Réseaux neuronaux sous-tendant la consolidation de nouvelles informations langagières en mémoire à long terme

Alors que le rôle de la mémoire de travail (MT) verbale dans l’apprentissage de nouvelles informations langagières est bien démontré, nous connaissons peu de choses sur les mécanismes permettant la transformation des représentations temporaires en représentations à long terme. L’objectif de cette étude est d’examiner le rôle des substrats langagiers dans cette transition, à travers une étude d’apprentissage verbal sur 5 jours. Nous émettons l’hypothèse que dans le cas d’informations verbales nouvelles, les représentations initiales et temporaires se limitent aux régions temporales supérieures impliquées dans le traitement phonologique, pour s’étendre, après plusieurs répétitions des apprentissages, vers les régions temporales moyennes et inférieures sous-tendant les représentations lexicales et sémantiques.
Trente-deux participants sains (18-34 ans) ont effectué une tâche de répétition de non-mots dans un scanner cérébral (IRM) aux jours 1, 3 et 5. La moitié de ces non-mots faisait l’objet de plusieurs sessions d’apprentissage par association de paire mot-non-mot, imitant l’apprentissage d’un nouveau vocabulaire, lors des jours 1 à 4 hors scanner. Les signaux cérébraux multivariés caractérisant les non-mots appris versus non-appris ont été déterminés pour chaque session IRM. Via des analyses MVPA (multivariate voxel pattern analysis) sur le cerveau tout entier, nous avons pu établir une distinction de plus en plus importante entre patterns cérébraux associés avec les non-mots appris versus non-appris sur les trois sessions IRM (facteurs Bayésiens pour l’effet de la session : BF10 = 14138.116 , BF10 =1.354e+7 et BF10 = 553.215 pour l’encodage, le maintien et le rappel, respectivement). Ce résultat est également en accord avec le nombre croissant de paires mot-non-mot apprises au cours des quatre sessions d’apprentissage hors scan (BF10 = 2.604e+25).
Ces résultats comportementaux et neuronaux sont en accord avec une lexicalisation progressive de nouvelles informations langagières en cinq jours de temps, à la fois au niveau comportemental et cérébral. Nous présenterons les résultats d’analyses de type searchlight afin de déterminer de manière plus spécifique les régions cérébrales impliquées dans cette lexicalisation, en postulant un décodage des non-mots appris dans les régions de traitement lexico-sémantiques (gyrus temporal moyen et inférieur) uniquement pour les deux dernières sessions IRM.