Neurocognitive and linguistic reorganization of language and speech in post-stroke aphasia. An interdisciplinary approach
Réorganisation neurocognitive et linguistique du langage et de la parole dans l'aphasie post-AVC. Approche interdisciplinaire
Résumé
The language disorders that characterize post-stroke aphasia interfere with patients’ communication abilities, with multiple impacts on daily life. There is considerable variability in the initial severity of language disorders, as well as the degree of speech and language recovery among patients. Moreover, the effectiveness of classical speech therapy methods decreases after a few months of application. In addition, socio-economic and medical factors are known to influence the management of patients in the chronic phase. Therefore, there are two essential steps towards advancing the treatment of patients with post-stroke aphasia. First, there is a need for a more thorough understanding of the neurocognitive mechanisms and factors influencing language representation and neuroplasticity in patients with post-stroke disorders. Second, new methods and programs for speech and language rehabilitation in patients with disorders following a brain injury need to be developed on the basis of these novel findings and adapted to long-term management.Following these requirements and in line with current theoretical models of speech production, the two main goals of this thesis are (i) to better understand the alteration of speech and language mechanisms in relation to other cognitive processes and the reorganization of the underlying brain networks and (ii) to propose new perspectives for speech and language rehabilitation. Specifically, we propose a new rehabilitation method based on technology that provides a realistic visual illustration of lingual and labial articulatory dynamics (the Ultraspeech-player software). We assume that adding visual information could improve the multisensory phonological representations on which motor planning and programming rely during speech production. This visual information could thus contribute to the reorganization of language networks and to the compensation of deficits observed in post-stroke non-fluent aphasia. Beyond developing a new method, we highlight the interest of applying rehabilitation programs combining at least two methods to increase the efficiency and speed of speech and language recovery.In the first part of this work, we focus on the role of determinants of initial severity and recovery of language and speech in patients with post-stroke aphasia. We show the importance of intensive rehabilitation in patients with severe aphasia following a frontal injury involving the inferior frontal gyrus. In addition, we argue that reinforcing phonological mechanisms through audio-visual training of speech would allow for optimal anatomo-functional reorganization of language networks.In the second part, we propose to supplement classical language and speech therapy with visually augmented rehabilitation (the Ultraspeech-player software). Our results suggest that this new rehabilitation program strengthens phonological representations and contributes to reorganizing language networks in patients with post-stroke aphasia.Taken together, the results of this thesis allow us to propose an experimental protocol that evaluates, at the group level, the efficiency of the augmented rehabilitation at the language, cognitive and cerebral levels. More precisely, in future studies, we aim to demonstrate in patients with non-fluent aphasia: (i) the effectiveness of visually augmented rehabilitation, compared to conventional speech therapy, and (ii) the effectiveness of a rehabilitation program combining several methods, compared to a single method. By including a control group of age-matched healthy participants, we will also provide new evidence of the effects of aging on cognitive mechanisms and the reorganization of speech and language brain networks.
Les troubles langagiers qui caractérisent l’aphasie post-AVC entravent les capacités de communication des patients, avec des conséquences multiples. Il existe une grande variabilité en termes de sévérité initiale des troubles langagiers et de degré de récupération du langage et de la parole chez ces patients. Par ailleurs, l'efficacité des méthodes de rééducation orthophonique classique diminue après quelques mois d’application. De plus, nous savons que des facteurs socio-économiques et médico-sanitaires entravent la prise en charge des patients en phase chronique. Il nous semble donc évident qu’il est nécessaire, d’une part, de mieux comprendre les mécanismes neurocognitifs et les facteurs déterminants de la représentation du langage et de sa neuroplasticité, et d’autre part, de développer de nouvelles méthodes et des programmes de rééducation de la parole et du langage, adaptés à la prise en charge à long terme, pour les patients présentant des troubles suite à une lésion cérébrale.Dans cette thèse, nous nous plaçons dans le cadre des modèles théoriques actuels de production de la parole afin de (i) mieux comprendre l’altération des mécanismes de parole et du langage, en lien avec d’autres processus cognitifs, et la réorganisation des réseaux cérébraux sous-jacents, et (ii) proposer de nouvelles perspectives pour la rééducation du langage et de la parole. Concrètement, nous proposons une nouvelle méthode de rééducation s’appuyant sur une technologie offrant une illustration visuelle réaliste de la dynamique articulatoire linguale et labiale (le logiciel Ultraspeech-player). Nous supposons ainsi que l’ajout d’informations visuelles pourrait améliorer les représentations phonologiques multisensorielles, sur lesquelles s’appuient la planification et la programmation motrices lors de la production de parole, et pourrait ainsi contribuer à la réorganisation des réseaux langagiers et à la compensation des déficits observés dans l’aphasie non fluente post-AVC. Au-delà du développement d’une nouvelle méthode, nous promouvons l’intérêt d’appliquer des programmes de rééducation associant au moins deux méthodes pour augmenter l’efficacité et la rapidité de la récupération langagière.Dans la première partie de ce travail, nous nous focalisons sur le rôle des déterminants de la sévérité initiale et de la récupération du langage et de la parole chez des patients atteints d'aphasie post-AVC. Ainsi, nous montrons l’importance du caractère intensif de la rééducation chez les patients présentant une aphasie sévère, suite à une lésion frontale impliquant le gyrus frontal inférieur. Par ailleurs, nous proposons que le renforcement des mécanismes phonologiques par un entraînement audio-visuel de la parole permettrait une réorganisation anatomo-fonctionnelle optimale des réseaux langagiers.Dans la seconde partie, nous proposons de complémenter la rééducation orthophonique classique avec une rééducation augmentée visuellement (le logiciel Ultraspeech-player). Nos résultats suggèrent que ce nouveau programme de réhabilitation renforce les représentations phonologiques et contribue à la réorganisation des réseaux langagiers chez les patients atteints d'aphasie post-AVC.L’ensemble de ces résultats nous permet de proposer par la suite un protocole expérimental qui évalue, à l'échelle du groupe, l'efficacité sur les plans langagier, cognitif et cérébral de la rééducation renforcée. Plus précisément, nous souhaitons démontrer chez des patients présentant une aphasie non fluente : l’efficacité de la rééducation visuellement augmentée, en comparaison à la rééducation orthophonique classique, et l'efficacité d’un programme de rééducation associant plusieurs méthodes, en comparaison à une méthode unique. En intégrant un groupe de participants sains contrôle appariés en âge, nous nous intéressons également, indirectement, aux effets du vieillissement sur les mécanismes cognitifs et la réorganisation des réseaux cérébraux de la parole et du langage.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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