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Neuroscience de la cognition et du comportement > Cours 1 - L'oreille > Flashcards

Cours 1 - L'oreille Flashcards

1
Q

Qu’est-ce qu’un son?

A

C’est la variation de pression dans l’air (ou autre médium). Les molécules d’air se compressent ou se raréfient.

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Q

Vrai ou faux? Tout ce qui se déplace peut produire un son.

A

Vrai.

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3
Q

Quelle est la vitesse du son dans l’air versus celle de la lumière?? Dans l’eau?

A
  • Son 340 m/s dans l’air VS lumière 300 000 000 m/s

- Son 1500 m/s dans l’eau

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4
Q

Quelle onde permet de décrire le son?

A
  • L’onde sinusoïdale (ou une somme d’ondes sinusoïdales)

- Un son décrit par une seule onde est un son pur

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5
Q

Qu’est-ce qui caractérise la hauteur (pitch) et l’intensité d’un son sur une onde?

A
  • La hauteur est caractérisée par la fréquence de l’onde (haute fréquence = aigu, basse fréquence = grave)
  • L’intensité est perçue par l’amplitude d’une onde
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6
Q

L’humain perçoit des fréquences entre __ et __ Hz et des amplitudes entre __ et __ dB.

A

20, 20 000 Hz

0, 140

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7
Q

Qu’est-ce que les courbes d’isosonie?

A
  • Illustrent quelle intensité en dB il faut à une fréquence de 1000 Hz pour provoquer la même sensation d’intensité sonore pour l’oreille humaine
  • Montre que l’amplitude n’est pas le seul déterminant de l’amplitude d’un son
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8
Q

Décrivez l’oreille externe.

A

=> Pavillon - portion visible de l’oreille
- Focalise le son
- Aide à la localisation spatiale
=> Canal auditif externe (2.5 cm)
- Amplifie les fréquences entre 2000 et 6000 Hz

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9
Q

Décrivez l’oreille moyenne.

A 
=> Membrane tympanique (tympan) 
- Transmet l'onde sonore en vibrant 
=> Osselets - marteau, enclume, étrier 
- Amplifient la force des vibrations 20X
De deux façons…
1- Pression : force par unité de surface (tympan plus grand que fenêtre ovale, augmente la pression), donne assez de force aux vibrations de la fenêtre ovale pour passer de l'air au liquide de la cochlée
2- Effet levier
*Trompe d'eustache : généralement fermée avec une valve, mais communique avec la cavité nasale. Permet de rétablir la pression dans l'oreille moyenne.
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10
Q

À quoi servent les muscles tenseur du tympan et le muscle strapedius?

A

Ils se tendent et atténuent le son afin de :

  • Protéger l’oreille contre les sons trop intenses, mais prend 50-100 ms donc ne protège pas des bruits soudains (explosions)
  • Réflexe activé quand nous parlons/crions
  • Fonctionne mieux pour les basses fréquences
  • Empêcher la saturation pour les hautes fréquences continues et permettre ainsi d’étendre la gamme des fréquences perceptibles
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11
Q

Qu’est-ce qui cause la surdité de conduction?

A

Quelque chose qui bloque l’oreille externe (ex bouchon de cérumen) ou l’oreille moyenne (calcification des osselets)

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12
Q

Décrivez l’oreille interne.

A
  • Cochlée (fonction auditive) et labyrinthe vestibulaire (fonction vestibulaire)
  • Descendent de l’organe de la ligne latérale chez les vertébrés aquatiques comme les poissons et quelques amphibiens
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13
Q

Décrivez l’organe de la ligne latérale.

A
  • C’est un organe mécanosensoriel qui contient un amas de cellules sensorielles ciliées, les cils plongeant dans une substance gélatineuse ouverte sur l’eau
  • Les cils permettent de détecter des variations de pression de l’eau ou des vibrations
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14
Q

Décrivez la cochlée.

