Cours 7 Flashcards
Définition du son
Ondes de pression produites par les molécules d’air en vibration
- Des compressions et des dilatations qui correspondent à des changements locaux de la pression de l’air
Caractéritiques physiques des ondes sonores (son)
- Forme de l’onde (amplitude en fonction du temps)
- Phase
- Amplitude (Intensité ; en Décibels)
- Fréquence (Hauteur ; en Hertz)
Rôle du système auditif
Transformer les ondes sonores en influx nerveux
Trajet du son dans l’oreille
Le son est tout d’abord recueilli et amplifié dans l’oreille externe puis dans l’oreille moyenne.
L’onde sonore amplififée est transmise à l’oreil interne qui va coder le signal sonore en potentiel d’action.
Le potentiel d’action est transmis par le nerf auditif à plusieurs cibles.
Cibles du nerf auditif lors de la transmission du potentiel d’action
- Complexe de l’olive supérieur (combinaison des informations venant de chaque oreille)
- Colliculus inférieur (Influences du son sur la motricité)
- Le thalamus et le cortex
Rôle de l’oreille externe
Focaliser le son sur le tympan
Amplification par l’oreille externe
Une amplification sélective des pressions sonores 30-100X pour les fréquences de ~3000 Hz –> IMPORTANT pour la perception du langage
Partie de l’oreille externe qui permet d’avoir une audition pouvue de directivité
Le pavillon, par sa géométrie
Analogie et rôle du pavillon de l’oreille externe
Une sorte d’antenne acoustique, qui nous sert à localiser un évènement sonore, un bruit
Rôle de l’oreille moyenne
Amplification de la pression exercée a/n de la membrane tympanique afin d’adapter l’impédance (résistance d’un milieu au mouvement) basse de l’air à l’impédance plus élevée du liquide de l’oreille interne
Oreille moyenne et incidence de l’onde sonore
L’oreille moyenne permet de concentrer l’énergie de l’onde sonore, permettant la transition d’un milieu gazeux à un milieu liquide
Rôle du tympan et des osselets
Amplification du son
Deux processus mécaniques d’amplification du son par tympan et osselets
1) Surface de la membrane du tympan > fenêtre ovale = gain de pression
2) Effet de levier assuré par les 3 osselets de l’oreille moyenne
Accentuation de la pression par l’oreille moyenne
L’oreille moyenne accentue la pression (d’environ 200 fois) en modifant à la fois la force et la surface
Cause de surdité de transmission
Diminution de l’efficacité de l’amplification du tympan et des osselets
Protection de l’audition par
Réflexe d’atténuation
Muscles importants dans le réflexe d’atténuation
Deux muscles importants :
- Muscle de l’ÉTRIER (muscle stapédien) innervé par le nerf VII (nerf facial)
- Tenseur du tympan, innervé par le nerf V (nerf trijumeau)
Mécansimes du réflexe d’atténuation (Sons violents)
Sons violents –> contraction des mucles (étrier et tenseur du tympan) qui diminuent la mobilité des osselets et réduit la transmission du son
Mécansimes du réflexe d’atténuation (Paralysie d’un des muscles)
Paralysie d’un des muscles (étrier et tenseur du tympan) –> hyperacousie (les sons modérés sont ressentis comme douloureux)
Structure essentielle de l’oreille interne
La Cochlée
Rôles essentiels de l’oreille interne (cochlée)
- Convertir les ondes sonores en influx nerveux
- Analyser les fréquences des ondes sonores
- Décomposer les ondes complexes en éléments plus simples
Structure de la cochlée
Structure tubulaire en forme de colimaçon longue de 35 mm
Contenance de la cochlée
Un liquide : la périlymphe
Trois compartiments de la cochlée
- Compartiment cochléaire
- Rampe Vestibulaire
- Rampe Tymapnique
(À connaitre)
Membrane basiliaire
- L’onde sonore est propagée le long de la cohclée et fait vibrer la membrane basiliaire qui contient des cellules ciliés qui vont convertir l’onde mécanique en influx nerveux
[ce ne sont pas de neurones car pas d’axones, mais s’articulent avec des neurones = cellules bipolaires ; la dépolarisation des cils entraine la libération de neurotransmetteurs qui activent les cellules bipolaires aux alentours = les neurones]
Sensibilité de la membrane basiliaire de la cochlée
Chaque endroit de la membrane basiliaire présente une sensibilité préférentielle pour une fréquence définie
Géométrie de la memebrane basiliaire de la cochlée
Attribuable à la géométrie de la membrane : la membrane va vibrer à des fréquences différentes à différents endroits
- Base de la membrane = plus étroite et rigide = répond sélectivement aux ondes mécaniques à hautes fréquences (aigues)
- Apex de la membrane = Plus large et flexible = répond sélectivement aux ondes mécaniques à basses fréquences (graves)
Tonopie cochléaire
Les fréquences aigües agissent à la base de la cochlée et les fréquences graves à l’apex.
