L'anticipation semble bien être le secret universel pour la réussite des comportements moteurs. Dans la parole, sous l'aspect de la coarticulation, elle permet de souder les composantes de la syllabe, les syllabes entre elles et les mots. Pendant plus de 40 ans, deux principaux modèles rivaux se sont affrontés sur des langues différentes, essentiellement sur l'anticipation visible qu'est l'arrondissement vocalique des lèvres, sans qu'un vainqueur se dégage. Ce qui aboutit au compromis : un modèle time-locked pour l'anglais vs. un look-ahead pour le français, le suédois, etc. Le Modèle d'Expansion du Mouvement, élaboré sur le français au début des années 1990, prédit une extension de l'anticipation régulière (lawful) en amont de la cible vocalique dans une transition VCnV, avec un coefficient d'expansion propre au locuteur. La démonstration principale de cette thèse est que les modèles n'ont pas été testés sur le bon paramètre mais sur le paramètre le plus labile pour l'arrondissement : la protrusion. Lorsqu'ils sont testés sur le contrôle de l'aire aux lèvres, les anglophones rejoignent les francophones démontrant un comportement de type MEM, régulier et réglé par locuteur. C'est ce que font aussi les enfants, et plutôt tôt : nous n'avons pas trouvé d'enfant qui n'ait pas ce comportement régulier au-delà de 5 ans et demi. En fait, nous avons trouvé que ce comportement des lèvres pouvait être finement « tuné » dans le style MEM dès 3 ans et demi. Le Modèle d'Expansion du Mouvement semble bien être ainsi le seul à pouvoir réconcilier le principe d'un comportement moteur universel pour la parole avec une paramétrisation spécifique au locuteur.

La théorie du contrôle moteur de la parole par buts auditifs de Perkell soutient que la rétroaction auditive jouerait un rôle important lors de l'acquisition du langage en permettant la construction d'un modèle interne de la relation entre articulation et résultat acoustique. Une fois mature, ce modèle serait maintenu à jour grâce à l'audition, qui permettrait d'ajuster la production de la parole afin d'en assurer l'intelligibilité. De plus, il fournirait des commandes motrices (feedforward commands) permettant la production de la parole sans que le locuteur ait constamment à se fier à son audition. Or, les personnes sourdes postlinguistiques profondes ne peuvent plus se fier à la rétroaction auditive pour maintenir à jour leur modèle interne. Par ailleurs, les implants cochléaires ne permettraient pas une bonne perception des paramètres suprasegmentaux (qui composent la prosodie). La perception de ces paramètres étant touchée, la représentation interne serait affectée. Qui plus est, ces paramètres seraient, dans la parole, ceux qui se dégradent le plus rapidement en l'absence de rétroaction auditive. Ce mémoire a donc pour but, d'une part, d'observer les capacités de production des paramètres prosodiques par des sourds porteurs d'implant cochléaire, tant avec leur implant en marche qu'avec leur implant éteint; d'autre part, d'évaluer leurs capacités de perception des indices prosodiques; enfin, d'établir un lien entre les capacités de production et de perception de ces locuteurs en ce qui a trait à la prosodie. Des énoncés interrogatifs et assertifs non marqués linguistiquement ont été produits par trois participants sourds et trois participants contrôles, puis évalués par des auditeurs. Les mêmes énoncés, enregistrés par un homme puis manipulés pour obtenir des courbes intonatives assertives et interrogatives, servaient de corpus à un test de perception. Ces tests ont montré que les participants sourds, tant en condition d'implant éteint qu'en condition d'implant en marche, produisaient plus de variations de fréquence fondamentale et des segments plus longs que les locuteurs contrôles. Leurs énoncés interrogatifs étaient moins bien évalués par les auditeurs que ceux des locuteurs contrôles. Au test de perception, les sourds ont, dans l'ensemble du test, obtenu de moins bons résultats que les participants contrôles. Ceux ayant reçu les moins bonnes évaluations de leurs énoncés produits sont aussi ceux qui ont le moins bien réussi au test de perception. Dans l'ensemble, ces résultats corroborent le postulat de la théorie du contrôle moteur par buts auditifs qui veut que l'audition joue un rôle important dans la parole. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : surdité postlinguistique, audition, implant cochléaire, prosodie, rétroaction auditive, théorie du contrôle moteur de la parole par buts auditifs de Perkell

Ce travail exploite un modèle biomécanique de la production de la parole comme sujet de référence pour étudier plusieurs phénomènes liés à l'adaptabilité et à la stabilité du contrôle moteur de la parole, en particulier l'équivalence motrice et le contrôle postural.La première partie de cette thèse s’intéresse au phénomène de l'équivalence motrice. L'équivalence motrice est une caractéristique essentielle du contrôle moteur de la parole, car les locuteurs doivent s'adapter constamment à des contextes phonétiques toujours différents et à conditions variables de production de la parole. Le concept de « Uncontrolled Manifold » (UCM) offre un cadre théorique pour comprendre les mécanismes sous-jacents à l'équivalence motrice : il propose de représenter la coordination entre les variables de contrôle moteur en deux sous-espaces séparés, un dans lequel tout changement des variables de contrôle affectent la sortie et un autre dans lequel ces changements n'influencent aucunement la sortie.Ce concept est développé et étudié pour la production de la parole en utilisant un modèle biomécanique 2D du conduit vocal. D'abord, une représentation des UCM