Aperçu de la recherche
COALab est un laboratoire de recherche interdisciplinaire dédié à la compréhension et au soutien des enfants présentant des difficultés de parole, de langage et de lecture. Notre travail se situe à l’interface de l’orthophonie, des neurosciences du développement et de l’intelligence artificielle, avec un objectif commun : améliorer la façon dont les troubles du langage sont identifiés, compris et traités — plus tôt, de manière plus équitable et plus efficacement.
Les troubles du langage, tels que le trouble développemental du langage et la dyslexie, touchent des millions d’enfants dans le monde et demeurent souvent sous-identifiés, en particulier dans les populations bilingues. À COALab, nous combinons évaluations comportementales, mesures cérébrales et modélisation computationnelle afin de mieux saisir les différences interindividuelles dans le développement du langage et de traduire les connaissances scientifiques en outils cliniquement utiles.
Notre programme de recherche s’organise autour de trois axes étroitement connectés.
Axes principaux de recherche
Troubles du langage oral et écrit
Nous étudions les difficultés de parole, de langage et de lecture au cours du développement, incluant les troubles développementaux de la parole et du langage ainsi que la dyslexie. Notre travail s’ancre dans l’orthophonie clinique et vise à comprendre comment les difficultés langagières se manifestent chez des enfants réels, à travers les âges, les langues et les contextes d’apprentissage. Plutôt que de considérer les troubles comme des catégories homogènes, nous cherchons à mieux décrire leur hétérogénéité et à améliorer l’évaluation et l’intervention dans des contextes diversifiés et bilingues.
Questions clés :
- Quels mécanismes cognitifs et linguistiques sous-tendent différentes difficultés de langage et de lecture ?
- Comment mieux caractériser les profils individuels d’atteinte du langage oral et écrit ?
- Comment l’évaluation peut-elle mieux refléter le développement bilingue et la communication au quotidien ?
Neurosciences du développement
Focus : Bases neurales du développement du langage
Du point de vue des neurosciences du développement, nous étudions comment le développement cérébral soutient l’apprentissage du langage — et comment ces trajectoires diffèrent chez les enfants présentant des troubles du langage. Nous utilisons des méthodes de neuroimagerie adaptées aux enfants, en particulier la spectroscopie fonctionnelle proche infrarouge (fNIRS), afin d’examiner l’activité cérébrale lors de tâches de langage, de mémoire de travail et de contrôle cognitif. Notre objectif est de compléter l’évaluation comportementale et d’identifier des marqueurs neuraux susceptibles d’éclairer les trajectoires développementales et la réponse à l’intervention, notamment chez les jeunes enfants et les enfants bilingues.
Questions clés :
- En quoi le « cerveau du langage » en développement diffère-t-il chez les enfants présentant un trouble du langage ?
- Des marqueurs neuraux précoces peuvent-ils aider à prédire les résultats langagiers ultérieurs ?
- Comment la plasticité cérébrale soutient-elle l’apprentissage et la récupération au fil du temps ?
Intelligence artificielle et modélisation computationnelle
Focus : IA pour le développement du langage et les troubles, et la santé cognitive
Une dimension centrale des travaux de COALab est l’utilisation de l’IA et de la modélisation computationnelle pour mieux comprendre le développement du langage et soutenir la prise de décision clinique. Nous développons des outils d’IA basés sur la voix, des modèles computationnels et bayésiens du langage et de la lecture, ainsi que des systèmes d’aide à la décision qui soutiennent — sans remplacer — les clinicien·ne·s. Notre recherche en IA met l’accent sur l’interprétabilité, l’équité et la pertinence clinique, afin que les modèles s’intègrent de façon fluide aux pratiques cliniques réelles.
Axes de travail :
- Outils de dépistage basés sur la voix pour l’identification précoce des troubles du langage
- Modèles computationnels et bayésiens de la dyslexie tenant compte des différences interindividuelles et de la variabilité interlinguistique
- Systèmes d’apprentissage par renforcement pour personnaliser la thérapie orthophonique tout en gardant les clinicien·ne·s au centre des décisions
Questions clés :
- Les patrons de parole et de langage dans la voix des enfants peuvent-ils soutenir un dépistage plus précoce et plus équitable ?
- Comment les modèles computationnels peuvent-ils aider à expliquer différentes trajectoires développementales en lecture et en langage ?
- L’IA peut-elle aider les clinicien·ne·s à adapter la thérapie plus efficacement aux besoins de chaque enfant ?
Infrastructures de recherche
Infrastructures en langage et cognition
- Salles d’évaluation adaptées aux enfants et insonorisées
- Infrastructure de neuroimagerie (spectroscopie fonctionnelle proche infrarouge ; fNIRS)
- Outils standardisés d’évaluation de la parole, du langage et de la lecture
- Systèmes de mesure du temps de réponse et de tâches expérimentales
Infrastructure computationnelle et science des données
- Ressources de calcul haute performance et serveurs GPU
- Stockage sécurisé pour des jeux de données à grande échelle (voix, comportement, neuroimagerie)
- Environnements logiciels pour l’apprentissage automatique, la modélisation statistique et la recherche reproductible
Financement et collaborations
Notre programme de recherche est soutenu par des financements compétitifs provenant de grandes organisations canadiennes de recherche et d’innovation, notamment :
- Fondation Brain Canada
- Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC / CIHR)
- Conseil de recherches en sciences humaines du Canada (CRSH / SSHRC)
- Alliance de recherche numérique du Canada
- Fonds de recherche du Québec – Santé (FRQS)
- Fondation SickKids
- Ministère de l’Économie, de l’Innovation et de l’Énergie (MEIE)
COALab collabore étroitement avec des clinicien·ne·s, des neuroscientifiques et des informaticien·ne·s au Canada et à l’international. À travers ces partenariats, nous visons à maintenir une recherche ancrée dans la clinique, méthodologiquement rigoureuse et répondant aux besoins de populations diversifiées et bilingues.
Publications
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