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Equipe Langage

SEMO

Equipe Langage, Recherche

Sensory-Motor Integration for Speech Rehabilitation in Patients with Post-Stroke Aphasia

Monica BACIU
Hélène LOEVENBRUCK
Doctorante: Célise HALDIN


During a stroke, language-related areas of the brain can be affected, leading to aphasia. Of particular interest to us is expressive or non-fluent aphasia, which occurs after frontal lesions. These patients have the image of the word to be spoken, but cannot express it correctly, even though the speech organs are functioning perfectly. Aphasia requires re-education to regain the ability to speak. As a first step, the speech therapist will try to restore the failing function, or will propose methods that use the intact skills. Speech therapy rehabilitation reaches its limits fairly quickly after about six months. This explains the need for new programs and methods.

In this context, the new technological approaches developed in recent years, based on illustration and visual feedback, offer innovative therapeutic perspectives. In this project, we propose to evaluate the effectiveness of a rehabilitation program inspired by this type of approach, to improve speech in patients with non-fluent aphasia. Our method is based on the reinforcement of the interaction between perceptual and motor representations, thanks to the innovative Ultraspeech device. We will exploit a fundamental psycholinguistic principle, which postulates that speech is based both on the activation of the system controlling the motricity of effectors related to word articulation (action) and on the auditory or visual representation of words (perception). It is precisely this sensory-motor interaction that is impaired after a stroke in the frontal regions, and which explains the difficulties in producing words.

The sensory-motor interaction method that we propose allows the patient to perceive phonemes and visualize on a computer screen the movements of the tongue and lips previously recorded by a healthy speaker, typically a speech therapist. Through repeated exercises, the patient is trained to produce sounds correctly, using the correct pronunciation and articulatory movements of the reference speaker as a model. We will compare patients who will follow a classical speech and language therapy rehabilitation program to another group who will follow an ‘enriched’ rehabilitation program including rehabilitation based on sensory-motor interaction associated with speech and language therapy. In order to judge the favorable effect of the rehabilitation program including sensory-motor integration, the following measures will be considered: (a) language skills with speech therapy assessment, (b) phonemic quality with speech flow analysis, (c) inner speech abilities with an introspective questionnaire and a behavioral task and (d) cognitive function with neuropsychological assessment. Brain language networks will be evaluated with neuroimaging. The impact and spin-offs of the project are aimed at: basic and clinical research to better understand the basics of speech and aphasia; aphasic patients who need new methods and approaches to improve their disability; and health professionals who need better training and wish to use new methods from experimental research to treat patients.

Projet SEMO

RASMUSSEN

Equipe Langage, Recherche

Évaluation multimodale du fonctionnement neurocognitif et de la réorganisation cérébrale après hémisphérotomie chez des patients présentant une encéphalite de Rasmussen

Monica BACIU
Marcela PERRONE-BERTOLOTTI
Christine BULTEAU
Doctorante: Anna BORNE


L'encéphalite de Rasmussen est une maladie auto-immune chronique caractérisée par une atrophie hémisphérique unilatérale progressive. Cette pathologie entraîne une épilepsie partielle pharmaco-résistante et s'accompagne de troubles neurocognitifs progressifs invalidants. En raison de sa pharmaco-résistance, le seul traitement curatif est l'hémisphérotomie, une déconnexion fonctionnelle entre les hémisphères. Compte tenu du jeune âge de la chirurgie, les patients atteints de Rasmussen devraient bénéficier d'une réorganisation cérébrale importante qui permet une récupération significative des fonctions cognitives, même si elle se produit de manière inégale, en fonction des trajectoires spécifiques de développement de ces fonctions et de la réserve cognitive et cérébrale individuelle. Outre la récupération cognitive observée à l'âge adulte, différents modèles de réorganisation cérébrale ont également été décrits. Par conséquent, il est particulièrement intéressant de comprendre les stratégies recrutées par ces patients en raison de la neuroplasticité. Globalement, ce projet de recherche vise à évaluer à la fois le résultat cognitif et la réorganisation des réseaux cérébraux chez les patients adultes atteints d'encéphalite de Rasmussen après une hémisphérotomie pratiquée pendant l'enfance. Une approche multimodale sera utilisée, combinant la psychologie expérimentale et la neuropsychologie pour évaluer un large panel de fonctions cognitives (langage, fonctions exécutives, théorie de l'esprit et mémoire) et de scores cliniques, ainsi que l'IRMf en état de repos et l'IRM-DTI pour mesurer la connectivité des réseaux fonctionnels et structurels de l'hémisphère fonctionnel, respectivement. L'originalité de ce travail consiste également en l'élaboration d'une nouvelle batterie multi-cognitive spécifiquement adaptée à cette population (LEXTOMM, Perrone-Bertolotti, M., 2021). Nous souhaitons ainsi améliorer notre compréhension des patients atteints d'encéphalite de Rasmussen en décrivant des phénotypes cognitifs et cérébraux, avec de nouvelles orientations pour la réhabilitation cognitive et la pré-habilitation afin d'assurer leur meilleure récupération possible.