Théorie de l’onde propagée
Lorsque la cochlée est stimulée par une onde sonore, la membrane basilaire est déplacée suivant une onde qui se propage à partir de la base de la cochlée
L’amplitude de cette onde augmente au fur et à mesure qu’elle se propage, passe par un maximum et décroit ensuite très rapidement
Position du maximum d’amplitude de l’onde propagée dans la cochlée
Dépend de la fréquence du son
Pour les aigus il sera près de la base de la cochlée et pour des sons graves vers son apex
Représentation topographique des fréquences
Les fibres du nerf auditif sont organisées de façon à maintenir la représentation des FRÉQUENCES CARACTÉRISTIQUES des cellules ciliées insérées à différents endroits de la membrane basilaire.
Cette « tonotopie » est ensuite maintenue à tous les niveaux
jusqu’au cortex (voies dédiées).
Implication essentielle dans la transduction auditive
L’oreille interne : les cellules ciliées
Conséquence du mouvement de la membrane basilaire
Crée une force de cisaillement qui fléchit les stéréocils des cellules ciliées
Mécanisme de flexion des stéréocils de la membrane basilaire de la cochlée
Le point de pivotement de la membrane basilaire est décalé par rapport à celui de la membrane tectoriale
La membrane tectoriale se déplaçant à la surface des cellules ciliées [lors d’une vibration de son], courbe les stéréocils
Rangée de cellules ciliées
1 Rangée de cellules ciliées INTERNES
et 3 Rangées de cellules ciliées EXTERNES
Articulation des cellules ciliées INTERNES
avec 95% des fibres des nerfs auditifs avec les
Articulation des cellules ciliées EXTERNES
avec des fibres du complexe olive supérieur et constituent une composante importante de l’amplification cochléaire
[externe = + un role dans la modulation des sons transmis dans la cochlée]
Structure de la cellule ciliée
- Cellule ciliée = cellule épithéliale
- 15,000/oreille
- Contient plusieurs filaments (stéréocils) et un filament plus long (le KINOCIL)
-Sons violents = déchirement des cils NON RÉGÉNÉRATEURS
[pas d’axone mais peuvent se dépolariser]
[quand petits cils s’inclinent vers kinocil = depolarisation]
Transduction mécano-électrique de la cellule ciliée
1) Le mouvement de la touffe de cils provoque l’ouverture des canaux ioniques K+
2) Cause une dépolarisation de la cellule, provoquant une ouverture des canaux Ca2+
3) L’entrée de Ca2_ cause la libération de neurotransmetteurs en direction des fibres nerveuses du nerf auditif
[neurotransmetteurs s’articulent avec des cellules bipolaires]
Innervation des cellules ciliées
- Une voie afférente = cellules ciliées internes s’articulent avec le nerf auditif: transduction des ondes sonores
- Une voie efférente = des fibres descendantes du complexe olivaire supérieur: raffinement de la résolution des fréquences