A
  • Taille d’un petit pois (2mm de diamètre et 32 mm de longueur, roulée 2.5x sur elle-même)
  • Fenêtre ovale -> rampe vestibulaire (contient la périlymphe) -> hélicotrème (ouverture) -> rampe tympanique (contient la périlymphe) -> fenêtre ronde (évacue la pression produite par les sons)
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15
Q

La cochlée se ___ progressivement de la base à l’apex, et la membrane basilaire ___.

A

Rétrécit, s’élargit

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16
Q

Décrivez de quoi a l’air une section de la cochlée.

A
  • La rampe vestibulaire (haut) est séparée du canal cochléaire (milieu) par la membrane de Reissner
  • Le canal cochléaire (milieu) est séparé de la rampe tympanique (bas) par la membrane basilaire
  • La membrane basilaire supporte l’organe de Corti où se trouvent les neurones récepteurs auditifs
  • Juste au-dessus de l’organe de Corti se trouve la membrane tectoriale (toit) qui est gélatineuse
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17
Q

Qu’est-ce que la périlymphe? Où le retrouve-t-on?

A
  • Semblable au LCR
  • Faible concentration de K+ et forte concentration Na+
  • On la retrouve dans la rampe vestibulaire et la rampe tympanique
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18
Q

Qu’est-ce que l’endolymphe? Où le retrouve-t-on?

A
  • Ressemble au milieu intracellulaire (alors qu’il est extracellulaire)
  • Forte concentration K+ et faible concentration Na+
  • On le retrouve dans le canal cochléaire
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19
Q

Qu’est-ce que la stria vascularis? À quoi sert-elle?

A
  • Endothélium qui tapisse la paroi du canal cochléaire

- Absorbe le sodium de l’endolymphe et sécrète du potassium

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20
Q

En quoi la différence de concentration ionique de l’endolymphe et de la périlymphe favorise-t-elle la transduction auditive?

A

Pairée avec la perméabilité de la membrane de Reissner, elle permet à l’endolymphe d’avoir un potentiel de 80 mV plus positif que la périlymphe (potentiel cochléaire)

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21
Q

Qu’est-ce que la théorie de la position de Von Békésy?

A
  • L’enveloppe de l’onde sonore atteint une amplitude maximale à différents endroits le long de la membrane basilaire en fonction de la fréquence du son
    => Hautes fréquences près de la fenêtre ovale (base)
    => Basses fréquences près de l’hélicotrème (apex)
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22
Q

Comment s’explique la théorie de la position de Von Békésy?

A
  • Le mouvement de la périlymphe fait ployer la membrane basilaire à sa base qui se propage vers son apex
  • La distance parcourue par l’onde et l’amplitude maximale de son enveloppent dépendent de la fréquence du son (codage de site)
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23
Q

Décrivez les caractéristiques de la membrane basilaire.

A
  • 5x plus petite à la base qu’à l’apex
  • 100x plus rigide à la base qu’à l’apex
  • Ce codage de site permet de représenter les sons entre 500 Hz et 20K kHz
24
Q

Expliquez le principe de la volée afférente.

A
  • Il existe une relation entre la décharge neuronale et la fréquence des sons
  • Pas nécessaire que les neurones déchargent à chaque cycle de l’onde sonore
  • Population code : possible qu’une population code la fréquence du son
  • Permet de coder la fréquence des sons de 20 Hz à 5000 Hz
25
Q

Pourquoi ne peut-on pas différencier les sons de 5000 Hz du bruit?

A
  • Car la période d’un son de 5000 Hz est de 200 µs
  • Les neurones qui codent la fréquence le font en 200 µs
  • Il est donc impossible de coder ces sons et ceux de plus haute fréquence à partir du principe de la volée afférente
26
Q

Décrivez l’organe de Corti.

