Les troubles du spectre autistique (TSA) sont caractérisés par des déficits en matière d'interaction sociale réciproque, de communication verbale et non verbale ainsi que par des intérêts, activités et/ou comportements restreints, répétitifs et/ou stéréotypés (American Psychiatric Association, 2000). Les différentes hypothèses et théories cognitives et comportementales avancées pour décrire le profil des individus présentant un TSA sont exposées en parallèle aux recherches portant sur la description génétique et neurobiologique. Les études présentées permettent de proposer un nouveau regard sur le profil sociocognitif des jeunes présentant un TSA ainsi que sur le développement typique. Les hypothèses et théories actuelles sont évaluées à l'aide de méthodes novatrices dans une modalité peu étudiée chez les TSA, soit la perception musicale. De plus, de nouveaux concepts sont introduits : le fonctionnement audiotemporel et audioconstructif. La première étude s'inscrit dans le courant des écrits documentant un déficit de théorie de l'esprit chez les personnes ayant un TSA (Baron-Cohen, Leslie & Frith, 1985), travaux qui ont motivé des recherches sur différents aspects de l'interaction et la communication sociales dont la reconnaissance des émotions (Hobson, 2005). Il paraît contradictoire que des individus limités dans la reconnaissance des émotions puissent apprécier les qualités émotionnelles transmises par la musique. Afin de mieux comprendre ceci, nous évaluons la reconnaissance des émotions musicales (joie, tristesse, peur et quiétude) chez des enfants et des adolescents présentant un TSA. La reconnaissance de la peur est évaluée en raison du lien postulé entre un dysfonctionnement de l'amygdale et le TSA (Baron-Cohen et al., 2000) et du rôle de l'amygdale dans la perception de la peur (Adolphs, Tranel, Damasio, & Damasio, 1994, 1995). En contrôlant l'effet du quotient intellectuel verbal, les résultats indiquent que des représentations musicales de la peur et de la quiétude peuvent être reconnues par des adolescents présentant un TSA et ne permettent donc pas de soutenir la théorie d'un dysfonctionnement de l'amygdale au plan perceptuel dans la modalité musicale. En outre, les résultats précisent et bonifient ceux de Heaton, Hennelin et Pring (1999) selon lesquels la reconnaissance de la joie et de la tristesse en musique est normale chez les TSA. Une absence de différence de groupe est également rapportée pour les jugements d'intensité des émotions présentées. Les résultats suggèrent que les participants présentant un TSA sont plus confiants de leurs réponses lorsqu'elles sont appropriées (vs erronées). Les jugements d'intensité et de confiance sont novateurs en modalité musicale dans les TSA. Ainsi, cette première étude indique que la reconnaissance des émotions musicales n'est pas atypique dans les TSA. Après avoir abordé les aspects émotionnels reliés à la reconnaissance musicale, nous abordons la sphère cognitive dans notre seconde étude. L'hypothèse d'une supériorité pour le traitement des détails proposée par les théories de fonctionnement perceptuel exacerbé (Mottron, Dawson, Soulières, Hubert, & Burack, 2006) et de la cohérence centrale (Happé & Frith, 2006), s'appuie notamment sur une force pour le traitement visuospatial et visuoconstructif pour les individus présentant un TSA (Happé, 1999). Happé suggère qu'un style cognitif différent décrit les individus présentant un TSA. Dans la modalité auditive, un traitement des détails incluant la perception et la mémoire des fréquences sonores ou des notes musicales serait dans la norme, voire supérieur, pour des individus présentant un TSA (Bonnel et al., 2003, 2010; Heaton, Hermelin, & Pring, 1998). Pour évaluer le traitement musical global, les participants ont complété un casse-tête musical avec et sans modèle. Nous soutenons que la réalisation de cette tâche sollicite à la fois le fonctionnement audiotemporel et audioconstructif, concepts novateurs que nous proposons comme analogues à ceux du fonctionnement visuospatial et visuoconstructif. Nos résultats indiquent que la présence d'un modèle favorise la création de structures musicales cohérentes dans le groupe de participants présentant un TSA ainsi que pour les participants contrôles. Avec et sans modèle, la performance des participants présentant un TSA n'est ni exceptionnelle ni déficitaire, ce qui indique un traitement de la structure musicale globale et un fonctionnement audiotemporel et audioconstructif adéquats dans les