Dès 7 mois, les bébés bilingues ont compris les règles de grammaire !

Les bébés de 7 mois évoluant dans un environnement bilingue distinguent facilement les langues dans lesquelles on leur parle, même s’ils n’en saisissent pas encore le sens. Grâce à la tonalité et la durée des sonorités, ils parviennent à comprendre les règles de grammaire basiques.

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L'apprentissage de la grammaire dans un milieu bilingue où les deux langues ont des structures de phrases aussi différentes que celles de l'anglais et du japonais semble être un défi. Or les enfants sont capables de le relever, car ils peuvent utiliser la prosodie – l'ensemble des caractéristiques du langage oral comme le rythme, l'accent, l'intonation – pour différencier les deux langues.

« En anglais par exemple, les mots "the" et "with" reviennent beaucoup plus souvent que d'autres ; et les bébés apprennent essentiellement en comptant, explique Judit Gervain, chargée de recherche au CNRS et à l'université Paris-Descartes. Mais ceux qui grandissent dans un milieu bilingue ont besoin de plus d'indices, ils développent donc d'autres stratégies que les jeunes monolingues n'ont pas besoin d'utiliser. »

À défaut de savoir bien parler, les bébés savent vite comprendre et interpréter nos paroles. Leur cerveau jeune ne cesse de grossir et a soif d'apprendre. © Deanwissing, Flickr, cc by sa 3.0

Des bébés champions de grammaire

Les spécialistes distinguent deux types de vocables : les mots fonctionnels – qui marquent les relations entre les mots ou les groupes de mots, comme un article, un pronom, une préposition – et les mots lexicaux qui servent à exprimer un sens, comme un adjectif ou un nom. En anglais ou en français, un mot fonctionnel est typiquement placé avant un mot lexical et la durée du mot lexical est plus longue. En japonais ou en hindi, l'ordre est inversé et la hauteur du mot lexical est plus aiguë.

Judit Gervain et Janet Werker, de l'université de Colombie-Britannique, ont observé des bébés âgés de 7 mois qui participaient à des expériences de grammaire artificielle. Ils se familiarisaient avec un flux de parole avec des détails prosodiques, comme la hauteur et la durée. Les scientifiques ont noté dans Nature Communications le temps que chaque enfant passait à regarder des panneaux, derrière lesquels des haut-parleurs émettaient les différents sons. Elles en ont déduit que ces enfants arrivent à distinguer deux langues selon leurs structures grammaticales.

Ainsi, la difficulté à apprendre deux langues est contournée par la capacité des jeunes bilingues à exploiter des indices pertinents. De plus, cette étude montre que des détails facilement perceptibles, comme la prosodie, peuvent révéler les structures grammaticales d'une langue. Cela explique comment et pourquoi les enfants apprennent la grammaire si aisément, et ce, dès le plus jeune âge. « Si vous parlez deux langues à la maison, ne vous inquiétez pas pour l'acquisition du langage de votre enfant, précise Judit Gervain. Votre bébé est tout à fait capable de distinguer ces deux langues et d'apprendre facilement leurs structures grammaticales ! »

Diabète : reprogrammer les cellules du pancréas pour faire de l’insuline

Le diabète se caractérise par un déficit en insuline et un excès d’unehormone antagoniste, le glucagon. Des scientifiques viennent de montrer qu’il est possible de reprogrammer les cellules sécrétrices de glucagon pour les transformer en cellules sécrétrices d’insuline. Ou l’art de faire d’une pierre deux coups.

• Tout savoir sur le diabète grâce à notre dossier complet 

Lorsque l’organisme ne parvient plus à gérer son taux de sucres dans le sang, c’est le diabète. Souvent, on résume cette pathologie à un manque d’insuline, l’hormone pancréatique chargée de faire baisser la glycémie. On oublie de dire qu’en parallèle, la production de glucagon, l’antagoniste, est trop élevée. L’idéal pour établir un traitement efficace contre la maladie consisterait à élever les taux d’insuline tout en diminuant la synthèse du glucagon.