Projet RASMUSSEN

CNRS PRIME : Projet de recherche interdisciplinaires multi-équipes : DeepL_IRMf

Equipe Langage, Recherche

DeepL_IRMf : Modèle pré-entraîné deep-learning pour l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle

L’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) est devenue un outil essentiel pour évaluer l’activité neuronale liée aux fonctions cognitives. La majorité des études d’IRMf comprennent de petits ensembles de données, ce qui empêche d’appliquer de nouvelles approches pour l’analyse des données telles que l’intelligence artificielle (IA), et plus particulièrement les réseaux neuronaux convolutifs (CNN) qui nécessitent de grands ensembles de données pour atteindre une efficacité optimale. Le CNN est une méthode d’IA incluse dans l’apprentissage profond (DL), un type d’apprentissage automatique (ML) qui imite la façon dont les humains acquièrent des connaissances. L’apprentissage par transfert (TL) est récemment apparu comme une solution couramment utilisée pour surmonter la rareté des données d’IRMf tout en utilisant l’apprentissage profond. Le TL peut être réalisé grâce à des modèles pré-entraînés pour extraire des caractéristiques afin de répondre à une tâche particulière. L’objectif de notre projet est de développer un modèle générique pré-entraîné pour l’analyse de données IRMf, entraîné sur de grands ensembles de données, pour réaliser la TL. Nous proposons une approche basée sur un transformeur entraîné avec les valeurs de l’activité des voxels IRMf. Un pipeline utilisant un CNN 3D pour extraire les caractéristiques spatiales des données IRMf 4D, suivi d’un transformateur alimenté par les données enchâssées résultant du CNN pour modéliser l’aspect temporel des données, sera développé

Projet soutenu par la MITI Mission pour les Initiavives Transverses et Interdisciplinaire (CNRS)

 
Partenaires du projet
INSB
Monica BACIU
Laboratoire de Psychologie et Neurocognition
(UMR 5105) Grenoble, France
 
INSB
Martial MERMILLOD
Laboratoire de Psychologie et Neurocognition
(UMR 5105) Grenoble, France
 
INS2I
Sophie ACHARD
Laboratoire Jean Kuntzmann
(UMR 5224) Grenoble, France



En savoir plus : https://miti.cnrs.fr/prime/deepl-irmf/

 

Projet Deepl_IRMf

LUM_INTERMOD

Equipe Langage, Recherche

Modélisation inter-cognitive et transcognitive des biomarqueurs multimodaux, avec des méthodes d’intelligence artificielle. Application au cadre unifié langage-union-mémoire (L∪M)

Monica BACIU
Martial MERMILLOD
Sophie ACHARD

 

Ce travail de recherche se situe à l’interface entre le langage et la mémoire déclarative et adresse la question de leur union interactive dans une perspective connectomique, multimodale et intégrative, en utilisant des méthodes d’intelligence artificielle.
L'intégration des données multimodales pour élucider les processus et les réseaux neuronaux qui sous-tendent la cognition et le comportement, représente un défi majeur des neurosciences cognitives. Ceci s’associe à un changement actuel de paradigme, avec des modèles neurocognitifs récents qui considèrent que les comportements humains sont rendus possibles par des interactions complexes entre les fonctions cognitives. En effet, ces nouveaux modèles supposent que les systèmes cognitifs complexes sont façonnés par les interactions entre processus et que l'intégration fonctionnelle et la spécialisation sont soutenues par une architecture modulaire. Étant donné la complexité de ces modèles connectomiques qui révèlent des nouvelles propriétés, non détectables si les modèles classiques traditionnelles sont considérés, il est fondamental de combiner des multiples sources de données, à la fois comportementales, cognitives et cérébrales.
En effet, la combinaison des biomarqueurs multimodaux qui reflètes les multiples facettes de la cognition et du cerveau, permettra de faire émerger de nouvelles propriétés du système, intrinsèquement multimodales et invisibles dans une perspective monomodale. C’est précisément l’objectif de ce projet, de considérer dans ce nouvel cadre interactif, le langage et la mémoire déclarative. 
Projet LUM_INTERMOD

Langues et Musiques de Babylab

Equipe Langage, Recherche

2017-2020

 

Projet Art-Science-Parentalité

 

Financé par l'IDEX UGA Rayonnement Scientifique et Culturel, dans le sillage d’un précédent projet lancé en 2017 et intitulé «Les langues de Babylab», Langues et Musiques de Babylab a articulé recherche scientifique et création artistique pour mettre en résonance les recherches d’artistes et de scientifiques grenoblois travaillant sur le développement du langage et de la communication chez le nourrisson.
Sur le plan scientifique, il proposait d’évaluer l’impact d’interventions musicales sur le développement du langage du nourrisson.
Sur le plan artistique, les artistes se sont engagés dans une recherche créative nourrie des interactions avec les bébés.
Enfin, sur le plan de la parentalité, les familles ont participé aux échanges avec les artistes et scientifiques pour discuter et comprendre les liens entre musique, langage et éveil.
Grâce à la médiation de l'association Mediarts, le projet a permis de nouer des liens entre artistes et chercheur·e·s et de tisser des partenariats à long terme avec les acteurs de terrain de la petite enfance.