TSA. Ces résultats sont en corrélation positive avec la performance à la tâche de perception musicale de la première étude mais, lorsque les groupes sont considérés séparément, cette corrélation est significative pour le groupe contrôle seulement. Ces résultats sont discutés à la lumière de la théorie d'empathie-systématisation (Baron-Cohen, 2009 ; Baron-Cohen et al., 2005) qui englobe les trois critères diagnostiques des TSA en une seule explication. En somme, ces deux études militent en faveur de l'identification et la valorisation des forces relatives au sein du profil des individus présentant un TSA. Nous suggérons que le traitement musical est une de ces forces comparativement à d'autres sphères où ces individus présentent des déficits. Nous discutons des différentes applications des résultats, notamment pour des interventions telles que les thérapies musicales, et des avenues à explorer dans des recherches futures. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Trouble du spectre autistique, reconnaissance des émotions, perception de la musique, production et reproduction de structures musicales.

L’objectif de cette thèse est de déterminer si le déficit auditif des enfants dysphasiques est spécifique au domaine verbal et d’étudier les liens qu’entretiennent les habiletés verbales et musicales chez ces enfants. Nous avons testé 18 dysphasiques et des enfants au développement du langage typique (DLT) âgés de 7 à 12 ans. Dans la première étude, nous avons étudié leurs capacités de détection des syllabes dans des phrases chantées et parlées. Nos résultats ont confirmé les déficits de détection des syllabes chez les dysphasiques. Nous n’avons toutefois pas observé d’effet facilitateur du chant sur la détection des syllabes. Dans une seconde étude, nous avons exploré leur perception musicale à l’aide de la MBEMA (Peretz et al., 2013). Une part importante de ces enfants a montré des troubles de perception mélodique et rythmique. Une corrélation positive a été retrouvée entre les scores aux tests de perception rythmique et de conscience phonologique, étayant les liens entre le traitement temporel et la perception verbale chez les dysphasiques. Dans la troisième étude, nous avons exploré leurs capacités de chant avec une épreuve de reproduction de notes et de mélodies. Les dysphasiques montraient des troubles importants dans ces deux conditions. Des troubles de production et de perception musicale ont été mis en évidence chez la plupart des dysphasiques et les capacités de conscience phonologique semblaient liées au traitement temporel en musique. Ces résultats en faveur d’un déficit auditif plus global chez la plupart des dysphasiques suggèrent l’importance d’évaluer les capacités auditives non verbales dans la prise en charge diagnostique et thérapeutique de ces enfants. / The aim of this thesis is to determine whether the auditory deficit of children with Specific Language Impairment (SLI) is specific to verbal stimuli, and to examine the relation between language and musical abilities in these children. We tested 18 children with SLI and groups of children with Typical Language Development (TLD) aged from 7 to 12 years. In the first study, we examined syllable detection in sung and spoken sentences. Results confirmed the detection syllable deficit in children with SLI. However, we did not observe a facilitation effect of sung over spoken stimuli. In the second study, we explored musical perception abilities in the same children with the MBEMA (Peretz et al. 2013). Our results showed that a large proportion of the children with SLI present deficits in melodic and rhythmic perception. A positive correlation was found between scores in Rhythm and phonological awareness tasks, documenting a link between language and temporal processing in children with SLI. In the third study, we assessed singing abilities in children with SLI: we created a singing reproduction task and tested the pitch matching condition and the melodic reproduction condition. The SLI showed deficits for both conditions. These results suggested deficits in music perception and production in children with SLI for most of them and that development of phonological awareness abilities seems related to the auditory temporal processing in music. The findings seem to support the existence a more general auditory dysfunction in a majority of children with SLI emphasizing the relevance of systematically assessing nonverbal abilities for the diagnostic and rehabilitation of SLI.

