👂 Cochlée et Audition

La déflexion de la membrane basilaire à l'emplacement du pic courbe les stéréocils — de minuscules faisceaux ressemblant à des cils — situés sur les cellules ciliées externes et internes. Cette courbure ouvre des canaux ioniques mécanosensibles, provoquant l'entrée d'ions potassium et calcium, dépolarisant la cellule et déclenchant la libération de neurotransmetteurs à la synapse avec le nerf auditif. Les cellules ciliées externes agissent également comme des amplificateurs, se contractant et s'étirant pour amplifier la réponse mécanique jusqu'à 50 dB, un processus appelé électromotilité, entraîné par la protéine prestine.

Les sons forts (au-delà d'environ 85 dB sur 8 heures, ou au-delà d'environ 120 dB même brièvement) peuvent détruire les cellules ciliées, en particulier dans la région basale à haute fréquence. Contrairement aux poissons et aux oiseaux, les mammifères ne peuvent pas régénérer les cellules ciliées cochléaires, ce qui rend la perte permanente. Un seul concert à 110 dB peut provoquer des décalages temporaires du seuil auditif qui deviennent permanents après des expositions répétées. Les chercheurs étudient actuellement des thérapies géniques et de petites molécules susceptibles de stimuler la régénération des cellules ciliées chez les mammifères — les résultats chez la souris sont prometteurs.

La tonotopie est l'organisation systématique, ordonnée par fréquence, de la voie auditive. La carte fréquentielle de la cochlée est préservée dans le ganglion spiral, le noyau cochléaire, le colliculus inférieur, le noyau géniculé médian du thalamus et le cortex auditif primaire (A1), où les neurones répondant à des fréquences similaires restent spatialement adjacents. Cette organisation facilite le traitement efficace des sons harmoniquement complexes comme la parole et la musique, et c'est pourquoi les implants cochléaires peuvent restaurer une certaine perception de la parole malgré l'utilisation de seulement 22 électrodes sur toute la gamme de fréquences.

Un implant cochléaire contourne les cellules ciliées endommagées en stimulant directement le nerf auditif par voie électrique. Un microphone porté derrière l'oreille envoie le son à un processeur vocal, qui le divise en bandes de fréquences et envoie les amplitudes de chaque bande aux paires d'électrodes correspondantes le long du réseau implanté. Avec 22 électrodes couvrant chacune environ 1,5 octave, les bénéficiaires peuvent percevoir la parole avec une précision d'environ 80 % des phrases en silence, mais éprouvent des difficultés dans le bruit en raison de la résolution spectrale limitée par rapport aux quelque 3 500 cellules ciliées internes d'une cochlée saine.

La largeur de bande auditive humaine est en partie déterminée par la longueur physique (35 mm) et le gradient de rigidité de la membrane basilaire — des membranes plus longues étendent la limite des basses fréquences tandis que des bases plus rigides relèvent la limite des hautes fréquences. De nombreux mammifères vont bien plus loin : les chauves-souris utilisent l'écholocation à 150 kHz, et les dauphins jusqu'à 160 kHz. Les nourrissons peuvent parfois entendre jusqu'à 20 kHz, mais la limite des hautes fréquences décline avec l'âge, la plupart des adultes perdant leur sensibilité au-delà de 14 à 16 kHz dès la trentaine.

Les émissions otoacoustiques (EOA) sont de faibles sons générés par les mouvements actifs des cellules ciliées externes et mesurables à l'aide d'un microphone sensible dans le conduit auditif. Elles peuvent être provoquées par un clic ou un son pur (EOA évoquées) ou survenir spontanément. Comme elles nécessitent des cellules ciliées externes intactes, leur absence dans une bande de fréquence spécifique confirme un dommage des cellules ciliées dans cette région. Le dépistage par EOA est désormais réalisé systématiquement chez les nouveau-nés au Royaume-Uni dans les jours suivant la naissance, détectant une perte auditive permanente chez environ 1 bébé sur 1 000.

Les audiologistes mesurent l'audition à l'aide de l'audiométrie tonale, en traçant les seuils auditifs en décibels de niveau d'audition (dB HL) à des fréquences standard de 250 Hz à 8 000 Hz. Une audition normale est définie comme étant de 0 à 20 dB HL à toutes les fréquences. La perte est légère de 21 à 40 dB HL, moyenne de 41 à 60 dB HL, sévère de 61 à 80 dB HL, et profonde au-delà de 80 dB HL. La forme de l'audiogramme révèle le type de perte : un motif en « pente de ski » dans les hautes fréquences est typique des dommages liés au bruit ou de la presbyacousie, tandis qu'un motif plat suggère une cause conductive telle qu'un liquide dans l'oreille moyenne.