RÉALISATIONS
- 91 séances de résidence artistiques dans 9 territoires isérois différents avec 4 446 publics.
- 10 concerts-ateliers réunissant 995 spectateurs, dont des événements dans le cadre de la Semaine du Cerveau 2020, reprogrammés pour l'édition 2022.
- 1 formation professionnelle « Création et langage imaginaire au service du tout-petit » conduite aujourd’hui par le Centre de Formation des Musiciens Intervenants (Université Lumière Lyon 2)

Membres du projet :
Mathilde Fort
Hélène Lœvenbruck (porteuse)
Olivier Pascalis

Autres partenaires IDEX - Partenaires académiques :
Anne Vilain, Nathalie Henrich, GIPSA-lab (CNRS-Grenoble INP-UGA) ;
UGA (Direction de la Culture et de la culture scientifique)

Partenaires externes :
Christelle Pillet et Christophe Monge, association Médiarts ; Bertille Puissat et Myriam Roulet (musiciennes) ;
crèches Léa Blain et Mosaïque et auditorium de la Source, ville de Fontaine ;
Espaces Petite Enfance de l’agglomération grenobloise ; Musicien·ne·s du Labobascule (musique) ;
Simon Barral-Baron (vidéo).

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Atelier BabyLab / © Simon Barral-Baron - projet LMBabylab

Autres liens :
http://mediarts38.fr/2019/05/05/festival-musiques-et-langues-de-babylab/
Projet LMBABYLAB

ECRIMO2

Equipe Langage, Recherche

Une application pour écrire en autonomie au CP. An app to spell autonomously during the first grade.

Ce projet vise à réduire les difficultés d’apprentissage de la la lecture et de l’écriture au cours préparatoire (CP) en favorisant 2 pratiques reconnues comme efficaces, la pratique de l’encodage et les activités ciblées menées en petits groupes d’élèves à risque. ECRIMO est une application pour favoriser la pratique autonome de l’encodage et permettre aux enseignants de travailler plus souvent avec de petits groupes d’élèves. Un 1er prototype pour tablette a été développé dans un précédent projet. Il sera amélioré dans une démarche de recherche collaborative avec une équipe de 5 enseignantes. Son utilisabilité et son acceptabilité seront mesurées et optimisées entre le 1er prototype et le produit final. Son efficacité sera testée en 2 temps, sur les progrès des élèves mais aussi sur les pratiques enseignantes (notamment la fréquence des activités en petits groupes). Enfin, le projet répondra également à la question de l’intérêt de la gamification pour ce type d’application.
 
 
Situation générale et problématique
La première année d’apprentissage de la lecture (cours préparatoire, CP) est une étape clé pour la réussite scolaire ultérieure (e.g., Cunningham & Stanovich, 1997; Nordström et al., 2016; Sprenger-Charolles et al., 2009). En France, il est attendu que l’acquisition du code alphabétique soit complète à la fin du CP (MENJ, 2018) mais de trop nombreux élèves n’atteignent pas ces objectifs : près de 30 % d’entre eux entrent au CE1 avec une lecture fragile (Andreu et al., 2019). Il est donc fondamental de s'interroger sur les moyens d’améliorer cet apprentissage. Les recherches ont établi des données robustes sur l’efficacité de certaines pratiques d’enseignement (Castles et al., 2018; Torgerson et al., 2019), notamment la pratique de l’encodage (e.g., Henbest & Apel, 2017) et les actions quotidiennes d’aide spécifique aux élèves fragiles, en petits groupes (e.g., Ehri et al., 2001). Cependant, ces pratiques peinent à se développer dans les classes. Suivre une démarche de co-conception alliant chercheurs et enseignants (Cèbe & Goigoux, 2018; CSEN, 2021; Gentaz, 2018) est un moyen de développer des ressources pour favoriser l’évolution des pratiques.
Nous souhaitons co-concevoir un outil pour la classe de CP qui permette aux professeurs des écoles, à la fois de faire pratiquer l’encodage aux enfants de façon régulière, et d’installer dans leur classe des temps de travail autonome en petits groupes, pour agir de façon ciblée auprès des élèves fragiles. Il est attendu que l’alliance de ces deux pratiques diminue significativement les difficultés d’apprentissage de la lecture-écriture au CP. 
Une première version de cet outil a été développée dans le cadre de la thèse CIFRE de Cynthia Boggio (soutenance automne 2021), dirigée par Marie-Line Bosse et Maryse Bianco en collaboration avec les Editions Hatier. La démarche de co-conception proposée par Cèbe et Goigoux (2018) a été adoptée. Certaines étapes de la démarche ont déjà été réalisées, ce qui a permis de valider les critères d’utilisabilité et d’acceptabilité dans les classes. Cependant, l’outil actuel n’est pas encore satisfaisant en termes d’efficacité. Le projet vise à poursuivre la démarche pour aboutir à un outil qui ait une efficacité clairement démontrée sur l’apprentissage du langage écrit en CP.
 