La musique est universelle et le chant est le moyen d’expression musicale le plus accessible à tous. Les enfants chantent spontanément entre un an et un an et demi (Ostwald, 1973). Pourtant, le développement de cette habileté est très peu étudié en neuropsychologie et ce, malgré le fait qu’elle représente une immense source d’informations sur le traitement de la musique par le cerveau. Les études proposées ici visaient à mieux comprendre le développement normal et pathologique des fonctions perceptives et vocales. Dans un premier temps, une étude sur le chant normal chez les enfants de 6 à 11 ans est présentée. Le développement du chant de 79 enfants d’âge scolaire y est analysé de manière systématique et objective. Cette étude se penche plus particulièrement sur l’influence de l’âge ainsi que d’autres facteurs (le genre, la perception musicale, la présence de paroles et la présence d’un accompagnement vocal) sur la qualité du chant. Les jeunes participants ont chanté une chanson familière dans différentes conditions, soit avec et sans paroles, après un modèle ainsi qu’à l’unisson avec ce dernier. Suite à l’analyse acoustique des performances, différentes variables mélodiques et rythmiques telles que le nombre d’erreurs d’intervalles, le nombre d’erreurs de contours, la taille des déviations d’intervalles, le nombre d’erreurs rythmiques, la taille des déviations temporelles et le tempo, ont été calculés. Les résultats montrent que certaines habiletés de base liées au chant se développent toujours après 6 ans. Toutefois, le rythme est maîtrisé plus tôt, et les enfants d’âges scolaires réussissent parfois mieux que les adultes sur le plan rythmique. De plus, il est plus difficile pour les enfants de chanter avec des ii paroles que sur une syllabe et chanter à l’unisson représente un défi plus grand que chanter après un modèle. Par ailleurs, le nombre d’erreurs de contours, d’intervalles et de rythme, de même que la taille des erreurs rythmiques, sont liés à nos mesures de perception musicale. La seconde étude présente le premier cas documenté d’amusie congénitale chez l’enfant. Elle implique l’analyse de la perception musicale et du chant d’une fillette de 10 ans nous ayant été référée par son directeur de chorale. De sévères déficits ont été relevés chez elle et un diagnostic d’amusie congénitale fut posé. En effet, ses résultats aux tests visant à évaluer sa perception musicale indiquent d’importantes difficultés tant sur le plan de la discrimination des différences mélodiques et rythmiques, qu’au niveau de la mémoire des mélodies. La fillette présente des lacunes claires quant à la perception des fines différences de hauteurs. L’analyse des réponses cérébrales en potentiels évoqués suggère que l’enfant souffre de déficits situés tôt au cours des processus de traitement auditif, tel que démontré par l’absence de négativité de discordance (MMN). Le chant de la jeune fille est lui aussi déficitaire, particulièrement en ce qui concerne le nombre d’erreurs d’intervalles et leurs tailles. En conclusion, nos études montrent que les aptitudes pour le chant sont toujours en développement au cours des premières années de scolarisation. Ce développement peut être entravé par la présence d’un déficit lié spécifiquement à la perception musicale. Pour la première fois, l’amusie congénitale, sera décrite chez l’enfant. / Music is universal and singing is its most accessible means of expression. Children start singing spontaneously between one and one and a half year of age (Ostwald, 1973). Nevertheless, the development of this ability has barely been studied in neuropsychology, even if it represents a tremendous source of information about the way the brain analyses music. The goal of the following studies was to better understand the normal and pathological development of the perception and production of singing. The first study presented concerns the normal development of singing abilities in 6 to 11 year old children. Singing was analysed in a systematic and objective fashion in 79 school-age children. The study is first and foremost interested in the effect of age on the quality of singing productions. The effect of gender, music perception abilities, lyrics and presence of models are also examined. The young participants had to sing a familiar song in different conditions, that is, with and without lyrics, as well as following a model’s production