The role of semantic and syntactic prediction, and statistical learning in normal reading and in developmental dyslexia. Le rôle de la prédiction sémantique et syntaxique et de l’apprentissage statistique dans la lecture normale et dans la dyslexie développementale. En Fr

Résumé En Fr

The idea of the predictive brain has become a key concept in neuroscience and cognitive science. According to this idea, the brain is a 'machine' that makes predictions about future events and seeks to minimize errors in these predictions, which is the basis of implicit and adaptive learning. While prediction is involved in many different cognitive domains, language researchers have been particularly active in exploring the role of prediction in reading. Indeed, reading is not limited to the immediate interpretation of words, but also involves active anticipation of what might follow, based on linguistic context and statistical regularities. To date, a growing number of studies have also attempted to determine whether statistical learning or SL skills (the ability to extract statistical regularities in order to make predictions and form expectations) can explain inter-individual differences in reading ability within the general population (with and without reading disabilities). In the field of dyslexia, it has been shown that adult dyslexics make greater use of high-level linguistic information (semantics, morphology, syntax) to “compensate” for their deficits in orthographic and phonological processing, which would amount to a form of prediction.However, although many aspects of language prediction processes have been investigated, there are still some gaps in our understanding that require further research. For example, most studies have focused on general levels of reading competence rather than on the more dynamic processes of making linguistic predictions. Moreover, if SL studies do indeed exploit real-world learning mechanisms, we should expect to find reliable relationships between SL and reading. However, there is a real debate in the literature about the relationship between reading ability and SL, or whether dyslexia have an SL deficit. This conflict in the literature poses a fundamental challenge to our understanding of the role of SL in language and, more generally, in cognition.In this thesis we will address the following questions What is the role of semantic and syntactic prediction in reading aloud? Are good readers, like good “comprehenders”, good linguistic predictors? And if linguistic prediction is indeed based on a more domain-general ability for SL, are good predictors also good statistical learners? Finally, does this potential link between linguistic and non-linguistic prediction play a role in developmental dyslexia, and what are the neural bases of these different types of prediction? This work makes connections with three areas of cognitive psychology: the psycholinguistics of reading, predictive models, and statistical learning. Ultimately, we will contribute new theoretical knowledge to the field by evaluating the effects of prediction in adults with dyslexia, but also by clarifying the nature of this information, the precise location of the neural networks involved in prediction, and the dissociation between semantic and syntactic processes.

L’idée du cerveau prédictif est devenue un concept clé en neuroscience et en science cognitives. Selon cette idée, le cerveau serait une « machine » à faire des prédictions sur les événements futurs et chercherait à minimiser les erreurs de ces prédictions, ce qui est la base d'un apprentissage implicite et adaptatif. Si la prédiction intervient dans de nombreux domaines cognitifs différents, les chercheurs qui étudient le langage ont été particulièrement actifs dans l'exploration du rôle de la prédiction dans la lecture. En effet, la lecture ne se limite pas à l'interprétation immédiate des mots, mais implique également une anticipation active de ce qui pourrait suivre, basée sur le contexte linguistique et les régularités statistiques. À ce jour, un nombre croissant d'études ont également tenté de déterminer si les compétences en apprentissage statistique ou AS (capacité à extraire des régularités statistiques pour faire des prédictions et former des attentes) pouvaient expliquer les différences interindividuelles dans les capacités de lecture au sein de la population générale (avec et sans troubles de la lecture). Dans le domaine de la dyslexie, il a été montré que les dyslexiques adultes utilisent davantage les informations linguistiques de haut niveau (sémantique, morphologie, syntaxe) pour « compenser » leurs déficits dans le traitement orthographique et phonologique, ce qui reviendrait à une forme de prédiction.Cependant, même si plusieurs aspects des processus de prédiction dans le langage ont été exploré, il existe encore quelques lacunes dans notre compréhension, ce qui nécessite des recherches supplémentaires. En effet la plupart des études ont porté sur des niveaux assez généraux de compétence en lecture plutôt que sur des processus plus dynamiques consistant à faire des prédictions linguistiques. De plus, si les études sur l’AS exploitent effectivement les mécanismes d'apprentissage du monde réel, on devrait s'attendre à des relations fiables entre l’AS et la lecture. Pourtant, il existe un réel débat dans la littérature concernant le lien entre compétence en lecture et AS ou encore la présence d’un déficit ou non d’AS dans la dyslexie. Ce conflit dans la littérature pose un défi fondamental pour notre compréhension du rôle de l’AS dans le langage et, plus généralement, dans la cognition.Dans cette thèse, nous aborderons les questions suivantes : Quel est le rôle de la prédiction sémantique et syntaxique dans la lecture à voix haute ? Les bons lecteurs, ainsi que les bons « compreneurs », sont-ils de bons prédicteurs linguistiques ? Et si les prédictions linguistiques reposent bien sur une capacité plus « domain-general » d’AS, les bons prédicteurs sont-ils également de bons « statistical learners » ? Enfin, ce potentiel lien entre prédiction linguistiques et non linguistiques joue-t-il un rôle dans la dyslexie développementale et quels sont les bases neurales de ces différents types de prédictions ? Cette thèse fait un lien avec trois domaines de la psychologie cognitive : la psycholinguistique de la lecture, les modèles de prédiction et l'apprentissage statistique. Enfin, nous apporterons des nouvelles connaissances théoriques à ce sujet en évaluant les effets de prédiction chez les adultes dyslexiques, mais également en précisant la nature de ces informations, la localisation précise des réseaux neuronaux impliqués dans la prédiction, et la dissociation entre les processus sémantiques et syntaxiques.