3 Transduction mécano-électrique et codage de l'information auditive Flashcards
Quelles transformations subissent les vibrations provenant de l’oreille moyenne dans l’oreille interne ?
Quelles transformations subissent les vibrations provenant de l’oreille moyenne dans l’oreille interne ?
Dans l’oreille moyenne il y a vibration de la chaîne d’osselet. Vibration mécanique.
Dans l’oreille interne la vibration est transmise aux fluides dans la cochlée : ces mouvements mécaniques sont transfornés en messages électriques dans la cochlée.
Expliquez le modèle de la cochlée déroulée. A qui doit-on ce modèle ?
Expliquez le modèle de la cochlée déroulée. A qui doit-on ce modèle ?
On doit ce modèle à Georg Von Békésy.
Le canal cochléaire est réduit à la seule membrane basilaire.
L’trier apuie sur la memebrane de la fenêtre ovale.
L’onde de pression se propage le long de la membrane basilaire.
Cela entraine un déplacement de la périlymphe (dans les rampes) et de l’endolymphe (dans le canal cochléaire)
L’onde de pression se déplace de la base vers l’hélicotrèma de la cochlée.
La distance parcourue par l’onde de pression le long de la membrane basilaire n’est pas la même selon la fréquence du son. Von békésy a établi une carte de distribution des maxima sur la membrane basilaire.
La distance parcourue dépend des propriétés structurales de la membrane (largeur et rigidité)
La cochlée transforme ces ondes en messages electriques.
Quelles sont les 2 propriétés structurales de la membrane basilaire ? Expliquez les.
Quelles sont les 2 propriétés structurales de la membrane basilaire ? Expliquez les.
2 propriétés structurales de la mb :
- sa largeur : la largeur augmente de la base (étroite) à l’apex (plus large)
- sa rigidité : sa rigidité diminue vers l’apex (donc plus raide à la base).
La sensibilité de la membrane basilaire aux différentes fréquences est déterminée par ces deux propriétés structurales.
De ce fait, la distance que l’onde sonore parcourt le long de la membrane basilaire dépend de la fréquence du son.
Comment se déplace une onde de pression le long de la membrane basilaire ?
Comment se déplace une onde de pression le long de la membrane basilaire ?
La distance que parcours l’onde sonore le long de la membrane basilaire dépend de la fréquence du son :
- Sons de basse fréquence (50Hz) : la mb vibre sur toute sa longueur et l’amplitude maximale de la vibration se situe vers l’apex de la cochlée.
- Sons de fréquences moyennes (1600 Hz) : le maximum de l’enveloppe de l’amplitude de la mb basilaire se situe entre la base et l’apex.
- Sons de haute fréquence (3000 Hz) : seule la base de la mb vibre et l’amplitude de la vibration est située à proximité de la base de la cochlée.
Présenter succintement la cochlée. décrivez les phénomènes mécaniques cochléaires.
Présenter succintement la cochlée. décrivez les phénomènes mécaniques cochléaires.
La cochlée est une trucure ossueuse enroulée qui fait partie de l’oreille interne. A l’interieur se trouve un système de canaux membraneux :
- rampe tympanique,
- canal cochléaire
- rampe versibulaire.
L’apex s’appel l’élicotrèma.
le son arrive par la base au niveau de la membrane de la fenêtre ovale.
Les 3 rampes sont remplies de liquides (péri et endolymphe. Les vibrations de la membrane de la fenêtre ovale sont transmises aux liquides. cela aura pour effet de faire vibrer les stéréocils des cellules de l’organe de corti. Celui ci se trouve dans le canal cochléaire, sur la membrane basilaire. La membrane basilaire vibre différement selon la fréquence des sons reçus. Elle est plus rigide et plus étroite à sa base. Les vibrations provoquent un déplacement relatif de la mb et de la membrane tectoriale l’une par rapport à l’autre. Cela fait bouger les cils, ce qui provoquent des changements de concentrations ioniques dans les cellules ciliées, ce qui permet la naissance de messages électriques dans le nerf auditif.
Les vibrations du canac cochléaire provoquent un déplacement relatif de la membrane basilaire et de la membrane tectoriale l’une par rapport à l’autre. Les cils des cellules ciliées externes et internes de l’organe de corti sont soumis à des forces de cisaillement => ces forces sont un stimulus des cellules ciliées cochléaires.
Présentez et expliquez les fonctions des cellules ciliées internet et des cellules ciliées externes de la cochlée.
Présentez et expliquez les fonctions des cellules ciliées internet et des cellules ciliées externes de la cochlée.