A
  • Contient les récepteurs qui convertissent l’énergie mécanique en modifiant la polarisation de leur membrane
  • Se compose de cellules ciliées, de piliers de Corti et d’autres cellules de soutien
  • Les cellules ciliées sont composées de 10 à 300 stéréocils dressés au-dessus de la cellule
  • N’ont pas d’axone et chez les mammifères ne produisent pas de PA (comme les photorécepteurs)
  • Les stéréocils traversent la lame réticulaire sous la membrane tectoriale
27
Q

Différenciez les deux types de cellules ciliées.

A

=> Cellules ciliées externes
- Ratio : 3
- Quantité : 15-20 000
- Aboutissent dans la substance gélatineuse de la membrane tectoriale
=> Cellules ciliées internes (1 - 3500)
- Aboutissent juste en-dessous de la membrane tectoriale
- Seules elles sont directement impliquées dans la transduction
- Font synapse avec des neurones bipolaires dont le corps cellulaire se trouve dans le ganglion spinal

28
Q

Quel chemin empruntent les axones du ganglion spinal?

A
  • Ces axones forment le nerf auditif (qui est une branche du nerf vestibulo-auditif, 8e paire de nerfs crâniens) qui se projette sur les noyaux cochléaires dans le bulbe
29
Q

Dans quel cas peut-on traiter la surdité avec l’implant cochléaire? Comment fonctionne-t-il?

A
  • S’il y a destruction des cellules ciliées internes mais que le nerf vestibulo-auditif est intact
  • Partie externe : un micro et petit ordinateur capable de traiter le son dans l’oreille et une bobine transmetrice placée sur le scalp
  • Partie interne : un récepteur implanté sous la peau dans l’os mastoïdien situé derrière l’oreille et l’implant cochléaire, un faisceau d’électrodes fines qui pénètre dans la cochlée par un petit trou à l’arrière
  • Entre 8 et 22 contacts permettant d’activer plusieurs emplacements du nerf vestibulo-auditif dans la cochlée
30
Q

Comment fonctionne la transduction?

A
  • Lorsque l’étrier fait vibrer la fenêtre ovale, toutes les structures supportant les cellules ciliées vibrent parce que les piliers de Corti, la lame réticulaire et les cellules ciliées internes sont reliées de façon rigide
  • Lorsque la membrane basilaire monte ou descend, et avec l’inertie de la membrane tectoriale et de l’endolymphe, les stéréocils des cellules ciliées internes se plient légèrement d’un côté ou de l’autre
  • Les stéréocils sont rigides à cause de l’alignement de filaments d’actine (ils plient à leur base). Des filaments croisés relient les stéréocils de chaque cellule ciliée - donc se déplacent ensemble
31
Q

Comment les stéréocils permettent-ils la transduction?

A
  • Le déplacement du stéréocil dans une direction accroît la tension et ouvre le canal qui baigne dans l’endolymphe (riche en K+), entrée d’ions K+ à l’intérieur, dépolarisation
  • Dépolarisation entraîne l’ouverture des canaux Ca2+ dépendants du potentiel sur la périlymphe, qui déclenche la libération de glutamate dans l’espace synaptique
  • Le déplacement du stéréocil dans l’autre direction diminue la tension du filament et ferme le canal K+ (hyperpolarisation)
32
Q

__ nm de mouvement des cellules ciliées est suffisant pour détecter un son.

A

0,3

33
Q

L’extrémité des stéréocils présente __ ou __ canaux ioniques dont l’ouverture et fermeture dépend de son ___.

A

un, deux, inclinaison

34
Q

Généralement, l’entrée d’ions K+ hyperpolarise la cellule. Au niveau des stéréocils, c’est l’inverse (dépolarisation). Pourquoi?

A

1- La concentration exceptionnelle d’ions K+ dans l’endolymphe ce qui donne un potentiel d’équilibre à 0 mV (neurones typiques : -80 mV)
2- La valeur du potentiel endocochléaire est de 80 mV ce qui favorise la création d’un gradient de 125 mV au travers de la membrane des stéréocils

35
Q

Il y a entre __ à __ neurones dans le ganglion spinal.

