« Cette manie qu’ont les marins de faire des phrases ! » Et si l’humour déjanté des Tontons Flingueurs avait anticipé sans le savoir les futures avancées de la science ? Sur le plan cognitif, en effet, opposer manuels et intellectuels n’a aujourd’hui plus guère de pertinence. Grâce aux récentes découvertes des neurosciences, il apparaît que, non seulement utiliser des outils n’est pas incompatible avec le fait de bien manier la langue, mais que ces deux compétences font même appel à des structures communes dans notre cerveau. C’est tout sauf une coïncidence, affirme une étude parue en fin d’année dernière dans Science1  : une équipe de neuroscientifiques français y montre que manier un outil – c’est-à-dire ajouter un niveau hiérarchique dans le programme moteur – et analyser des phrases à la syntaxe complexe sont deux processus qui partagent les mêmes ressources cérébrales. « Entraîner l’une permet même d’améliorer l’autre », résume Véronique Boulenger, chercheuse CNRS en neurosciences cognitives au laboratoire Dynamique du langage2 (DDL) qui cosigne cette étude.

Une même région cérébrale activée

On sait depuis près de vingt ans que langage et capacités motrices et sensorielles sont intimement liés : lire le mot « courir » ou « sauter » mobilise dans notre cerveau des régions impliquées dans la motricité, de même un mot désignant une couleur, vert ou rouge par exemple, active les régions visuelles. Ce lien entre le langage et le système sensori-moteur va plus loin et concerne la construction des phrases elle-même : une étude de 2019 a ainsi montré que des individus particulièrement habiles dans l’utilisation d’outils – dans ce cas précis, une pince permettant de placer des pions sur un plateau en les orientant dans différentes directions – étaient plus performants dans le maniement des subtilités de la syntaxe suédoise. « Cet ancrage de la syntaxe dans le système moteur a été théorisé, mais a fait l’objet de peu d’expériences », rappelle Véronique Boulenger qui, avec ses coauteurs, a décidé de pousser les investigations plus loin en montant un protocole en deux temps.

Le maniement de l'outil et les exercices de syntaxe activent la même région sous-corticale : les « ganglions de la base » (en vert à l'image).

Le maniement de l'outil et les exercices de syntaxe activent la même région sous-corticale : les « ganglions de la base » (en vert à l'image).

Claudio Brozzoli

Claudio Brozzoli

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Premier temps : le recours à l’imagerie cérébrale. « Manipuler un outil complexifie la structure motrice en ajoutant un niveau hiérarchique, explique Véronique Boulenger. Quand les participants utilisent l’outil, on voit à l’IRM fonctionnelle un ensemble de régions s’activer dans le cortex pariétal et le cortex frontal, mais aussi une zone sous-corticale, les ganglions de la base, qui n’apparaît pas à l’image lorsque l’action est réalisée à main nue. » L’IRM a ensuite permis de déterminer quelles régions cérébrales la compréhension d’une phrase à la syntaxe complexe mobilisait.

Ce recouvrement des régions cérébrales au niveau des ganglions de la base n’est pas le fruit du hasard. « Quand on manipule un outil, on l’incorpore comme une partie du corps dans le programme moteur de la même façon qu’on incorpore une proposition relative dans une phrase simple », explique Véronique Boulenger, qui a démontré avec ses collègues qu’un même mécanisme cérébral soutenu par les ganglions de la base était impliqué dans la manipulation d’outil et dans le recours à une syntaxe complexe. Comment ? En montrant qu’entraîner l’une des deux habiletés bénéficiait à l’autre, grâce à un second protocole expérimental.

S'entraîner avec l'outil améliore la syntaxe... et inversement

Les effets sur le langage d’un entraînement avec l’outil ont d’abord été évalués. Une première tâche syntaxique requérant une réponse « vrai-faux » a été proposée, suivie d’un entraînement de 30 minutes pendant lequel les participants devaient placer le plus de pions possible à l’aide de la pince, puis la même syntaxique était proposée avec de nouvelles phrases. Résultat : le temps de réponse et la précision de la réponse sont nettement améliorés après l’entraînement moteur. « C’est très spécifique à l’outil, aucune amélioration n’est constatée lorsque la manipulation des pions s’effectue à main nue », précise Véronique Boulenger. Les effets d’un entraînement syntaxique sur les performances motrices aboutissent au même résultat : analyser des phrases à la syntaxe complexe pendant 30 minutes permet d’améliorer les performances dans la manipulation des pions avec la pince à l’issue de la phase d’entraînement, là où s’exercer avec des phrases plus simples n’entraîne aucune amélioration.

Après trente minutes d'entraînement avec la pince, les participants analysent mieux les phrases complexes. Ce n'est pas le cas si les pions sont manipulés à main nue.

Après trente minutes d'entraînement avec la pince, les participants analysent mieux les phrases complexes. Ce n'est pas le cas si les pions sont manipulés à main nue.

Simon Thibault

Simon Thibault

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Comment expliquer de tels résultats ? « Il existe toute une théorie sur la co-évolution entre le langage et l’utilisation d’outils chez Homo Sapiens, indique Véronique Boulenger. Notre étude laisse à penser que la fabrication et l’utilisation d’outils auraient permis de mettre en place des séquences motrices plus complexes qui auraient pu être mises à profit pour le développement du langage. »

Des pistes pour les troubles du langage

En attendant de savoir si nous utilisons une langue riche parce que nous nous sommes mis à fabriquer des outils, cette étude ouvre dès aujourd’hui des perspectives pour la prise en charge via la manipulation d’outils d’un certain nombre de troubles du langage, comme le trouble développemental du langage qui affecte la production et la compréhension du langage oral chez certains enfants. « On pourrait aussi envisager d’utiliser cette découverte dans la rééducation post-AVC des patients souffrant de troubles syntaxiques consécutifs à une aphasie de Broca », imagine Véronique Boulenger. Autre piste : proposer des entraînements avec outil pour l’apprentissage de langues étrangères à la syntaxe différente.

Les chercheurs, eux, n’en ont pas fini avec l’expérimentation. Prochaine étape : valider que la production de phrases à la syntaxe complexe, et pas seulement leur compréhension, est elle aussi corrélée à la manipulation d’outils. Il leur faudra pour cela rivaliser d’ingéniosité : l’IRM cérébrale demande en effet une stricte immobilité de la tête... ♦