Ces deux hormones sont sécrétées au même endroit : dans des îlots dupancréas (dits de Langerhans). L’insuline est produite par les cellules bêta, le glucagon par les cellules alpha. Des scientifiques de la faculté de médecine de l’université de Pennsylvanie (Philadelphie, États-Unis) ont presque réussi l’exploit de reprogrammer des cellules alpha pour en faire des cellules bêta. Même si la transformation reste incomplète, elle est suffisante pour entraîner la production d’insuline.

Des cellules alpha pas entièrement différenciées

En théorie, il est possible de modifier la destinée d’une cellule différenciée. Par l’ajout de quelques facteurs de transcription, on la force à revenir à l’état de cellule souche, avant de la pousser à se spécialiser en un type particulier. Cependant, pour l’heure, les tentatives pour générer des cellulesbêta de la sorte se sont révélées infructueuses pour une application clinique.

Les auteurs ont malgré tout remarqué que les cellules alpha pancréatiques étaient encore très plastiques, comme si elles n’étaient pas tout à fait différenciées. Ainsi, ils y voient le moyen de la modifier pour la faire évoluer en cellule bêta.

Ces cellules alpha pancréatiques, retrouvées dans des structures appelées îlots de Langerhans, ont été modifiées. La preuve : si la plupart d’entre elles sécrètent du glucagon (en rouge), d’autres présentent le facteur de transcription Pdx1 (en blanc), normalement spécifique aux cellules bêta pancréatiques. La reprogrammation est donc possible. © Nuria Bramswig, Perelman School of Medicine, University of Pennsylvania

Pour cela, il leur a fallu jouer avec les histones, ces protéines autour desquelles s’enroule le fil d’ADN. Celles-ci sont notamment impliquées dans la régulation, positive ou négative, des gènes. Dans les cellules alpha, comme dans les tissus encore indifférenciés, on trouve des histones équipées de deux modifications antagonistes : l’une d’elles favorise l’expression des gènes quand l’autre inhibe la transcription.

Des cellules alpha modifiées productrices d’insuline

Comme expliqué dans le Journal of Clinical Investigation, les auteurs ont récupéré des échantillons de pancréas sur des patients décédés. Ils ont mis ces cellules en culture et les ont traitées avec un composé nomméadénosine dialdéhyde (aussi appelé Adox). Cette molécule est un inhibiteur de la méthyltransférase, c’est-à-dire une enzyme qui, comme son nom l’indique, transfère des groupements méthyle sur les histones. Ainsi, en modifiant la structure des protéines de compaction de l’ADN, ils modifient l’expression génique.

Finalement, les cellules alpha ont commencé à se transformer et présentaient certains marqueurs caractéristiques des cellules bêta. Leurreprogrammation reste incomplète mais elles se sont mises à sécréter de l’insuline. La théorie montre que cela fonctionne.

Nécessité d’un traitement curatif du diabète

Les scientifiques espèrent s’aider de cette découverte pour fabriquer des cellules bêta pancréatiques à grande échelle pour les transplanter chez des patients atteints de diabète, qu’il soit de type 1 ou de type 2. Même si la technique n’est pas encore au point, ils pourraient avoir franchi un pas intéressant.

L’étape ultérieure pourrait consister à réussir la même performance, mais in vivo. Auquel cas on n’aurait pas besoin de greffe, mais l’on pourrait contrôler les populations de cellules pancréatiques directement dans le patient. Un ajustement délicat qui demande de longues années d’expériences préalables. Pas pour demain donc.