A

35 000, 50 000

36
Q

Les cellules ciliées internes (3x moins nombreuses que les cellules ciliées externes) innervent __ des neurones.

A

95%

37
Q

1 cellule ciliée interne communique avec environ __ neurites (axone/dendrite) du ganglion spiral, et 1 neurone du ganglion spiral communique seulement avec __ cellule ciliée interne.

A

10, 1

38
Q

Que font les cellules ciliées externes?

A
  • Elles agissent comme amplificateur cochléaire (par un facteur de 100)
  • Leur membrane contient des protéines motrices (prestine) qui modifient la longueur des cellules ciliées externes
  • Elles sont prises dans la lame réticulaire, donc la membrane basilaire s’approche ou s’éloigne de la membrane tectoriale et de la lame réticulaire
  • Reçoivent des afférences d’environ 1000 axones en provenance du tronc cérébral
  • Libèrent l’ACh
39
Q

Qu’est-ce qui réduit la transduction des cellules ciliées internes? Comment?

A

Administration du furosémide, par la réduction du mouvement des cellules ciliées externes

40
Q

Vrai ou faux? Certains antibiotiques peuvent endommager les cellules ciliées externes (pas internes) et mener à une perte auditive.

A

Vrai (ex : kanamycine)

41
Q

Décrivez l’anatomie des voies auditives.

A
  • Ganglion spiral (ipsilatéral)
    1- Noyaux cochléaires ventraux et dorsaux (ipsilatéral)
    2- Olive supérieure (ipsi ET contro - réflexe de localisation spatiale - toujours dans le tronc cérébral)
    3- Colliculus inférieur (intègre l’info auditive et visuelle pour la localisation via des projections dans le colliculus supérieur - NCD passent directement ici)
    4- CGM (thalamus - majorité d’axones en provenance du cortex comme pour le CGL, attention)
    5- A1 (Hémisphère gauche : langage; hémisphère droit : autres sons; tonotopie)
42
Q

Les axones des neurones de l’olive supérieure empruntent le _____ et innervent le ____ dans le mésencéphale.

A

lemnisque latéral, colliculus inférieur

43
Q

Les neurones du colliculus empruntent la ____ pour projeter vers le CGM, qui innerve à son tour A1 dans le lobe ___ juste sous la scissure de ___.

A

radiation acoustique, temporal, Sylvius

44
Q

Vrai ou faux? Toutes les structures des voies auditives sont tonotopiques, y compris A1.

A

Vrai.

45
Q

Décrivez la tonotopie dans A1.

A
  • Bandes de mêmes fréquences disposées selon un plan médiolatéral
  • Organisation laminaire :
    > couche I contient peu de corps cellulaires;
    > couches II et III de petites cellules pyramidales;
    > couche IV reçoit les terminaisons des axones du CGM et est composée d’amas denses de cellules granulaires;
    > couches V et VI contiennent essentiellement des cellules pyramidales plus grandes que celles des couches superficielles
46
Q

Vrai ou faux? Les champs récepteurs auditifs sont moins hétérogènes que ceux de V1 en vision.

A

Faux.

47
Q

Qu’est-ce que le délai interaural? Quelle est sa valeur?

A
  • Délai détecté par des neurones de l’olive supérieure dans le tronc cérébral (les premiers neurones binauraux)
  • 640 microsec
48
Q

Que dit la loi de Stokes?

A
  • Les sons s’atténuent proportionnellement au carré de la fréquence
  • Fonctionne pour les hautes fréquences mais pas pour les basses
  • Le cerveau utilise cette atténuation pour localiser les sons
  • Des neurones de l’olive supérieure latérale sont sensibles à ses différences d’intensité
49
Q

Qu’est-ce que le cône de confusion?

A
  • Zone où il manque une localisation verticale de la source sonore
  • Délai interaural et différences d’intensité interaurale identiques sur la surface du cône de confusion de l’oreille gauche, par exemple
50
Q

Comment se fait la localisation sonore?