Argumentation scientifique du projet
L’encodage, chez le débutant lecteur, correspond à l’action de segmenter un mot en unités sous-lexicales (phonèmes ou groupes de phonèmes) et de leur faire correspondre des lettres (produites par écriture manuelle, clavier, lettres mobiles déplaçables, épellation, etc.). Proposer de tels exercices dès les débuts de l’apprentissage est très profitable à l’acquisition du lire/écrire (e.g., Ehri, 1989; Henbest & Apel, 2017; Weiser & Mathes, 2011), notamment pour les jeunes lecteurs en difficulté (e.g., Ise & Schulte-Körne, 2010). Cependant, cette activité d’encodage n’est pratiquée en CP que 54 min par semaine en moyenne, avec une variabilité importante (15% des classes n’y consacrent que 34 min, Goigoux, 2016). Le projet ECRIMO2 vise à augmenter le temps hebdomadaire consacré à l’encodage en classe de CP.
De nombreuses recherches ont démontré l’importance du travail en petits groupes homogènes pour l’aide aux élèves en difficulté d’apprentissage. Par exemple, la méta-analyse du National Reading Panel (Ehri et al., 2001) montre que les entrainements phonologiques sont plus efficaces en petits groupes. Cependant, l’enseignement en petits groupes est également rare en classe de CP (Goigoux, 2016), même s’il a été favorisé récemment par les effectifs réduits en  classe de REP-REP+. 
Pour tenter de favoriser conjointement ces deux pratiques reconnues comme efficaces en CP (encodage et aide spécifique en petits groupes), une application proposant des exercices d’encodage sur tablettes tactiles semble une solution intéressante. En effet, l’encodage est un exercice silencieux (l’enfant écrit) et le numérique permet de générer automatiquement différentes aides (e.g., feedbacks immédiats) qui permettent une pratique d’encodage en totale autonomie. Pendant qu’une partie des élèves travaille en autonomie, l’enseignant peut diriger une activité avec le petit groupe restant.
Cependant, les plus-values du numérique peuvent s’avérer parfois discutables (Amadieu & Tricot, 2014) et justifient une conception très réfléchie des applications. Plusieurs analyses suggèrent que les nouvelles technologies ont un effet positif mais plutôt modéré sur les apprentissages, en lecture par exemple (Potier Watkins et al., 2020; Ruiz et al., 2017). Quelques études suggèrent une efficacité des interfaces numériques pour le traitement de texte (Little et al., 2018), pour l’apprentissage de l’orthographe (Elimelech & Aram, 2020) et pour l’apprentissage du geste graphique (Bonneton-Botté et al., 2020; Jolly & Gentaz, 2013) mais à notre connaissance, aucune étude n’a évalué l’intérêt du numérique dans la pratique d’encodage en CP. Notre projet testera l’efficacité de cette pratique.  
Un premier prototype, l’application ECRIMO1, a été développé et testé en plusieurs étapes. Un premier test (Boggio et al., soumis) a permis de vérifier la faisabilité d’une tâche de dictée sur tablettes tactiles en CP. Lors de la seconde phase, les items des exercices (syllabes, mots et groupes de mots dictés à l’élève) ont été choisis en fonction de la période de test dans l’année. 96 exercices (10 items par exercice) ont été construits. Pour chaque item, l’enfant entend le mot et doit l’écrire en déplaçant des étiquettes lettres. Un feedback lui est donné et s’il fait une erreur, un deuxième essai est proposé; il ré-entend le mot et corrige les lettres erronées, les lettres correctes étant conservées. La gamification des exercices, c'est-à-dire le fait d’apporter du jeu dans des situations au départ non ludiques (Deterding et al., 2011; Educause, 2011; Werbach, 2014), nous a questionnée. Elle permet d’augmenter la motivation (e.g., Bai et al., 2020; Sailer et al., 2017) mais trop d’éléments distractifs peuvent aussi entraver les apprentissages (Falloon, 2013) par augmentation de la charge cognitive (Mayer, 2005) ou détournement de l’attention (Bus et al., 2015; Falloon, 2013; van der Kooy-Hofland et al., 2012). Un équilibre doit donc être trouvé et cette question, particulièrement importante pour les applications pour jeunes enfants, est encore peu étudiée. Pour déterminer si l’ajout d’éléments de gamification constitue un gain dans une application pour les enfants de CP, deux versions prototypes d’ECRIMO1 ont été développées.