- CCE (cellules ciliés externes) équipées pour faire de la transduction mécano-électriqur, mais elles ne semblent transmettre aucun codage du stimulus sonore au cerveau ; une source d’énergie dans la partition cochléaire qui augmente la sensibilité et la sélectivité en fréquence
Nombre de neurones pour une CCE et CCI
10 neurones pour une cellule ciliée INTERNE
1 neurone pour plusieurs cellules cilées EXTERNES
Les voies auditives
- Plusieurs voies parallèles
- Les infos provenant des 2 oreilles atteignent les 2 côtés du système dès le niveau du tronc cérébral
Connectivité des voies auditives
Un haut degré de connectivité bilatérale
Conséquence de lésion des structures auditives CENTRALES
Ne cause presque jamais une surdité monaurale
Prolongements du nerf auditif
Le nerf auditif comprend les prolongements des cellules bipolaires situées dans le ganglion spiral de la cochlée
La ramification des fibres du nerf auditif et préservation tonotopique de la cochlée
Chaque fibre se ramifie, envoyant une branche vers le noyau COCHLÉAIRE ANTÉRO-VENTRAL et une branche vers le noyau COCHLÉAIRE POSTÉRO-VENTRAL et vers le noyau COCHLÉAIRE DORSAL
L’organisation tonotopique de la cochlée est préservée dans ces 3 noyaux
L’olive supérieure
Première structure du SNC contenant des neurones binauraux (recevant des projections des 2 oreilles)
Localisation de la position des sources sonores
- L’es écarts temporels interauraux sont traités dans l’olive supérieure médiane (OSM)
- Les axones venant du noyau cochléaire antéro-ventral ont des longueurs variables, servant à créer des lignes de retard
- Un neurone donné de l’OSM présente une réponse maximale quand 2 messages afférents arrivent en même temps
- La variation temporale des voies afférentes de chaque oreille crée une carte de position du son
- De ce fait, chaque neurone de l’OSM présente une sensibilité particulière aux sources sonores situées à un endroit particulier
Traitement des écarts temporels interauraux
Dans l’olive supérieure médiane
Réponse maximale d’un neurone de l’OSM
Quand 2 messages afférents arrivent en même temps
Rôle de l’OSM
Détecteur de coïncidence ; Répond quand les 2 potentiels d’action arrivent en même temps
Rôle de l’OSL (olive supérieure latérale)
Détecte les différences d’intensité entre les 2 oreilles
Excitation de l’OSL
L’interaction entre excitation (du côté ou le son est fort) et inhibition (du côté ou le son est faible) mène à une excitation de l’OSL où le son est fort
Les voies monaurales
Les voies monaurales du noyau cochléaire au LEMNISQUE LATÉRAL : les infos ne proviennent que d’une seule oreille (côté gauche pour oreille droit; côté droit pour oreille gauche)
Traitement de la durée du son
[sans se connecter aux neurone de l’autre oreille]
Ou se projette les informations auditives provenant de l’OSL et du lemnisque latéral ?