A 
- Horizontale 
> indices binauraux 
   > délai interaural
   > différence d'intensité interaurale
- Verticale
> indices (monauraux) spectraux
   > fonction de transfert directionnelle 
   > altéré par oreilles en choux-fleur ou vaseline dans le pavillon
51
Q

Décrivez le fonctionnement du labyrinthe vestibulaire.

A
  • Responsable de l’équilibre, du sens de l’orientation et nous informe sur les mouvements de la tête
  • Il a deux composantes :
    > deux organes otolithes
    > trois canaux semi-circulaires
  • Chaque cellule ciliée fait synapse avec une extrémité du nerf vestibulaire (une branche du nerf vestibulo-auditif, nerf crânien 8)
  • Il y a un total d’environ 20 000 axones dont les corps cellulaires sont localisés dans le ganglion de Scarpa
52
Q

Décrivez les organes otolithes.

A
  • Paire de chambres de taille relativement importante dénommées saccule et utricule
  • Comporte deux plans orthogonaux appelés macula (verticale dans la saccule et horizontale dans l’utricule) qui couvrent toutes les directions
  • Servent à détecter les accélérations linéaires (i.e. changement de vitesse à cause de l’application d’une force)
  • Sont caractérisés par la présence d’une fine couche de cristaux de carbonate de calcium (otoconia) incrustées dans la substance gélatineuse
  • Les otoconies entraînent la gélatine + les cils sous l’effet d’une force, grâce à leur densité plus importante que l’endolymphe qui les entoure
53
Q

Décrivez la macula.

A
  • Contient des cellules ciliées sur un lit de cellules de soutient, avec les cils orientés vers la substance gélatineuse
  • Cellules ciliées orientées pour pouvoir capter des mouvements dans toutes les directions de leur plan
54
Q

Décrivez les canaux semi-circulaires.

A
  • Ils détectent des accélérations angulaires de la tête
  • Cellules ciliées dans une protubérance des canaux nommée crête ampullaire
  • Cils enchâssés dans une capsule formée de fibres gélatineuses, la cupule
  • Tous orientés de la même façon
  • Contiennent de l’endolymphe
  • Les trois canaux couvrent tous les angles de rotation (tangage, roulis et lacet)
55
Q

Comment se déroule le mouvement des cils dans les canaux semi-circulaires?

A
  • Le déplacement des cils intervient lorsque le canal pivote autour de son axe et tandis que les parois du canal et la cupule commencent à tourner, l’endolymphe tend au contraire à rester en place à cause de son inertie
  • L’endolymphe exerce alors une force sur la cupule et secondairement sur les cils
56
Q

Décrivez les voies vestibulaires centrales.

A
  • Coordonnent les infos sur le mouvement de la tête et du corps et les utilisent pour influencer les neurones moteurs susceptibles d’ajuster la position de la tête, des yeux et du corps
  • Les axones de la branche vestibulaire du nerf crânien 8 projettent vers les noyaux vestibulaires médian (canaux semi-circulaires) et latéral (organes otolithes) ipsilatéralement dans le tronc cérébral
  • Ces noyaux reçoivent aussi de l’info visuelle, somatique et du cervelet (début d’intégration)
57
Q

Décrivez le réflexe vestibulo-oculaire.

A
  • RVO sert à maintenir une cible immobile dans la fovéa pendant que la tête tourne (compense pour la rotation de la tête)
  • Canal semi-circulaire gauche innerve le noyau vestibulaire médian gauche, qui innerve le noyau abducens controlatéral (droit)
  • Les axones du noyau abducens (nerf crânien 6) commandent le rectus latéral droit (l’oeil droit tourne à droite)
  • Une autre projection du noyau abducens croise la ligne médiane et emprunte le faisceau longitudinal médian pour commander les motoneurones du noyau oculomoteur gauche (nerf crânien 3) qui active le rectus médian gauche (l’oeil gauche tourne à droite)

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