Une étude pilote menée en juin 2020, dans 4 classes de CP en REP+, a permis d’établir l’utilisabilité et l’acceptabilité du prototype, sans différence significative entre les 2 versions. Une étude expérimentale a ensuite été menée entre octobre 2020 et janvier 2021. L’objectif était de tester l’efficacité d’ECRIMO1 par rapport à une pratique d’encodage papier-crayon et d’établir si la gamification apportait un gain. L’étude menée dans 25 classes de CP n’a confirmé aucune de ces deux hypothèses. Certes, les circonstances ne nous ont sans doute pas été favorables (étude menée avec des enfants et des enseignants ayant subi le 1er confinement quelques mois avant, et pendant la période du 2nd confinement). Mais cette expérience nous a permis d’effectuer une analyse détaillée d’ECRIMO avec l’aide des enseignants participants, qui a démontré la nécessité de modifier les contenus. C’est l’objet de notre projet, qui devrait permettre d’aboutir à un outil performant.  
 
 

Objectifs et hypothèses
Le projet poursuit 2 objectifs. Il s’agira d’abord de développer ECRIMO2 grâce à une collaboration étroite avec une petite équipe d’enseignantes de CP ayant participé à l’expérimentation de 2020. Cette collaboration permettra de répondre aux défauts  repérés d’ECRIMO1. Il s’agira par exemple de rajouter des écrans d’explicitations (rappels explicites du code phono-graphémique avant les exercices), de répéter les mêmes items plusieurs fois pour favoriser la mémorisation et d’améliorer l’accès aux résultats des élèves pour les enseignants. Enfin, il s’agira de développer la possibilité d’une adaptation de l’application à la progression d’apprentissage du code grapho-phonémique de chaque classe. Le second objectif est de tester l’efficacité d’ECRIMO2, de déterminer la version la plus efficace (basique et gamifiée) pour l’acquisition de la lecture-écriture, et de vérifier également son acceptabilité et son utilisabilité. Notre hypothèse principale est que les élèves qui auront utilisé régulièrement ECRIMO2 en CP progresseront plus en lecture-écriture que ceux du groupe contrôle actif (i.e., ayant utilisé une application sans lien avec le code alphabétique). Compte-tenu des études déjà menées, nous prédisons également une meilleure efficacité de la version gamifiée sur la version basique, sans qu’il y ait de différence entre les 2 versions aux niveaux de l’utilisabilité et de l’acceptabilité. Enfin, nous pensons que l’usage de l’application permettra aux enseignants d’effectuer un travail dirigé en petits groupes de façon plus fréquente dans leur classe, ce qui devrait leur permettre de mieux aider, donc de plus faire progresser les élèves fragiles.
 

Description du projet (méthode, planification)
Pour répondre à ces objectifs, nous suivrons une démarche de recherche collaborative (Béguin & Cerf, 2004; Cèbe & Goigoux, 2018; Wang & Hannafin, 2005). La première étape, déjà effectuée, a consisté à co-construire (équipe chercheurs-enseignants) un 1er prototype (ECRIMO1) basé sur les connaissances scientifiques et à le tester dans quelques classes. Notre projet commence ici, par le passage du 1er au 2nd prototype en collaboration avec 5 enseignantes, suite aux remarques des 1ers utilisateurs et en s’appuyant sur plusieurs tests d’utilisation dans leurs classes. L’efficacité, l’utilisabilité et l’acceptabilité du 2nd prototype seront ensuite évalués dans un nombre suffisant de classes volontaires, sur 3 mois d’utilisation. Cette phase devrait aboutir aux derniers ajustements de l’application. L’impact d’ECRIMO2-”version finale” sur les pratiques d’enseignement en groupes de faible effectif et leurs conséquences sur les apprentissages sera évalué sur une année entière.
Le passage du 1er au 2nd prototype se fera en collaboration avec les chercheurs, le développeur d’ECRIMO1 et les 5 enseignantes volontaires (REP+ et HREP) ayant participé aux tests d’ECRIMO1. Entre septembre 2021 et janvier 2022, l’équipe se réunira 1 fois par mois (au minimum) pour discuter et élaborer les modifications à apporter. Pendant cette même période, les enseignantes testeront l’outil (sur versions intermédiaires) dans leur classe sur de courtes périodes, pour repérer les difficultés d’utilisabilité et proposer des améliorations. L’équipe élaborera les nouveaux contenus et le développeur les intégrera au fur et à mesure pour aboutir au prototype 2. Pendant cette même période, 36 classes de CP (minimum) seront recrutées pour le test du prototype 2 (classes équipées en tablettes Androïd autant que possible). L’équipe (chercheurs et enseignantes) élaborera et mettra en place la formation des enseignants pour l’utilisation du prototype 2 en atelier autonome dans leur classe.
Le test du prototype 2 s’effectuera de février à juin 2022. Les classes seront réparties aléatoirement en 3 groupes. Un groupe travaillera avec la version basique, un autre avec la version gamifiée et le 3ème groupe contrôle actif travaillera sur l’application Luciole qui cible la compréhension orale de l’anglais (prototype développé dans le projet e-Fran Fluence en s'appuyant sur les instructions officielles, MEN, 2015). L’efficacité du prototype 2 sera testée par un protocole classique prétest-intervention-postest, avec des épreuves de prétests (février 2022) et postests (juin 2022) portant sur les compétences de lecture et écriture adaptées au milieu et à la fin du CP (testant notamment la fluence de décodage, l’écriture de mots et de pseudo-mots). Une échelle d’utilisabilité (SUS, System Usability Scale, Brooke, 1996) sera renseignée par les enseignants. Des observations, questionnaires, entretiens et groupe de travail seront mis en place afin de récolter les avis des utilisateurs (élèves et enseignants). Le jugement d’appétence des élèves (questionnaire de Pila et al., 2019) et leur temps de jeu seront aussi récoltés à la fin de la période d’intervention. L’ensemble de cette étude sera effectuée grâce au recrutement d’un post-doctorant (7 mois, de janvier à juillet 2022).
Grâce aux données recueillies, les dernières modifications seront apportées à l’application (juillet-septembre 2022) et nous choisirons son habillage définitif (basique ou gamifié). La dernière étape du projet consistera à étudier l’impact de l’usage de cette version définitive sur les pratiques d’enseignement, dans des conditions écologiques pendant l’année scolaire 2022-2023. Nous comparerons ici 2 groupes de classes, l’un utilisant ECRIMO2 et l’autre pratiquant l’encodage en version papier-crayon. Au-delà de l’efficacité de la pratique de l’encodage, l’objectif sera ici de vérifier si l’utilisation de cette application sur tablettes permet aux enseignants de mener, plus fréquemment que si la même activité est menée en condition papier-crayon, des activités dirigées en groupes de petit effectif. Nous évaluerons aussi si cette fréquence accrue de travail en groupes de petit effectif a un impact particulier sur les élèves en difficulté. En octobre, nous fournirons le matériel (aléatoirement, ECRIMO2 ou le protocole d’exercices d’encodage papier-crayon), accompagné d’un temps de formation, aux enseignants de CP. Les résultats des évaluations nationales serviront de mesures prétests et postests des progrès des élèves. Nous récolterons les pratiques enseignantes (fréquence du travail en groupes de faible effectif) par plusieurs temps d’observation dans les classes et un questionnaire aux enseignants. Ce travail sera mené dans le cadre de stages de Master (M2 Sciences cognitives, M2 psychologie et/ou M2 Sciences de l’éducation).   
 