and in unison. Acoustical analyses were run on the children’s productions and different melodic and rhythmic variables were compiled: number of interval errors, number of contour errors, size of interval deviations, number of rhythmic errors, size of rhythmic deviations and tempo. The results show that some of the basic singing abilities are still developing after 6 years of age. However, rhythm seems to be mastered earlier and school-age children sometimes perform better than adults on rhythmic variables. Furthermore, it is more difficult for children to sing with lyrics, versus a single syllable, and in unison, versus after a model’s production. Moreover, the number of contour, interval and rhythmic errors, as well as the size of rhythmic deviations, correlate with musical perception abilities. iv The second study describes the first documented case of congenital amusia in children. The subject is a ten year old girl, who was brought forth by her choir director. Her musical perception and singing abilities were evaluated and severe deficits were uncovered. Congenital amusia was therefore diagnosed. Indeed, her results on musical perception tasks were significantly lower than expected for her age, both in terms of melodic and rhythmic difference identification and of melody recall. Deficits were obvious in fine-grain pitch difference perception. ERP analyses suggest that brain responses are altered at a very early stage of auditory processing, as is supported by the absence of a mismatch negativity. Deficits are also found in the young girls’s singing productions, particularly concerning the number and size of interval errors. In conclusion, our studies show that singing abilities are still developing during the first school years. This development can be impeded by deficits specific to musical perception. For the first time, congenital amusia is described among children.

Découvrir quels sont les paramètres acoustiques corrélés à l'expression musicale revêt un intérêt fondamental afin d'améliorer notre compréhension de la perception musicale, et trouve de multiples applications en synthèse sonore. L'interprétation musicale est un acte au cours duquel un instrumentiste traduit le signal notationnel d'un compositeur en sons musicaux, tout en impliquant son propre jugement. Si la plupart des études sur l'interprétation musicale portent sur le rythme, la dynamique, ou les hauteurs, bien moins se consacrent au timbre. Cet attribut perceptif du son, à la fois lié à l'identité de la source sonore et à la qualité sonore, semble pourtant être un paramètre musical essentiel. L'objet de cette thèse, dont l'approche repose sur l'analyse-synthèse, est de mieux comprendre le rôle du timbre dans l'interprétation musicale.<br><br>Une étude de dissemblance réalisée sur des sons de synthèse de clarinette, obtenus à partir d'un modèle physique, a permis d'évaluer l'influence du contrôle instrumental (pression d'alimentation et pince) sur les timbres produits par l'instrument. Des enregistrements d'extraits musicaux joués un grand nombre de fois par un même clarinettiste professionnel sur un instrument naturel selon différentes intentions musicales (“scolaire" et “expressive") ont ensuite été analysés. Les mécanismes de transmission de l'expression musicale ont ainsi pu être étudiés au travers de changements de timbre, de rythme et de dynamique. Certaines variations de timbre (variations de qualité sonore au sein des notes et entre les différentes notes) sont reproduites de manière systématique par l'interprète lorsque son intention musicale est la même. La nature de ces variations change lorsque l'intention expressive change, ce qui tend à prouver que les musiciens agissent sur certaines dimensions du timbre afin de varier leur expression. Deux expériences perceptives complémentaires ont révélé que la nature des évolutions temporelles de la brillance des notes influe sur les préférences musicales des auditeurs. La qualité musicale de séquences inexpressives, produites sur des instruments de type entretenu à l'aide d'échantillonneurs, a notamment pu être améliorée de manière significative grâce à un contrôle de la brillance par filtrage dynamique.<br><br>L'ensemble de ces travaux appuie l'idée que les variations morphologiques temporelles de timbre (par ex. variations temporelles de brillance) constituent l'un des vecteurs de l'expression musicale.