En attendant, le diabète reste une maladie mortelle dont les traitements ne parviennent qu’à limiter les symptômes, mais restent incapables de fournir à l’organisme les clés pour réguler définitivement sa glycémie. Or, année après année, le nombre de patients ne cesse d’augmenter fortement en France. À titre d’exemple, en 2009, on comptait environ 3,5 millions dediabétiques dans l’Hexagone. Un chiffre que l’on pensait atteindre en 2016 seulement… Une thérapie curative devient de plus en plus nécessaire.

Le cerveau d'un foetus de 6 mois est déjà équipé pour le langage

Trois mois avant le terme de la grossesse, les fœtus disposent déjà de régions cérébrales spécialisées dédiées au langage, très semblables à celles retrouvées chez les adultes. Dès cet âge, ils distinguent les voix d’hommes et de femmes et différencient les syllabes. Une découverte qui plaide pour l’acquisition innée de la parole.

À la naissance, les nouveau-nés sont capables de distinguer des syllabes proches, de reconnaître la voix de leur mère et de différencier diverseslangues humaines. Ces capacités chez le petit humain sont-elles dues à la présence de mécanismes innés propres à l’espèce humaine pour traiter la parole, ou à un apprentissage rapide des caractéristiques de la voix maternelle pendant les dernières semaines de grossesse ?

Pour le savoir, Fabrice Wallois, directeur de l’unité mixte de recherche UPJV/Inserm « Groupe de recherche sur l’analyse multimodale de la fonction cérébrale » (GRAMFC), et Ghislaine Dehaene-Lambertz, (Inserm, NeuroSpin, Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), en collaboration avec des praticiens hospitaliers du CHU Amiens Picardie, ont testé les capacités de discrimination auditive de 12 nouveau-nés prématurés de 28 à 32 semaines d’aménorrhée, c’est-à-dire nés deux à trois mois avant le terme.

Des hommes, des femmes et des syllabes

À ce stade de développement, le cerveau est immature puisque lesneurones sont encore en train de migrer vers leur localisation définitive. Néanmoins, les premières connexions entre le cerveau et le monde extérieur se mettent en place, notamment celles permettant au fœtus d’entendre les sons, ce qui permet d’enregistrer les premières réponses cérébrales auxstimulations externes.

Les cerveaux des bébés nés 3 mois avant le terme répondent presque comme ceux des adultes à la nouveauté ou au changement de syllabe. La preuve qu'avant la naissance, les fœtus disposent déjà des capacités intrinsèques pour la maîtrise d'un langage. © Fabrice Wallois

Les auteurs de cette étude, publiée dans les Pnas, ont stimulé auditivement les nouveau-nés prématurés, en les exposant à deux sons de syllabes proches (« ga » et « ba ») prononcées soit par un homme soit par une femme. Ils ont enregistré leur réponse cérébrale grâce à l’imagerie optique fonctionnelle (spectroscopie proche infrarouge). Les chercheurs ont montré que malgré leur cerveau immature, les prématurés sont réceptifs aux changements de voix (homme ou femme) et aux changements de phonèmes(« ba » ou « ga »).

Le cerveau des fœtus s’adapte très tôt au langage

De plus, les ensembles ou réseaux de neurones impliqués chez le prématuré sont très proches de ceux décrits chez l’adulte dans le même type de tâche. Ils sont asymétriques et impliquent notamment les régions frontales. Comme chez l’adulte, la région frontale droite répond à la nouveauté, quel que soit le changement, alors que la région frontale gauche, ou région de Broca, ne répond qu’au changement de phonème.

Ces résultats démontrent que très précocement, dès l’établissement des premières connexions cérébrales (trois mois avant le terme) et avant tout éventuel apprentissage, notre cerveau est équipé pour traiter les caractéristiques particulières de la parole humaine grâce à une organisation sophistiquée de certaines aires linguistiques cérébrales (régions périsylviennes droite et gauche). L’organisation des aires cérébrales étant gouvernée par l’expression des gènes au cours du développement du fœtus, les auteurs suggèrent que l’apparition du langage est en grande partie influencée par la génétique et donc par des mécanismes innés.