Description des ressources à produire
L’application ECRIMO développée (pour tablettes tactiles Androïd) propose un ensemble d’exercices d’écriture, avec un tableau de bord pour l'élève et une interface de suivi des activités d’élève pour l’enseignant. Elle contient près de mille items et feedbacks sonorisés. A l’issue de l’étude, les modalités de commercialisation et de diffusion de l’application améliorée seront définies en accord avec les Editions Hatier, selon les usages en cours en 2023 pour l’accès des enseignants aux ressources numériques (conditions RGPD, pratique de l’ENT notamment; ces usages étant en évolution, il est difficile d’être plus précis au moment de la rédaction de ces lignes).
 

Planning prévisionnel général
sept 2021 - déc 2021 Passage de ECRIMO1 au prototype 2 : au moins une réunion collaborative mensuelle (lieu à définir, si possible l’Educlab de Grenoble) chercheurs, enseignantes et développeur. Tests à petite échelle dans les classes de l’équipe d’enseignantes, améliorations du prototype 2 au fil de l’eau. Recrutement de 48 enseignants de CP volontaires pour l’étude suivante.
janv 2022 : recrutement du post-doctorant. 1er LIVRABLE = prototype 2. Formation des 48 enseignants et constitution aléatoire des 3 groupes.   
fév 2022 - juillet 2022 :  Etude d’efficacité/utilisabilité/acceptabilité; prétests (fév), intervention, observations (mars-mai), postests, entretiens et questionnaires (juin). Premières analyses des progrès des élèves. Recrutement des enseignants de CP volontaires pour la dernière étude.
sept 2022 - juillet 2023: Suite des analyses. 2nd LIVRABLE = ECRIMO version définitive. Étude écologique de l’impact d’ECRIMO sur les pratiques d’enseignement en groupe à effectif réduit. Evaluations nationales en sept 2022 (prétest) et en janvier 2023 (postest intermédiaire).
sept 2023 : postest différé (évaluations nationales de début de CE1)
oct 2023 - fév 2024 : analyses, rédaction d’articles, diffusion scientifique

