Sujet de Thèse
Titre :
Biomarqueurs électrophysiologiques de latéralisation hémisphérique et capacité de langage par stimulation périodique rapide
Dates :
2022/03/10 - 2025/03/09
Etudiant :
Encadrant(s) :
Autre(s) encadrant(s) :
LOCHY Aliette (aliette.lochy@uni.lu)
Description :
Actuellement, la latéralisation du langage (détermination de la dominance hémisphérique) et l'évaluation des performances langagières n'est réalisée que
dans la population très sélectionnée des épilepsies focales structurelles pharmaco-résistantes où elle est majoritairement mesurée à l'aide du test de Wada
ou avec l'IRM fonctionnelle. Mais l'utilisation de ces techniques rencontre des difficultés méthodologiques. Au-delà de l'épilepsie, l'étude de la
latéralisation hémisphérique du langage est toujours sujette à des recherches plus approfondies dans le domaine clinique (Perrone-Bertolotti et al., 2016),
permettant de prédire et d'évaluer d'éventuels troubles du langage oral ou écrit (e.g., dyslexie). A titre d'exemple, l'absence d'asymétrie gauche ou une
asymétrie atypique (e.g., Orton, 1925; 1937; Xu et al., 2015) pour la lecture de mots pourrait expliquer l'apparition de la dyslexie chez certains enfants,
bien qu'elle ne soit pas retrouvée dans toutes les études (Xu et al., 2015). Ces résultats sont primordiaux pour comprendre la cause et la remédiation de la
dyslexie développementale et soulignent la nécessité d'étudier la latéralisation du langage oral et écrit ainsi que les facteurs de variabilités sous-jacents
contribuant à cette latéralisation atypique (Xu et al., 2015). En outre, la mesure de la latéralisation du langage est cruciale pour l'identification et la
compréhension des déficits langagiers afin de permettre de nouvelles visions et champs thérapeutiques (Perrone-Bertolotti et al., 2016).
Il apparaît essentiel de définir une mesure fine, rapide et non-invasive de la latéralisation et performance du langage pour une application clinique mais
également afin d'évaluer de façon précise la variabilité entre les individus en minimisant les biais relatifs à la technique et à la tâche utilisée.
Avec l'EEG-FPVS, le projet visera à développer une approche de mesure objective, sensible et fiable, qui contribuera, sur une base individuelle à
l'évaluation de la latéralisation et de la performance langagière sur le plan lexical et sémantique.
Les études de développement de biomarqueurs EEG-FPVS de la lecture (Lochy et al., 2015 ; 2016 ; Vandewalle de Ghelke et al., 2020; Vandewalle de
Ghelke et al., 2021) sont déjà très prometteuses. En quelques minutes d'enregistrement, sans tâches explicite, elles montrent des réponses EEG
dominantes au niveau de l'hémisphère postérieur gauche au niveau d'un groupe avec cependant une variabilité hémisphérique entre les individus (Lochy
et al., 2015). Le degré de latéralisation gauche est corrélé avec la connaissance précoce des lettres (Lochy et al., 2016) et, avec l'amplitude de la réponse,
à la maîtrise progressive au cours de l'apprentissage de la lecture scolaire (Vandewalle de Ghelke et al., 2021).
Biomarqueurs électrophysiologiques de latéralisation hémisphérique et capacité de langage par stimulation périodique rapide
Le projet poursuit plusieurs objectifs :
1) Identifier et optimiser (sensibilité, fiabilité maximale, définition d'un nombre réduit de canaux pour des mesures rapides) des nouveaux
biomarqueurs EEG de latéralisation et performance du langage, évalués sur des groupes de patients (épilepsie pharmaco-résistante, dyslexie
développementale) déjà diagnostiqués.