Cellules ciliées internes : du fait de leur innérvation afférente (bien plus importante que les cellules ciliées internes), les cellules ciliées ont un rôle de TRANSDUCTION du signal auditif aux nerfs puis au cerveau. Leur activation se fait grace aux mouvements d’endolymphe provoquée par les cellules ciliées externes.
Cellules ciliées externes : sont enchassées dans la mb tectoriale, et soumises à des forces de cisaillement. d un son arrive à la partie de la mb qui lui correspond, les CCE entrent en résonance avec le son stimulant en se contractant : cela entraine un déplacement relatif de mb et tectoriales, et des mouvements d’endolymphe. Ce dernier permet l’activation des cellules ciliées internes.
Les cellules ciliées externes jouent un rôle d’amplification mécanique très important pour l’activation des cellules internes.
En s’inclinant, les stéréocils reliés entre eux permettent l’entrée (ou pas) d’ions potassium (par ouverture ou fermeture des canaux). Qd ils s’ouvrent, il y a dépolarisation de la cellule ciliée; cela entraine l’ouverture de canaux calciques et l’entrée de Ca++, ce qui entraine l’exocytose de neurotransmetteur.
Note : la prise excessive d’antibiotiques diminue la sensibilité auditive de nombreuses cellules ciliées internes, en diminuant l’effet amplificateur des cellules ciliées externes.
Après avoir défini la hauteur et l’intensité d’un son, expliquez le codage de ces deux paramètres.
Après avoir défini la hauteur et l’intensité d’un son, expliquez le codage de ces deux paramètres.
1. La hauteur est la fréquence d’un son. C’est le nombre de compressions et raréfactions des molécules d’air qui atteind l’oreille par seconde (aigu = fréquence élevée / grave = fréquence faible)
Le codage de la fréquence sonore au niveau des fibres du nerf auditif dépend des caractèriqtiques de la vibration de la membrane basilaire.
Le codage en fréquence des sons se fait par 2 mécanismes complémentaires :
- le codage spatial ou tonotopique, qui renvoie à la théorie de la place
- le codage temporel qui repose sur la distribution temporelle des potentiels d’actio. il renvoie à la théorie de la volée.
2. L’intensité est la force d’un son (lien avec l’amplitude) . Le codage de l’intensité d’un son est réalisé par deux mécanismes :
- la fréquence de décharge des neurones : elle augmente lorsque l’intensité du son augmente, car les vibrations s’étendent sur un eplus grande surface de la membrane basilaire & la mb vibre avec une amplitude plus grande, provoquant variation de potentiel plus importante au niveau des cellules ciliées.
- le nombre de neurones activés : lorsque l’intensité augmente, un nombre croissant de fibres est recruté.
Expliquez la théorie de la place proposée pour le système auditif.
Expliquez la théorie de la place
Théorie de la place = notre perception de la fréquence dépend de l’endroit où le son provoque le déplacement maximum de la membrane basilaire. Le terme “palce” indique que les cellules ciliées particulières reçoivent une excitation d’une zone spécifique de la membrane basilaire => qui activent à leur tour des populations de neurones particulières => qui à leur tour activent des régions particulières dans les différents relais auditifs d’une part => au niveau cortical d’autre part. Cette organisation fondée sur la fréquence caractèristique s’appelle la tonotopie. Ainsi on peut analyser des cartes tonotopiques. L’air auditive primaire présente une organisation tonotopique.
Expliquez la théorie de la volée
Expliquez la théorie de la volée
Elle est aussi appelée théorie du codage temporel.
Le codage temporel réside dans un phénomène de synchronisation des PA sur les cycles de pression : l’émission d’un PA n’est pas éléatoire mais se synchronise sur la régularité périodique du stimulus. Les PA apparaissent toujours au même moment du cycle de pression, mais pas nécessairement à chaque cycle de pression => les intervalles entre 2 PA successifs ne peuvent être que des multiples de la période du stimulus.
Cette théorie ne tient pas pour les fréquences superieures à 5000 Hz.
Pourquoi le codage des sons dont les fréquences sont comprises entre 500 et 5000 Hz est-il à la fois tonotopique et temporel ? 5 lignes max
Pourquoi le codage des sons dont les fréquences sont comprises entre 500 et 5000 Hz est-il à la fois tonotopique et temporel ? 5 lignes max
Le codage est tonotopique car il existe une organisation systèmatique basée sur la fréquence caractèristique. Notre perception de la fréquence des sons dépend de l’endroit où le son provoque le déplacement maximum de la membrane basilaire (théorie de la place)
Le codage est temporel car on constate qu’à ces fréquences, les PA apparaissent toujours au même moment du cycle de pression de l’onde sonore (mais pas nécessairement à chaque cycle). = théorie de la volée.