 
Bibliographie
 
Amadieu, F., & Tricot, A. (2014). Apprendre avec le numérique : Mythes et réalités. Retz.
Andreu, S., Cioldi, I., Conceicao, P., Eteve, Y., Fabre, M., Le Breton, S., Persem, E., Portelli, T., Rue, G., Rocher, T., Vourc’h, R., & Wuillamier, P. (2019). Evaluations 2020 Point d’étape CP: premiers résultats. https://www.education.gouv.fr/sites/default/files/2020-02/evaluations-2019-rep-res-cp-ce1-premiers-r-sultats-document-de-travail--47876.pdf
Bai, S., Hew, K. F., & Huang, B. (2020). Does gamification improve student learning outcome? Evidence from a meta-analysis and synthesis of qualitative data in educational contexts. Educational Research Review, 30, 100322. https://doi.org/10.1016/j.edurev.2020.100322
Béguin, P., & Cerf, M. (2004). Formes et enjeux de l’analyse de l’activité pour la conception des systèmes de travail. Activités, 01(1‑1). https://doi.org/10.4000/activites.1156
Bonneton-Botté, N., Fleury, S., Girard, N., Le Magadou, M., Cherbonnier, A., Renault, M., Anquetil, E., & Jamet, E. (2020). Can tablet apps support the learning of handwriting? An investigation of learning outcomes in kindergarten classroom. Computers & Education, 151, 103831. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2020.103831
Brooke, J. (1996). SUS: a « quick and dirty » usability scale. In Usability evaluation in industry (p. 189‑194).
Bus, A. G., Takacs, Z. K., & Kegel, C. A. T. (2015). Affordances and limitations of electronic storybooks for young children’s emergent literacy. Developmental Review, 35, 79‑97. https://doi.org/10.1016/j.dr.2014.12.004
Castles, A., Rastle, K., & Nation, K. (2018). Ending the Reading Wars : Reading Acquisition From Novice to Expert. Psychological Science in the Public Interest, 19(1), 5‑51. https://doi.org/10.1177/1529100618772271
Cèbe, S., & Goigoux, R. (2018). Lutter contre les inégalités : Outiller pour former les enseignants. Recherche formation, n° 87(1), 77‑96.
CSEN. (2021). La recherche translationnelle en éducation. Pourquoi et comment ? http://ww2.ac-poitiers.fr/cardie/sites/cardie/IMG/pdf/la_recherche_translationnelle_en_education.pdf
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Projet ECRIMO 2

BIOMOD

Apport des méthodes d’intelligence artificielle pour l’aide au diagnostic des maladies neurodégénératives basée sur des biomarqueurs multimodaux

Equipe Langage, Recherche

Monica BACIU
Mathilde SAUVEE
Olivier MOREAUD


La fréquence des maladies neurodégénératives cognitives (MNDC) augmente avec l’âge. La maladie d’Alzheimer (MA) est la plus fréquente. D’autres maladies apparentées à la maladie d’Alzheimer (MAMA) partagent des caractéristiques communes avec la MA, mais varient sur le plan génétique, clinique, neuropsychologique, protéinopathique, de la neuroimagerie, évolutif et de prise en charge. Une avancée majeure est l’utilisation des biomarqueurs dans le LCR pour approcher le diagnostic neuropathologique. Les méthodes d’intelligence artificielle (IA) appliquées à des paramètres multimodaux, ont un réel potentiel de phénotypage (i.e., identifier automatiquement les caractéristiques multimodales spécifiques d’une pathologie, permettant la distinction des autres). Par ailleurs, le développement des atlas d’aide à la décision clinique basé sur l’IA, est en plein essor. Nous disposons d’une base de données rétrospective avec potentiel prospectif qui nous permettra de réaliser ce projet.
Un exemple est fournit dans l'image ci-dessus.

CN= cognitive normal ; sMCI= Stable mild cognitive impairment ; pMCI= Progressive MCI ; MA= Maladie Alzheimer ; DLFT : Dégénérescence lobaire fronto-temporale

 

Exemple d’atlas de maladies neurodégénératives basé sur les données cliniques et imagerie

Projet BIOMOD

APHANTASIE-LPNC

Equipe Langage, Recherche

Ce projet s’intéresse à l'imagerie mentale et ses formes atypiques : aphantasie et hyperphantasie

 

APHANTASIE-LPNC

Nous menons actuellement une enquête internationale à large échelle pour mieux décrire l'imagerie mentale sous toutes ses formes, de l'aphantasie à l'hyperphantasie.
Nous confrontons données introspectives subjectives et mesures comportementales et physiologiques objectives.

Le projet devrait permettre des avancées neuroscientifiques sur l’imagerie mentale et des applications en neuropsychologie et sciences de l’éducation, par la prise en compte de l’interaction complexe qui se joue entre imagerie mentale, attention et mémorisation.

Coordinateur : Alan Chauvin, Maître de conférences UGA, LPNC équipe Vision & Émotion

En collaboration avec : GIPSA-lab, LIPC2S

Membres :
Léa Faber, Collaboratrice rattachée à l'équipe Langage du LPNC
Nathalie Guyader, Maîtresse de Conférences UGA, GIPSA-lab
Nicole Huson, Psychologue New Equilibrium, Collaboratrice rattachée aux équipes Langage et Vision & Émotion du LPNC
Hélène Lœvenbruck, Directrice de Recherche CNRS, LPNC équipe Langage
Léo Pasturel, Étudiant M2 Sciences Cognitives, rattaché à l’équipe Vision & Émotion du LPNC
Téo Pesci, Étudiant M1 Recherche en Psychologie, rattaché à l’équipe Langage du LPNC
Claire Vanbuckhave, Étudiante L3 Psychologie, rattachée à l’équipe Vision & Émotion du LPNC
 

