Project

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Motor-language interaction in the first and late second language: experimental data and clinical implications.

English title Motor-language interaction in the first and late second language: experimental data and clinical implications.
Applicant Annoni Jean-Marie
Number 182594
Funding scheme Project funding (Div. I-III)
Research institution Chaire d'histoire économique et d'économie du développement Université de Fribourg
Institution of higher education University of Fribourg - FR
Main discipline Neurology, Psychiatry
Start/End 01.10.2018 - 30.09.2021
Approved amount 525'000.00
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All Disciplines (2)

Discipline
Neurology, Psychiatry
Neurophysiology and Brain Research

Keywords (4)

motor system; bilingualism; aphasia; language

Lay Summary (French)

Lead
Interaction entre motricité et langage dans le traitement des mots en langue maternelle et langue seconde: données expérimentales et implications cliniques
Lay summary

Les représentations sémantiques des mots sont partiellement modulées par les interactions neuronales entre le langage et les systèmes sensori-moteurs. L’hypothèse de l’ « Embodied Semantic »  (ou sémantique incorporée) propose que les représentations sémantiques de mots contiennent des composantes perceptuelles et motrices, résultant vraisemblablement d’une connectivité modulables entre les réseaux langagiers et les aires corticales unimodales . En particulier, il a été démontré que la compréhension de mots liés à l'action activait les systèmes moteurs dans la langue maternelle.
L’objectif du présent projet est d’étudier où, quand et comment les interactions entre langage et système moteur participent à la compréhension du mot dans la première et deuxième langue, chez des participants sains et des personnes .

Les  principales questions du projet sont les suivantes:
A) Les verbes signifiant une action motrice (lancer, prendre….)  induisent-ils une activation plus forte du cortex moteur par rapport aux verbes d’état (sentir penser…) en L1 et en L2? Cet effet est-il modulé par les compétences linguistiques?
B) Cette activation synchrone du cortex moteur par les verbes d'action diffère-t-elle en L1 et en L2? Comment ces différences sont-elles modulées par les compétences linguistiques?
C) Une thérapie basée sur l'activation sensorimotrice améliore-t-elle la dénomination des verbes d'action chez les personnes souffrant d’aphasies? Comment les effets de la thérapie diffèrent-ils lorsque la thérapie est menée dans L1 ou L2?

Plan de recherche: Afin de répondre à ces questions, nous proposons  les trois études suivantes:

Etude A): L'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) sera utilisée pour étudier l'activation neuronale en réponse à des «verbes d'action» et à des «verbes d’état» présentés en L1 et en L2 chez les bilingues  tardifs avec une bonne connaissance de L2. Les données IRMf  fourniront des informations sur l’implication du cortex moteur dans le traitement des verbes d’action et d’état.

Etude B): l'électroencéphalographie sera utilisée pour étudier l'activation neuronale en réponse à des «verbes d'action» et à des «verbes d’état»  (par les potentiels liés à l'événement /ERP) présentés en L1 et en L2 chez les bilingues  tardifs avec une bonne connaissance de L2. Les mesures ERP (puissance et topographie), l’analyse de fréquence et les techniques de solutions inverses nous donneront les informations spatiotemporelles pertinentes.
Direct link to Lay Summary Last update: 30.09.2018

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Project partner

Associated projects

Number Title Start Funding scheme
156937 Role of executive functions on language: an experimental and clinical approach with application to mother language and second language 01.01.2015 Project funding (Div. I-III)

Abstract

Background: There is converging evidence that semantic representations are partly modulated by neural interactions between language and sensory-motor systems. Sometimes referred to as ‘embodied semantics’, this hypothesis suggests that the semantic representations of words contain perceptual and motor components, possibly as a result of a flexible connectivity between language networks and unimodal cortical areas [1]. Particularly, understanding words related to action has been shown to activate motor systems in the mother language (L1), but only few studies have so far been conducted in a late second language (L2) or compared two languages.Aim: The present project investigates where, when and how semantic representations are embodied in L1 and in an L2 and how this embodiment interacts across the two languages in healthy bilinguals and in bilingual persons with aphasia (PWA). Thus, the main questions of this project proposal are:A) Do motor-related action verbs induce a stronger activation of the motor cortex compared to non-motor-related action verbs in L1 and in L2? Is this effect modulated by language proficiency? B) Does the timing of motor cortex activation by motor-related action verbs differ in L1 and in L2? How are these differences modulated by language proficiency?C) Does a therapy based on sensory-motor activation improve naming of motor-related action verbs in bilingual PWA? How do the effects of the therapy differ when the therapy is conducted in L1 or L2? Research Plan: In order to answer these questions, we propose three studies with the following paradigms:Study A): Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) will be used to investigate neural activation in response to ‘motor-related action verbs’ and ‘non-motor-related action verbs’ presented in L1 and in L2 in proficient bilinguals with late age of L2 acquisition. The fMRI experiment will yield spatial information about the involvement of the motor cortex in the processing of motor-related and non-motor-related action verbs.Study B): Electroencephalography will be used to investigate the Event Related Potentials (ERPs) in response to ‘motor-related action verbs’ and ‘non-motor-related action verbs’ in L1 and in L2 in proficient bilinguals with late age of L2 acquisition. Global ERP measures (i.e. GFP and topography), frequency analysis and electrical source imaging will yield when motor cortex is activated for processing of motor-related and non-motor-related action verbs in L1 and L2.Study C): In this clinical study, “action observation therapy” (AOT) will be used to test the improvement in naming abilities in bilingual chronic aphasics. Behavioral language measures will be collected longitudinally in L1 and L2 to investigate the effect of this therapy on ‘motor-related action verbs’ in each language and the potential transfer between languages.Relevance : This project is unique in integrating theories of motor-language interaction and bilingual brain organization. In healthy participants, it uses both spatially and temporally sensitive methods that will allow us to deepen our knowledge on the motor-language interplay and the influence of L1 and L2 on these processes. In bilingual PWA, the project investigates the impact of a therapy based on motor-language interaction on naming abilities across languages. This could bring further enlightenment and - most of all - awareness in the choice of therapeutic approach.
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