Note d’Annabel :il faut bien spécifier les particularités de la tranche 500-5000 Hz comparé à moins de 500 et plus de 5000 je pense, mais c’est pas évident à résumer… Depuis la membrane basilaire jusqu’au cortex auditif, en passant par les fibres nerveuses et les noyeux relais du nerf auditif, on a identifié une organisation tonotopique couvrant les fréquences > 500 Hz Mais pas de carte tonotopique en dessous de 500 Hz En plus de ce codage tonotopique on observe également pour les fréquences > entre 500 et 5000 Hz on a bien un double codage
Expliquez le mécanisme de transduction au niveau des cellules ciliées internes.
Expliquez le mécanisme de transduction au niveau des cellules ciliées internes.
La majeur partie de l’information provenant de la cochlée vient des cellules ciliées internes : 95% des neurones du ganglion spiral communiquent avec les cellules ciliées internes.
La transduction mécano-électrique se fait par les cellules ciliées : qd la touffe de stéréocils (qui sont liés entre eux) s(incurve, les canaux s’ouvrent et laissent entrer les K+ => dépolarisation => provoque l’ouverture de canaux Ca++ => libération de neurotransmetteurs en direction des terminaisons nerveuses du nerf auditif. Chaque CCI est reliée à 10 à 20 fibres nerveuses.
Pourquoi ne peut-on déterminer la fréquence d’un son seulement en fonction de la localisation de la déformation maximale d’une partie de la membrane basilaire ?
Pourquoi ne peut-on déterminer la fréquence d’un son seulement en fonction de la localisation de la déformation maximale d’une partie de la membrane basilaire ?
La déformation maximale d’une partie de la mb dépend non seulement de la fréqeunce sonore donnée, mais également de son intensité. Pour une fréquence donnée, un son plus intense provoque une déformation maximale en un point plus éloigné de la base de la membrane basilaire qu’un son intense.
Christelle : de plus il n’existe pas de carte tonotopique pour les très basse fréquence inférieures à 500 Hz”
A quoi renvoie la théorie des la double localisation des sons ? Expliquez.
A quoi renvoie la théorie des la double localisation des sons ? Expliquez.
Il existe 2 processus de localisation d’un son dans le plan horizontal :
- Pour les fréquences entre 20 et 2000 HZ, le processus repose dur la différence de temps interraurale : différence de temps que met le son pour aller d’une oreille à l’autre.
- Pour les fréquences entre 2000 et 20 000 Hz, c’est la différence d’intensité interaurale qui est prise en compte : différence d’intensité perçue du fait du phénomène d’ombre portée dûe à la tête.
Pourquoi le système auditif humain utlise t-il la différence de temps interaurale pour la localisation des sons dont les fréquences sonores sont comprises entre 20 Hz et 2000 Hz, et la différence d’intensité interaurale pour la localisation des sons dont les fréquences sonores sont supérieures à 2000 Hz ?
Pourquoi le système auditif humain utlise t-il la différence de temps interaurale pour la localisation des sons dont les fréquences sonores sont comprises entre 20 Hz et 2000 Hz, et la différence d’intensité interaurale pour la localisation des sons dont les fréquences sonores sont supérieures à 2000 Hz ?
Les sons de fréquence supérieure à 2000 Hz ont une longueur d’onde trop courte pour contourner la tête : il y a donc un phénomène d’ombre portée. Il y a une différence d’intensité interaurale entre les deux oreilles, détectée au niveau du tronc cérébral dans les neurones de l’OLIVE SUPERIEURE LATERALE.
Pour les sons de fréquence inférieure à 2000 Hz, les ondes sonores sont diffractées autour de la tête et l’intensité est pratiquement la même au niveau des 2 oreilles. C’est la différence de temps interaurale qui sera détectée au niveau des neurones de l’OLIVE SUPERIEURE MEDIANE.
Quelle est la structure responsable du codage de la localisation de sons dont les fréquences sont inférieurs à 2000 Hz ?
Quelle est la structure responsable du codage de la localisation de sons dont les fréquences sont inférieurs à 2000 Hz ?
Ce sont les neurones du tron cérébral situés dans l’olive supérieure médiane.
Quelle est la structure responsable du codage de la localisation de sons dont les fréquences sont superieurs à 2000 Hz ?
Quelle est la structure responsable du codage de la localisation de sons dont les fréquences sont superieurs à 2000 Hz ?
Ce sont les neurones du tron cérébral situés dans l’olive supérieure LATERALE.