2) Evaluer la valeur pronostique des biomarqueurs EEG de latéralisation du langage sur le devenir cognitif sur une base individuelle
3) Construire un nouveau modèle de pronostic du devenir cognitif à l'aide d'une analyse par machine learning sur des larges bases de données
neuroscientifiques
4) Développer un système intégré de stimulation, enregistrement et analyse fréquentielle compact portatif (basé sur le Neuronaute développé par
Bioserenity) permettant d'évaluer la latéralisation et performance du langage rapidement de façon non-invasive.
dans la population très sélectionnée des épilepsies focales structurelles pharmaco-résistantes où elle est majoritairement mesurée à l'aide du test de Wada
ou avec l'IRM fonctionnelle. Mais l'utilisation de ces techniques rencontre des difficultés méthodologiques. Au-delà de l'épilepsie, l'étude de la
latéralisation hémisphérique du langage est toujours sujette à des recherches plus approfondies dans le domaine clinique (Perrone-Bertolotti et al., 2016),
permettant de prédire et d'évaluer d'éventuels troubles du langage oral ou écrit (e.g., dyslexie). A titre d'exemple, l'absence d'asymétrie gauche ou une
asymétrie atypique (e.g., Orton, 1925; 1937; Xu et al., 2015) pour la lecture de mots pourrait expliquer l'apparition de la dyslexie chez certains enfants,
bien qu'elle ne soit pas retrouvée dans toutes les études (Xu et al., 2015). Ces résultats sont primordiaux pour comprendre la cause et la remédiation de la
dyslexie développementale et soulignent la nécessité d'étudier la latéralisation du langage oral et écrit ainsi que les facteurs de variabilités sous-jacents
contribuant à cette latéralisation atypique (Xu et al., 2015). En outre, la mesure de la latéralisation du langage est cruciale pour l'identification et la
compréhension des déficits langagiers afin de permettre de nouvelles visions et champs thérapeutiques (Perrone-Bertolotti et al., 2016).
Il apparaît essentiel de définir une mesure fine, rapide et non-invasive de la latéralisation et performance du langage pour une application clinique mais
également afin d'évaluer de façon précise la variabilité entre les individus en minimisant les biais relatifs à la technique et à la tâche utilisée.
Avec l'EEG-FPVS, le projet visera à développer une approche de mesure objective, sensible et fiable, qui contribuera, sur une base individuelle à
l'évaluation de la latéralisation et de la performance langagière sur le plan lexical et sémantique.
Les études de développement de biomarqueurs EEG-FPVS de la lecture (Lochy et al., 2015 ; 2016 ; Vandewalle de Ghelke et al., 2020; Vandewalle de
Ghelke et al., 2021) sont déjà très prometteuses. En quelques minutes d'enregistrement, sans tâches explicite, elles montrent des réponses EEG
dominantes au niveau de l'hémisphère postérieur gauche au niveau d'un groupe avec cependant une variabilité hémisphérique entre les individus (Lochy
et al., 2015). Le degré de latéralisation gauche est corrélé avec la connaissance précoce des lettres (Lochy et al., 2016) et, avec l'amplitude de la réponse,
à la maîtrise progressive au cours de l'apprentissage de la lecture scolaire (Vandewalle de Ghelke et al., 2021).
Biomarqueurs électrophysiologiques de latéralisation hémisphérique et capacité de langage par stimulation périodique rapide
Le projet poursuit plusieurs objectifs :
1) Identifier et optimiser (sensibilité, fiabilité maximale, définition d'un nombre réduit de canaux pour des mesures rapides) des nouveaux
biomarqueurs EEG de latéralisation et performance du langage, évalués sur des groupes de patients (épilepsie pharmaco-résistante, dyslexie
développementale) déjà diagnostiqués.
2) Evaluer la valeur pronostique des biomarqueurs EEG de latéralisation du langage sur le devenir cognitif sur une base individuelle
3) Construire un nouveau modèle de pronostic du devenir cognitif à l'aide d'une analyse par machine learning sur des larges bases de données
neuroscientifiques
4) Développer un système intégré de stimulation, enregistrement et analyse fréquentielle compact portatif (basé sur le Neuronaute développé par
Bioserenity) permettant d'évaluer la latéralisation et performance du langage rapidement de façon non-invasive.
Mots clés :
langage, électroencéphalographie, épilepsie, dyslexie
Département(s) :
| Biologie, Signaux et Systèmes en Cancérologie et Neurosciences |