linéarisées basée sur des matrices de projection orthogonale est proposée. Les UCM de différentes configurations du conduit vocal des 10 voyelles orales françaises sont ensuite caractérisées en étudiant les réponses aux perturbations de leurs commandes. On étudie alors si chaque catégorie phonétique, telle que les phonèmes, les voyelles antérieures/postérieures, ou les voyelles arrondies/non-arrondies, peut être caractérisée par une UCM unique ou si les UCM varient considérablement entre les différents représentants de chacune de ces classes. On a constaté que les UCM linéarisées, celles qui sont spécifiquement calculées pour chaque configuration du conduit vocal, mais aussi celles, plus globales, des classes phonétiques, permettent une réponse efficace aux perturbations des commandes. Cela suggère que des stratégies équivalentes d'équivalence motrice peuvent être mises en œuvre dans chacune de ces classes et que les UCM en fournissent des caractérisations exploitables. Des suggestions sont faites pour de futurs travaux pour déterminer quelles classes pourraient être utilisées dans la pratique.La deuxième partie étudie dans quelle mesure le contrôle postural de la langue exploit des mécanismes passifs - tels que les propriétés mécaniques et élastiques intrinsèques de la langue- ou des réflexes à faible latence - comme le réflexe d’étirement.Une perturbation en force a été appliquée au modèle biomécanique 2D, dans laquelle la langue est tirée vers l'avant par une force exercée sur le corps de la langue à l'aide d'un robot relié à la partie supérieure de la lame de la langue. Les simulations ont été comparées à des données expérimentales recueillies au Gipsa-lab dans des conditions similaires.Cette perturbation a été simulée avec différentes valeurs du paramètre qui dans le modèle module le feedback induit par l’étirement des fibres musculaires. Les résultats ont montré un effet de rebond dans les mouvements de la langue suite à la perturbation qui est imputable au mécanisme réflexe. Étant donné qu'un rebond similaire est observé dans les données expérimentales sur des sujets humains, ce résultat suggère qu’un mécanisme réflexe joue un rôle significatif dans la stabilité posturale de la langue. Les caractéristiques temporelles de ce réflexe ont été analysées et il s’avère que la précision du modèle est insuffisante pour tirer des conclusions sur l'origine, corticale ou spinale, de ce réflexe. Des pistes pour de futures études expérimentales sont proposées. / This work makes use of a biomechanical model of speech production as a reference subject to address several phenomena related to the adaptability and stability of speech motor control, namely motor equivalence and postural stability. The first part of this thesis is related to the phenomenon of motor equivalence. Motor equivalence is a key feature of speech motor control, since speakers must constantly adapt to various phonetic contexts and speaking conditions. The Uncontrolled Manifold (UCM) idea offers a theoretical framework for considering motor equivalence in which coordination among motor control variables is separated into two subspaces, one in which changes in control variables modify the output and another one in which these changes do not influence the output.This concept is developed and investigated for speech production using a 2D biomechanical model. First, a representation of the linearized UCM based on orthogonal projection matrices is proposed. The UCMs of various vocal tract configurations of the 10 French oral vowels are then characterized using their command perturbation responses. It is then investigated whether each phonetic class such as phonemes, front/back vowels, rounded/un-rounded vowels can be characterized by a unique UCM, or whether the UCMs vary significantly across representatives of these different classes. It was found that linearized UCMs, especially those that are specifically computed for each configuration, but also across many of the phonetic classes allow for a command perturbation response that is effective. This suggests that similar motor equivalence strategies can be implemented within each of these classes and that UCMs provide a valid characterization of an equivalence strategy. Further work is suggested to elaborate which classes might be used in practice.The second part addresses the question of the degree to which postural control of the tongue is accomplished through passive mechanisms - such as the mechanical and elastic properties of the tongue itself - or through short-latency reflexes - such as the stretch reflex.A specific external force perturbation, was applied to the 2D biomechanical model , namely one in which the tongue is pulled anteriorly using specific force profile exerted on the tongue body using a force effector attached to the superior part of the tongue blade. Simulation results were compared to experimental data collected at Gipsa-lab under similar conditions.This perturbation was simulated with various values of the model's parameter modulating the reflex strength (feedback gain). The results showed that a perturbation rebound seen in simulated data is due to a reflex mechanism. Since a compatible rebound is seen in data from human subjects, this can be taken as evidence of a reflex mechanism being involved in postural stability of the tongue. The time course of the mechanisms of this reflex, including the generation of force and the movement of the tongue, were analyzed and it was determined that the precision of the model was insufficient to make any conclusions on the origin of this reflex (whether cortical or brainstem). Still, numerous experimental directions are proposed.