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De nouvelles recherches remettent en question les anciennes idées sur le fonctionnement de l’audition.

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La façon dont nous percevons la musique et la parole diffère de ce que l’on croyait jusqu’à présent. C’est la conclusion d’une étude menée par des chercheurs de l’Université de Linköping, en Suède, et de l’Oregon Health and Science University, aux États-Unis. Les résultats ont été publiés dans Science Advances et pourraient permettre de concevoir de meilleurs implants cochléaires.

Nous sommes des créatures sociales. Le son des voix d’autrui est important pour nous, et notre ouïe a pour but de percevoir et de distinguer les voix et la parole humaine. Le son qui arrive à l’oreille externe est transporté par le tympan jusqu’à l’oreille interne en forme de spirale, également appelée cochlée. Les cellules sensorielles de l’audition, les cellules ciliées externes et internes, sont situées dans la cochlée. Les ondes sonores font plier les « poils » des cellules ciliées internes, envoyant un signal par les nerfs au cerveau, qui interprète le son que nous entendons.

Au cours des 100 dernières années, nous avons cru que chaque cellule sensorielle avait sa propre « fréquence optimale » (une mesure du nombre d’ondes sonores par seconde). La cellule ciliée réagit le plus fortement à cette fréquence. Cette idée signifie qu’une cellule sensorielle dont la fréquence optimale est de 1 000 Hz réagirait beaucoup moins fortement aux sons dont la fréquence est légèrement inférieure ou supérieure. On a également supposé que toutes les parties de la cochlée fonctionnent de la même manière. Or, une équipe de chercheurs a découvert que ce n’était pas le cas des cellules sensorielles qui traitent les sons dont la fréquence est inférieure à 1000 Hz, considérés comme des sons de basse fréquence. Les voyelles de la parole humaine se situent dans cette zone.

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« Notre étude montre que de nombreuses cellules de l’oreille interne réagissent simultanément aux sons de basse fréquence. Nous pensons que cela facilite l’expérience des sons de basse fréquence, puisque le cerveau reçoit des informations de nombreuses cellules sensorielles en même temps », explique Anders Fridberger, professeur au département des sciences biomédicales et cliniques de l’université de Linköping.

Les scientifiques pensent que cette construction de notre système auditif le rend plus robuste. Si certaines cellules sensorielles sont endommagées, il en reste beaucoup d’autres qui peuvent envoyer des impulsions nerveuses au cerveau.

Les voyelles de la parole humaine ne sont pas les seules à se trouver dans la région des basses fréquences : de nombreux sons qui composent la musique s’y trouvent également. Le do central d’un piano, par exemple, a une fréquence de 262 Hz.

Ces résultats peuvent éventuellement être significatifs pour les personnes souffrant de graves déficiences auditives. Le traitement le plus efficace actuellement disponible dans ces cas est l’implant cochléaire, dans lequel des électrodes sont placées dans la cochlée.

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« La conception des implants cochléaires actuels est basée sur l’hypothèse que chaque électrode ne doit donner une stimulation nerveuse qu’à certaines fréquences, d’une manière qui tente de copier ce que l’on croyait sur le fonctionnement de notre système auditif. Nous suggérons qu’en changeant la méthode de stimulation aux basses fréquences, la stimulation sera plus proche de la stimulation naturelle, et l’expérience auditive de l’utilisateur devrait ainsi être améliorée », déclare Anders Fridberger.

Les chercheurs prévoient maintenant d’examiner comment leurs nouvelles connaissances peuvent être appliquées dans la pratique. L’un des projets qu’ils étudient concerne de nouvelles méthodes pour stimuler les parties à basse fréquence de la cochlée.

Ces résultats proviennent d’expériences sur la cochlée de cobayes, dont l’audition dans la région des basses fréquences est similaire à celle des humains. Ce travail a été financé par les Instituts nationaux de la santé des États-Unis et le Conseil suédois de la recherche.

Source :

Référence du journal :

George Burwood, Pierre Hakizimana, Alfred Nuttall et Anders Fridberger, Science Advances, publié en ligne le 23 septembre 2022, doi : https://doi.org/10.1126/sciadv.abq2773