On estime que plus de la moitié de population mondiale sait parler au moins deux langues et que 40% de cette population bilingue utilise les deux langues au quotidien. Les psycholinguistes et les neuropsycholinguistes se sont rapidement intéressés au fonctionnement du cerveau bilingue et à la façon dont deux langues pouvaient partager un seul cerveau. Ainsi, de nombreuses recherches ont porté sur la représentation de plusieurs langues dans le cerveau ainsi que sur les mécanismes permettant de passer d’une langue à l’autre, mais aussi sur la période développementale sensible à l’apprentissage des langues.Dans ce travail, nous nous sommes intéressés au rôle de l’âge d’acquisition et du niveau de compétence des deux langues sur a) la représentation des substrats cérébraux, b) la plasticité cérébrale et c) la capacité d’alterner entre les deux langues. Pour cela nous comparons des locuteurs bilingues précoces -qui ont appris les deux langues avant 3 ans- et des locuteurs bilingues tardifs -qui ont appris la deuxième langue après 10 ans- tous ayant atteint un très bon niveau de compétence dans les deux langues. Le niveau langagier et le fonctionnement exécutif des participants ont été mesurés à l’aide de plusieurs tâches linguistiques et non linguistiques. Grâce à la technique d’imagerie par résonances magnétiques fonctionnelles (IRMf), nous avons pu identifier les substrats neuronaux des deux langues pour chacun des groupes, les aires impliquées dans le contrôle des langues ainsi que les changements cérébraux dus à l’apprentissage précoce de deux langues. De manière générale, les résultats montrent que la compétence langagière, plutôt que l’âge d’acquisition, aurait un rôle essentiel sur la représentation des langues. En revanche, l’âge d’acquisition serait déterminant en ce qui concerne la structure cérébrale des certaines aires impliquées dans les processus langagiers. / It is estimated that more than half of the world's population speaks two languages and that 40% of the population uses both languages on a daily basis. Psycholinguists and neuropsycholinguists became interested early in the way in which two languages could share a single brain. They have therefore been interested in the representation of several languages in the bilingual brain, in the sensitive period during which languages are learned and also in the mechanisms that allow bilinguals to switch from one language to another without apparent effort. In this work, we investigated the role of the age of acquisition and proficiency of languages and the influence of two languages a) on the representation of cerebral substrates of two languages, b) on the cerebral plasticity, c) and on the mechanisms of language control. For this purpose, we compare early bilingual speakers, who learned both languages before the age of 3 years, and late bilingual speakers who learned the second language after 10 years, both of whom had a very good level of proficiency in both languages. Participants were assessed in a wide range of linguistic and non-linguistic tasks to measure language level and executive functioning. Using the functional magnetic resonance imaging technique, we were able to identify the neuronal substrates of the two languages for each group and the areas involved in language control, as well as cerebral changes due to the early learning of two languages. In general, the results show that language proficiency, rather than the age of acquisition, has an essential role on the representation of languages, but that the age of acquisition is decisive in regards of cerebral structure of certain areas related to language.

L'objectif de la présente thèse de doctorat était d'étudier la relation entre le bilinguisme et le contrôle exécutif général. Les recherches sur le bilinguisme en psycholinguistique ont montré que la co-activation permanente des langues ainsi que la nécessité de s'adapter à l'environnement linguistique peuvent produire un renforcement des capacités de contrôle chez les bilingues. Toutefois, la nature des processus de contrôle impliqués reste controversée. Trois études ont examiné cette question au niveau neuronal chez des bilingues tardifs français-allemand. Différentes tâches expérimentales mettant en jeu un conflit cognitif ont été utilisées, les unes impliquant une composante linguistique (Stroop et amorçage négatif), et une autre impliquant une composante motrice (antisaccades). Les principaux résultats sont les suivants : (1) Renforcement des processus de gestion de conflits et d'inhibition chez les bilingues, (2) Interaction entre le cortex cingulaire antérieur et le cortex préfrontal dans le contrôle cognitif plus efficace chez les bilingues que chez les monolingues et (3) Modulation du contrôle exécutif par divers facteurs linguistiques individuels inhérents au bilinguisme. Prises dans leur ensemble, ces observations corroborent l'hypothèse d'une implication de processus de contrôle général dans le bilinguisme et révèlent des capacités d'adaptation neuroplastique en fonction des contraintes linguistiques. / The present doctoral thesis aimed to study the relation between bilingualism and domain-general executive control. Psycholinguistic research on bilingualism has shown that the sustained co-activation of languages and the need to adapt to the linguistic environment lead to a reinforcement of control abilities in bilinguals. However, the nature of domain-general executive control involvement in multiple language use is a matter of debate. Three studies were conducted in order to investigate this issue at the neuronal level in French-German late bilinguals. Different experimental tasks involving a cognitive conflict were used, certain of them involving a linguistic component (Stroop and negative priming) and the other one involving a motoric component (antisaccade). The main findings collected in the present doctoral thesis showed (1) the behavioral and neurophysiological evidence of enhanced conflict monitoring and inhibition in bilinguals, (2) the more efficient dynamic interplay between the anterior cingulate cortex and the prefrontal cortex in executive control in bilinguals in comparison with monolinguals, and (3) a modulation of executive control by the individual linguistic factors inherent to bilingualism. Taken together, the present findings support psycholinguistic theories postulating domain-general control involvement in bilingualism and reveal the capacity of neuroplastic adaptation as a function of linguistic constraints.