Sur le colliculus inférieur
Intégration au niveau du colliculus inférieur (auditif)
Le colliculus inférieur du mésencéphale :
- Intégration des informations sur la localisation des sons venant de l’olive supérieure : synthèse de la perception de l’espace auditif
L’aire du cortex auditif primaire et localisation
Le cortex auditif primaire (A1) correspond à l’aire 41 de Brodmann et est situé dans le lobe temporal
Afférences du cortex auditif primaire
Reçoit ses afférences du corps genouillé médian du thalamus
Relais des informations auditives destinées au cortex
Les informations auditives destinées au cortex font ensuite obligatoirement relais dans le corps genouillé médian (CGM) du thalamus avant d’aboutir au cortex auditif
Rôle du cortex auditif primaire
Rôle majeur dans la perception consciente du son et la reconnaissance du langage
Organisation du cortex auditif primaire
Organisation en colonnes (nommées bandes d’iso-fréquences). Une léctrode pénétrant a1 la surface du cortex rencontre des neurones répondant tous à la même fréquence
Organisation tonotopique du cortex auditif primaire
Rôle du cortex auditif secondaire
Impliqué dans le traitement de pus haut niveau des signaux auditifs ( traitement de la musique, tonalité, reconnaissance de la voix)
Structure du cortex auditif primaire
Sa structure laminaire (en couches) ressemble à celle du cortex visuel
Localisation des aires de Wernickes
Se situent à l’arrière du cortex auditif primaire (surle planum temporal mais débordant en partie sur le lobe pariétal), dans le lobe temporal gauche ou hémisphère dominant
Rôle des aires de Wernicke
Compréhension des mots et du langage
L’asymétrie des représentations auditifs
Le traitement des sons se fait de façon asymétrique dans les 2 hémisphères :
- Sons du langage sont latéralisés à gauche
- Sons de l’envirnnement ont une représentation dans les 2 hémisphères
- Sons de la musique se retrouvent dans les aires de la ceinture droite
Rôle du système vestibulaire
Le système vestibulaire contribue à la perception de déplacements de l’organisme, de la position de la tête et de l’orientation spatiale par rapport à la pesanteur → Sensation de mouvement et l’équilibre
Translations et rotations du système vestibulaire
3 Translations : Mouvements linéaires selon les axes x, y et z de la tête
3 rotations [autour de chaque axe]
Le labyrinthe par rapport au système vestibulaire
L’élément périphérique du système vestibulaire
Points communs entre Labyrinthe et Cochlée
- Même origine embryonnaire : la Placode otique
- Les cellules ciliées pour la transduction des stimulus sensoriels en influx nerveux
Différences entre Labyrinthe et Cochlée
Différents stimulus sensoriels :
- Dans la Cochlée : Déplacements d’ondes transmises par voie aérienne
- Dans le labyrinthe : Ces déplacements proviennent des mouvements de la tête, des effets inertiels dus à la pesanteur et des vibrations transmises par le sol
Le labyrinthe est accollé à
La clochée
[Nerf vestibulaire X Nerf auditif]
Structure du labyrinthe
Constitué de deux organes otolithiques (utiricule et sacule) et de canaux semi-circulaires [pour rotation]
Organes otolithiques du labyrinthe
Utricule ett Sacule
Rôle des organes otolithiques
Accélérations linéaires de la tête et sa position statique par rapport à l’axe de la pesenteur
Ou se trouvent les cellules ciliées du labyrinthe ?
Dans l’utricule, sacule, et dans les ampoules
C’est quoi les ampoules du labyrinthe ?
renflements à la base des canaux semi-circulaires
Rôle des cellules ciliées vestibulaires
Détection du déplacement de touffes de cils et sont très similaires
Mouvement des stéréocils vestibulaires vers le kinocil
Provoque l’ouverture des canaux, menant à une DÉPOLARISATION de la cellule, déclenchant le relargage de neurotransmetteurs sur ls fibres nerveuses vestibulaires
Mouvement des stéréocils vestibulaires en direction opposée au kinocil
Provoque la fermeture des canaux menant à une HYPERPOLARISATION des canaux et une réduction de l’activité du nerf vestibulaire
Spécificité d’orientation des touffes de cellules ciliées
orientation spécifique dans chaque organe
Rôle de l’orientation spécifique des touffes de cellules ciliées dans chaque organe
Détection de mouvements de la tête dans tous les sens
Localisation de la région du striola
Dans l’utricule et la sacule
Rôle de la striola
Région spécialisée séparant les cellules ciliées en 2 populations de polarité opposée
Épithélium des organes otolithiques
Utricule et saccule comportent un épithélium sensoriel, la macula
Composition cellulaires de la macula
cellules ciliées et cellules de soutien
Qu’est ce qu’il y a au dessus de la macula ?
la membrane otolithique
Que retrouve-t-on dans la membrane otolithique ?
des cristaux de carbonate de calcium (otoconies)