Plus de détails sur le projet :
Aphantasia Online
Projet APHANTASIE

ANR LAMI

Interaction entre Langage et Imagerie motrice pour améliorer l’apprentissage moteur et la compréhension du langage

Equipe Langage, Recherche

LAMI est un projet qui cherche à explorer les liens entre le langage et l’imagerie motrice. En effet, mieux connaître les liens entre ces deux systèmes permettra de proposer des entraînements dits « cross-systèmes » qui ont l’avantage de renforcer les liens et d'améliorer les performances comportementales du système cognitif visé. Pour ce faire nous avons constitué un consortium qui possède des expertises complémentaires en termes théoriques et en termes méthodologiques. Nous proposons 1) d’explorer la bidirectionnalité de ces liens et la présence de représentations communes; 2) de caractériser les liens entre ces deux fonctions cognitives au niveau anatomofonctionnel, afin d’induire une plasticité de ces réseaux cognitifs, et par conséquent une amélioration des performances comportementales (au niveau du langage et l’apprentissage moteur) et 3) de proposer des programmes d’entraînements comportementaux qui exploitent ces liens notamment pour améliorer la compréhension du langage via l’entraînement par imagerie motrice, ainsi que les performances motrices (vitesse, précision) via l’entraînement par langage d’action associé à l’imagerie motrice. Ces programmes pourront être évalués dans des populations spécifiques tels que les apprenants d’une nouvelle langue et les sportifs de haut niveau. LAMI permettra ainsi d’ouvrir des perspectives pour la proposition de programmes d’entraînement ou de rééducation clinique dans des populations pathologiques.
Mot clés : langage compréhension, imagerie motrice, apprentissage moteur, verbes d’action

Voire les publications dans le portail HAL ANR

Coordinateur et Partenaires

Marcela PERRONE BERTOLOTTI

LPNC LABORATOIRE DE PSYCHOLOGIE ET NEUROCOGNITION
CAPS Université Bourgogne Franche-Comté

Projet-ANR-22-CE28-0026

à partir de décembre 2022 - 42 mois

ANR EULALIES

Un nouvel outil d'évaluation des Troubles du Développement des Sons de Parole chez les enfants francophones

Equipe Langage, Recherche

Evaluation des Troubles du Développement des Sons de Parole chez les enfants francophones

Le projet EULALIES vise à mieux comprendre et prendre en charge les Troubles du Développement des Sons de Parole.

Les Troubles du Développement des Sons de Parole (TDSP) sont associés à des difficultés de perception, production de parole et/ou représentation phonologique, qui affectent l’intelligibilité et l’acceptabilité, et causent des retards de langage, et des difficultés scolaires et sociales. Cependant, les causes sous-jacentes à ces troubles restent mal comprises, et les marqueurs cliniques mal définis. En français, il n’existe pas d’outil standardisé pour l’évaluation des TDSP. On constate également un manque de données de référence sur le développement phonologique des enfants francophones. Ce manque d’outils et de données est en contradiction avec la pratique basée sur des données probantes recommandée aux cliniciens.
Le projet EULALIES rassemble chercheurs et cliniciens dans le but de développer
(1) un outil standardisé pour l’évaluation des TDSP en français,
(2) un ensemble de données normatives sur le développement phonologique dans 2 variétés linguistiques, en France et au Québec.


Pour obtenir ces normes chez l'enfant de 5 à 11 ans, nous enregistrons la parole des enfants et étudions aussi comment les enfants perçoivent les sons de parole.


Geneviève Meloni, doctorante au LPNC, à GIPSA-lab, en co-tutelle avec l'Université de Montréal, est membre de ce projet.
Elle est co-encadrée par Hélène Lœvenbruck et Anne Vilain (GIPSA-lab) ainsi que par Andrea MacLeod (University of Alberta) et Douglas Shiller (Université de Montréal).

Ce projet a reçu le soutien de l'ANR, de la Région Auvergne-Rhône Alpes, du CNRS, et de la SFR Santé et Société.

Plus d'informations :
EULALIES
COMOVES

 

Voir les publications dans le portail HAL-ANR

Projet EULALIES

Coordinateur et collaborateurs

Coordinatrice : Anne Vilain (GIPSA-lab)

En collaboration avec :
    LPNC : Hélène Lœvenbruck, Geneviève Meloni, Marie-Ange Nguyen-Morel
    CRTLA CHU Grenole Alpes : Estelle Gillet-Perret, Marie-Ange Nguyen-Morel
    Laboratoire Dynamique Du Langage, Lyon : Sophie Kern et Mélanie Canault
    Université de Montréal, Canada : Geneviève Meloni, Douglas Shiller
    Univ. Alberta, Canada : Andrea MacLeod
    Memorial University, Newfoundland, Canada : Yvan Rose
    Université de Liège, Belgique : Christelle Maillart

Projet-ANR-19-CE28-0016

septembre 2019 - aout 2023 - 48 mois

 

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