lien entre représentations linguistiques et motrices à plusieurs niveaux, à la fois celui du mot et de la syllabe. Ils montrent également une influence de la position de la syllabe dans le mot sur le transfert, qui soulève de nouvelles questions sur le contrôle sériel de la parole.

## introduction la parole peut être décrite comme une mise en séquence d'unités linguistiques hiérarchisées entre elles, telles que les phrases, les mots, les syllabes ou les phonèmes. ces unités seraient également de actes de la conférence conjointe jep-taln-recital 2016, volume 1 : jep nature sensorimotrice, c'est-à-dire associant des représentations sensorielles, notamment auditives, et motrices. au niveau du système moteur, elles correspondent à des gestes articulatoires, qui se succèdent et parfois se recouvrent. mais quelle est la nature du lien entre ces représentations linguistiques et motrices ? a quel niveau s'effectue la correspondance entre les deux? différentes perspectives existent sur cette question. la syllabe consonne-voyelle (cv) a souvent été présentée comme l'unité principale de production de la parole. par exemple la théorie « frame then content » (cadre puis contenu) de macneilage (1998) suggère que la syllabe cv trouve ses racines dans les oscillations mandibulaires (notamment présentes dans la mastication), et pourrait ainsi être à l'origine de notre langage articulé. par ailleurs, en psycholinguistique, @xcite a suggéré l'existence d'un répertoire mental, appelé syllabaire, qui contiendrait les gestes articulatoires nécessaires à la production de chaque syllabe. @xcite a développé cette idée dans son modèle de production de la parole où la syllabe serait le niveau auquel le message est décomposé afin d'être traduit, à l'aide du syllabaire, en commandes motrices. il s'appuie sur l'observation des lapsus phonologiques (inversion d'unités dans une phrase), et sur des effets de fréquence des syllabes sur la vitesse de prononciation des mots. néanmoins, l'hypothèse que la syllabe serait l'unité majeure de production de la parole est contestée. en particulier, la grande variabilité observée dans la production d'une syllabe par un locuteur en fonction du contexte de communication demande explication. la théorie de l'exemplaire @xcite propose une vision alternative permettant de prendre en compte ces variabilités. elle a d'abord été développée comme un modèle général de perception et de catégorisation, et repose sur le principe que chaque élément perçu d'une catégorie est mémorisé, plutôt que le seul prototype de la catégorie. ainsi, un stimulus donné serait comparé à tous les éléments en mémoire pour être catégorisé. cette théorie a été ensuite étendue à l'identification et la reconnaissance de mots par goldinger (1998) puis à la production de parole @xcite . elle est également au coeur des propositions @xcite sur le développement de la phonologie chez l'enfant, dans une perspective où la syllabe émerge de la production des premiers mots. notre objectif est d'interroger la nature de l'unité de production de la parole. pour évaluer quelle unité assure la correspondance entre une séquence de parole et les gestes articulatoires la produisant, une possibilité est de modifier cette correspondance pour une instance donnée, et de voir comment cette modification s'étend à d'autres instances. par exemple, si la syllabe est l'unité de production assurant le lien avec les commandes motrices, alors si l'on modifie la production d'une syllabe dans un contexte donné, cette modification devrait se généraliser à la production de cette syllabe dans n'importe quel mot. a l'inverse, si le mot est la plus petite unité représentée, alors il ne devrait pas y avoir de transfert à la même syllabe dans un autre mot. ce sont ces deux hypothèses que nous allons tester, grâce à un paradigme d'adaptation et de transfert de l'apprentissage sensorimoteur. l'idée de modifier, à l'aide d'une perturbation, la relation entre les unités perceptives et motrices vient de la recherche sur le contrôle moteur, notamment le contrôle du bras @xcite . elle a été adaptée à la production de la parole par @xcite . ils ont développé le paradigme d'adaptation auditori-motrice, par analogie avec l'étude de la recalibration visuo-motrice consécutive au port de lunettes prismatiques. le paradigme est le suivant. les participants doivent répéter un mot de type consonne-voyelle-consonne (cvc) tandis qu'ils entendent leur voix via un casque. leur retour auditif est modifié en temps réel. l'altération consiste à décaler le formant f1 (et/ou f2) de manière à transformer la voyelle en une autre (par exemple, « head » devient « had »). les participants modifient alors leur prononciation, en compensant partiellement la perturbation, se rapprochant ainsi de « hid ». une phase d'entrainement, constituée de nombreuses répétitions, aboutit à des recalibrations auditori-motrices, ou apprentissage, qui perdurent après l'arrêt de la perturbation. cet apprentissage peut être évalué en comparant les formants produits avant et après l'entrainement. c'est ce qu'on appelle le post-effet. @xcite ont aussi montré que l'apprentissage réalisé sur une certaine instance se transfère partiellement à la même voyelle dans d'autres mots, voire à des voyelles différentes. le transfert à la même voyelle dans d'autres contextes serait selon eux le signe de l'existence d'une représentation mentale du phonème. ce paradigme d'adaptation et de transfert de l'apprentissage auditori-moteur a été repris dans d'autres études, avec des mots ou pseudo-mots de type cvc. par exemple, dans @xcite , chaque groupe de participants est entrainé sur un mot de la forme consonne-voyelle-/n/ différent (par exemple « pan » et « ten »), puis le transfert au mot « pen » est évalué. cette étude montre qu'un transfert significatif intervient pour la plupart des groupes mais que son amplitude dépend du mot d'entrainement. une généralisation large mais de faible amplitude a été aussi observée en mandarin, à partir d'une adaptation sur la triphtongue /iau/ @xcite . @xcite ont estimé l'influence de différents paramètres du protocole expérimental (amplitude de la perturbation, durée de l'entrainement) sur l'adaptation et sur la vitesse de disparition des effets de l'apprentissage après arrêt de la perturbation (ou durée du post-effet). d'autres recherches ont contribué à comprendre comment l'adaptation auditori-motrice est influencée par des facteurs linguistiques, tels que le statut lexical, i.e. mot ou pseudo-mot, @xcite ou la fréquence des mots @xcite . cependant, la plupart de ces études ont été réalisées avec des locuteurs de l'anglais. a notre connaissance, l'utilisation de ce paradigme expérimental pour contraster l'importance du mot et de la syllabe cv en production de parole est nouvelle. ## discussion avant de discuter des résultats sur le transfert, il est important de préciser un certain nombre d'hypothèses sur la nature de l'adaptation sensorimotrice. d'abord, on peut se demander si l'adaptation est de nature sensorimotrice ou bien uniquement perceptive. si l'adaptation était uniquement perceptive, alors le locuteur s'habituerait à un /e/ qui ressemble à un /ε/ (c'est le sens de la perturbation auditive). on pourrait donc s'attendre à ce que lorsque l'on arrête la perturbation, le participant se mette à prononcer une syllabe proche de /bε/, pour rester dans la même catégorie perceptive. or c'est l'inverse qui se produit. le locuteur prononce une syllabe proche de /bi/, qui est éloignée d'un point de vue auditif mais identique d'un point de vue moteur à ce qu'il a appris pendant l'entrainement. il ne s'agit donc pas d'une adaptation des catégories auditives. d'autre part, on peut également se demander si l'adaptation résulte d'une recalibration automatique chez les participants, ou bien si ces derniers adoptent une stratégie de compensation de la perturbation, en supposant ce que l'expérimentateur attend d'eux. les participants ont répondu à un questionnaire à la fin de l'expérience. on leur demande notamment s'ils ont perçu quelque chose de bizarre au niveau de leur retour auditif, s'ils ont eu l'impression que leur voix avait été modifiée, et si oui comment. sur 36 participants, 21 ont déclaré avoir remarqué une modification de leur voix, et seulement 10 participants (soit 28%) ont mentionné une transformation de /e/ vers /ε/. selon 5 d'entre eux, cette transformation était occasionnelle (par exemple au début de certaines séquences). ainsi la plupart des participants n'avaient aucune idée de ce que l'expérimentateur pouvait attendre d'eux, puisqu'ils n'avaient même pas identifié la perturbation. par ailleurs une étude a montré que les participants s'adaptent à une perturbation auditive même quand on leur demande de ne pas s'adapter @xcite .