La musique et le mouvement sont inséparables. Les mouvements produits spontanément lors de l'écoute musicale seraient le reflet d'un lien étroit entre le système perceptif et moteur. Ce lien est l'objet d'étude de cette thèse. Une première approche concernait l'impact des mouvements induits par la musique sur la cognition musicale. Dans deux études, nous montrons que bouger en rythme sur la musique n'améliore ni la rétention de nouveaux morceaux de musique (Etude 1) ni la rétention d'informations contextuelles relatives à leur encodage (Etude 2). Les résultats des ces deux études suggèrent la superficialité du traitement inhérent à l'expression des affordances musicales nécessaire à la production de mouvements induits par la musique dans la tâche motrice ainsi qu'un traitement moteur automatique de la musique indépendamment de la tâche. L'importance du groove musical a également été mise en évidence. Une deuxième approche concernait l'influence de la perception de rythmes musicaux sur la production de mouvements rythmiques. Notre troisième étude testait l'hypothèse selon laquelle les membres du corps seraient influencés de manière différente en fonction du tempo musical. Les résultats montrent que la tâche de tapping était la plus influencée par la perception de rythmes musicaux. Ceci serait dû à la nature similaire de la pulsation musicale et des mécanismes de timing impliqués dans le tapping ainsi qu'à des phénomènes de résonance motrice. Nous avons également observé la mise en place de certaines stratégies face à la tâche. L'ensemble de ces résultats est discuté à la lumière du lien entre perception et action, de la cognition musicale incarnée et des affordances musicales. / Music and movement are inseparable. The movements that are spontaneously procuded when listening to music are thought to be related to the close relationship between the perceptual and motor system in listeners. This particular link is the main topic of this thesis. A first approach was focused on the impact of music-induced movements on music cognition. In two studies, we show that moving along to music neither enhances the retention of new musical pieces (Study 1) nor the retention of the contextual information related to their encoding (Study 2). These results suggest a shallow processing inherent to the expression of musical affordances required for the production of music-induced movements in the motor task. Moreover, they suggest that music is automatically processed in a motoric fashion independantly of the task. Our results also brought forward the importance of the musical groove. A second approach focused on the influence of the perception of musical rhythms on the production of rythmic movements. Our third study tested the hypothesis that different limbs would be differentially influenced depending on the musical tempo. Results show that the tapping taks was the most influenced by the perception of musical rhythms. We argued that this would come from the similar nature of the musical pulse and the timing mecanisms involved in the tapping task and motor resonance phenomena. We also observed different strategies put in place to cope with the task. All these results are discussed in light of the link between perception and action, embodied musical cognition and musical affordances.

Le rythme est un aspect important du mouvement et de la perception de l’environnement. Lorsque l’on danse, la pulsation musicale induit une activité neurale oscillatoire qui permet au système nerveux d’anticiper les évènements musicaux à venir. Le système moteur peut alors s’y synchroniser. Cette thèse développe de nouvelles techniques d’investigation des rythmes neuraux non strictement périodiques, tels que ceux qui régulent le tempo naturellement variable de la marche ou la perception rythmes musicaux. Elle étudie des réponses neurales reflétant la discordance entre ce que le système nerveux anticipe et ce qu’il perçoit, et qui sont nécessaire pour adapter la synchronisation de mouvements à un environnement variable. Elle montre aussi comment l’activité neurale évoquée par un rythme musical complexe est renforcée par les mouvements qui y sont synchronisés. Enfin, elle s’intéresse à ces rythmes neuraux chez des patients ayant des troubles de la marche ou de la conscience. / Rhythms are central in human behaviours spanning from locomotion to music performance. In dance, self-sustaining and dynamically adapting neural oscillations entrain to the regular auditory inputs that is the musical beat. This entrainment leads to anticipation of forthcoming sensory events, which in turn allows synchronization of movements to the perceived environment. This dissertation develops novel technical approaches to investigate neural rhythms that are not strictly periodic, such as naturally tempo-varying locomotion movements and rhythms of music. It studies neural responses reflecting the discordance between what the nervous system anticipates and the actual timing of events, and that are critical for synchronizing movements to a changing environment. It also shows how the neural activity elicited by a musical rhythm is shaped by how we move. Finally, it investigates such neural rhythms in patient with gait or consciousness disorders.