Soutenance de thèse de Yannick BECKER

Cette thèse examine les origines phylogénétiques et développementales de la spécialisation cérébrale du langage humain, chez les babouins (Papio anubis), et comment cette organisation pourrait être liée à la communication gestuelle. Dans ce travail, je me concentrerai sur la lateralisation des structures périsylviennes clés, qui se sont historiquement révélées cruciales pour le traitement du langage dans le cerveau : L'aire de Broca, le Planum Temporale et leur connexion fibreuse de substance blanche, le Faisceau Arqué. Les questions centrales sont : Cette organisation est-elle partagée entre les humains et les singes ? Quand émerge-t-elle dans le développement et permet-elle de prédire les comportements ultérieurs ? Si cette organisation est partagée entre les espèces, pour quelle fonction a-t-elle évolué ? Les première, deuxièmes et troisièmes études concernaient le développement des bébés babouins. J'ai démontré dans une première étude que le Planum Temporale présente déjà à la naissance une plus grande asymétrie de surface dans l’hémisphère gauche, une caractéristique clé du développement cérébral du langage. En outre, la force de cette asymétrie augmente avec l'âge, comme chez les nourrissons humains. J'ai reproduit ce résultat basé sur la mesure de la matière grise dans une deuxième étude. Dans une troisième étude, j'ai voulu savoir si cette asymétrie précoce prédit le développement ultérieur de la communication gestuelle. En effet, les babouins qui présentaient un Planum Temporale gauche plus grand à la naissance, devenaient plus probablement droitiers dans la communication que ceux qui avaient un Planum Temporale égal ou plus grand à droite. Aucun effet n'a été constaté pour les actions non communicatives. Ces résultats sont en accord avec une quatrième étude qui concernait les babouins adultes et l'homologue de Broca. J'ai pu révéler que le marqueur de l'homologue de Broca présentait une asymétrie qui était associée à la main controlatérale pour les gestes communicatifs, mais pas à la main pour les actions non communicatives et manipulatrices. Autrement dit, les babouins qui communiquent avec leur main droite possède l'homologue de Broca plus profond dans l'hémisphère gauche et vice versa. Enfin, le changement de morphologie évolutive du Faisceau Arqué est à la base des principales théories sur l'évolution du langage. Cependant, grâce à une revue de question approfondie, j'ai mis en évidence dans une cinquième étude que, sur la base de nouvelles techniques, le Faisceau Arqué est plus similaire entre les primates qu'on ne le pensait. Une question reste ouverte, à savoir si sa latéralisation diffère entre les primates humains et non humains et si elle est liée à la communication gestuelle. Mes résultats indiquent une émergence précoce de la latéralisation du cerveau chez les singes, qui est liée au développement ultérieur de la communication gestuelle. Par conséquent, mes résultats soutiennent la possibilité d’une origine gestuelle de la latéralisation du langage, remontant à l'ancêtre commun des humains et des babouins, il y a 25-35 millions d'années.

This thesis examines the phylogenetic and developmental origins of language brain specialisation in baboons (Papio anubis), and how this organisation might relate to gestural communication. In this work, I will focus on the lateralisation of key perisylvian structures, that have historically been shown to be crucial for language processing in the human brain: Broca’s area, the Planum Temporale and their white matter fibre connection, the Arcuate Fasciculus. The central questions are: Is this organisation shared between humans and monkeys? When does it emerge in development, and does it predict later behaviours? If this organisation is shared between species, for what function did it evolve? The first, second and third studies concerned the development of infant baboons. I have demonstrated in the first study that, the Planum Temporale, already shows a larger left-than-right surface asymmetry at birth, a key characteristic of the cerebral development of language. Furthermore, the strength of the asymmetry increases with age, similar to human infants. I replicated this finding based on grey matter measurements in a second study. In a third study I wanted to know, whether this early asymmetry was predictive of later development of handedness for gestural communication. Indeed, those baboons that presented a larger left Planum Temporale at birth, were more likely to become right-handed in communication than those that had an equally large or larger right Planum Temporale. No effect was found for non-communicative actions. These results are in line with my fourth study that concerned adult baboons and Broca’s homologue. I was able to show that the marker of Broca’s homologue showed an asymmetry that was associated with contralateral handedness for communicative gesture, but not with handedness for non-communicative, manipulative actions. In other words, in baboons that communicate with the right hand, the marker of Broca homologue is deeper in the left hemisphere and vice versa. Finally, evolutionary change in the morphology of the Arcuate is the basis of major theories about language evolution. However, via an extensive review I highlighted in a fifth study, that based on new techniques, the Arcuate Fasciculus is more similar than previously thought between primates. An open question remains, whether its lateralisation differs between human and nonhuman primates and whether it is linked to gestural communication. My results point to an early emergence of brain lateralisation in monkeys, that is linked to the later development of gestural communication. Therefore, my results support possible gestural origin of language lateralisation, dating back to the common ancestor of humans and baboons, 25-35 million years ago.