AVC : le bon cholestérol pour éviter l’hémorragie cérébrale

Le seul médicament recommandé en cas d’AVC s’accompagne de risques d’hémorragie cérébrale. Mais si on ajoute au traitement des HDL, ce qu'il est convenu d'appeler le « bon cholestérol », on pourrait diminuer ces risques de 90 %.

Des travaux de recherche menés dans le service de neurologie et Centre d’accueil et de traitement de l’attaque cérébrale de l’hôpital Bichat et l’unitéInserm associée 698 ont mis en évidence les bienfaits du bon cholestéroldans la réduction des complications hémorragiques du seul traitement disponible des accidents vasculaires cérébraux (AVC). Les résultats de cette expérimentation, conduite sur le rat, viennent d’être publiés dans Stroke.

À ce jour, le traitement de référence reconnu par l’ANSM en cas d’AVC par occlusion d’une artère cérébrale consiste en l’injection intraveineuse (au pli du coude) d’un médicament appelé Actilyse (altéplase) qui a pour objectif de dissoudre le caillot. Celui-ci permet de guérir le patient dans 40 % des cas, seulement si l’injection est débutée moins de 4 heures 30 après les premierssymptômes d’AVC. Mais la complication redoutée de l’injection intraveineuse de ce médicament est la survenue d’une hémorragie cérébrale avec aggravation neurologique pouvant aller jusqu’au décès dans 6 % des cas, ou sans aggravation neurologique visible dans 20 % des cas.

Le bon cholestérol, combattant de l’AVC

Ce traitement est constitué de lipoprotéines de haute densité (HDL ou bon cholestérol), isolées à partir de plasma humain. Les HDL sont des particules chargées d’évacuer le mauvais cholestérol depuis l’intérieur des artères jusque vers le foie où il est éliminé. Elles ont d’autres actions favorables : elles sont anti-inflammatoires, anti-oxydantes, anti-protéases, évitent l’infiltration des globules blancs dans la zone d’infarctus…

Les AVC sont de deux types : dans 80 % des cas ils sont ischémiques (suite à l'obstruction d'un vaisseau), le reste du temps ils sont hémorragiques (un vaisseau percé par lequel le sang s'écoule). À l'image, on peut voir un AVC ischémique dans une grande partie de l'hémisphère droit (la partie sombre à gauche de l'image). © Lucien Monfils, Wikipédia, cc by sa 3.0

En émettant l’hypothèse que, par leur effet protecteur sur la barrière hématoencéphalique (entre le sang et le cerveau), les HDL pourraient protéger contre les complications hémorragiques de l’altéplase, l’équipe a administré chez des rats l’altéplase trois heures après avoir bouché une artère du cerveau par un filament ou par un caillot.

Altéplase + HDL : la solution pour éviter l’hémorragie cérébrale ?

Une hémorragie a été obtenue chez 62 % des rats après retrait du filament et chez 46 % des rats dont l’artère a été bouchée par un caillot. Dans les deux cas, lorsque l’altéplase a été injectée conjointement avec des HDL, on observait 90 % de moins de complication hémorragique. Les deux modèles (occlusion par un filament ou par un caillot) ont été utilisés pour vérifier l’effet du traitement. Le fait de trouver le même type de résultat renforce la véracité de l’effet des HDL.

« Cette découverte, si elle est confirmée chez l’Homme par un essai cliniqueque nous comptons mener, pourrait révolutionner la prise en charge de l’attaque cérébrale et offrir de nouvelles perspectives pour améliorer laguérison des patients victimes d’AVC. On pourrait même imaginer dans l’avenir la production par génie génétique de particules qui ressembleraient aux HDL » indique le Professeur Amarenco, chef du service de neurologie et Centre d’accueil et de traitement de l’attaque cérébrale de l’hôpital Bichat et co-directeur de l’équipe « Recherche clinique en athérothrombose ».