Anatomie et physiologie de l’oreille interne et vestibule Pr. Philippe BORDURE

les 3 régions de l’oreille? Connaissez-vous les 3 régions de l’oreille? Externe Moyenne Interne

Nous allons déterminer ensemble le nom des structures numérotées. 1-Pavillon 2-Conduit auditif externe 5- conque 3-Membrane du tympan 4-Lobule Oreille externe

Anatomie et voies de l’audition Manche du malleus 1 2 Umbo 3 Triangle lumineux

Est-ce que vous connaissez C’est dans l’oreille que l’on retrouve les plus petits os du corps humains! Le saviez-vous? Est-ce que vous connaissez le nom des 3 osselets? 1-Malléus 2-Incus 3-Stapès 4-Membrane du tympan 5-Fenêtre de la cochlée 6-Trompe auditive Oreille moyenne

Oreille interne 2-jonction des nerfs vestibulaire 1-Vestibule Prenez garde, le labyrinthe peut vous donner le vertige ou vous étourdire avec ses sons! 2-jonction des nerfs vestibulaire et cochléaire 1-Vestibule Oreille interne 3-Organe de Corti 4-Cochlée

Cochlée coupe transversale La cochlée, lieu de l’audition Cochlée coupe transversale 1-canal cochléaire 2-rampe vestibulaire 3-rampe tympanique 4-membrane de Reissner 5-membrane basilaire 6-membrane tectoriale 7-strie vasculaire 8-ganglion 9-lame spirale osseuse

Sans cet organe, vous ne pourriez entendre! 1-Cellule ciliée interne (CCI) Organe du corti 2-Cellules ciliées externes (CCEs) 3-Tunnel de corti 4-Membrane basilaire 5-Habenula perforata 6-Membrane tectoriale 7-Cellules de Deiters 8-Espace de Nuel 9-Cellules de Hensen 10-Sillon spiral interne

Cellules ciliées externes (CCEs) Cellules ciliées internes (CCIs) > Laquelle de ces cellules nous permet d’entendre? Cellules ciliées externes (CCEs) Indice! Il y a environ 3500 CCIs et plus de 12500 CCEs Les CCIs sont celles qui envoient presque tous les messages auditif à l’encéphale 1-Noyau 2-Stéréocils 3-Plaque cuticulaire 4-Nerf auditif (neurone de type I) 5-Efférence latérale 6-Efférence médiane 7-Nerf auditif (neurone de type II)) Cellules ciliées internes (CCIs)

PHYSIOLOGIE DE L’AUDITION

2) Propagation du son dans la cochlée < Cochlée

Physiologie Les liquides de l’oreille interne oreille moyenne Périlymphe Na+ = 140 mM K+ = 5 mM Cl- = 115 mM 290 mosm 0 mV fenêtre ovale scala media Endolymphe Na+ = 1 mM K+ = 155 mM Cl- = 130mM 315 mosm 80 mV fenêtre ronde aqueduc vestibulaire

Physiologie Vibration de la membrane basilaire

2) Propagation du son dans la cochlée

3) Dépolarisation des cellules ciliées Stréocils Cellules ciliées <

Tonotopie

Cellule ciliée interne 4) Stimulation des neurones de type I et II Cellule ciliée interne Organe du corti <

5) Neurones vers l’aire auditive de l’encéphale 1- sillon de Sylvius 2- aire temporale 3- cortex auditif Voies auditives primaires

Principaux types de surdité Surdité de perception Surdité de transmission origine neurosensorielles oreille interne, VIII, SNC amplification (aides auditives) origine mécanique oreille moyenne, tympan/osselets correction chirurgicale possible +++ Pas de TTT chirurgical sauf cas particuliers

Rappels fondamentaux

Rappels fondamentaux Labyrinthe membraneux Les canaux l’utricule et le saccule

Rappels fondamentaux Les récepteurs vestibulaires Crêtes ampullaires Macules sacculaires et utriculaires

Rappels fondamentaux Crête ampullaire et sa cupule

Enlargements in the semicircular canals (ampullae) have hair cells that project into the gelatinous cupula which in turn projects into the endolymph. Appropriate rotation of the head in one direction bends cilia in the opposite, depolarizing the cells.

Physiologie vestibulaire Les crêtes ampullaires sont sensibles aux accélérations angulaires

Rappels fondamentaux Macule et sa membrane otolithique

Physiologie vestibulaire Les macules sont sensibles aux accélérations linéaires

Rappels fondamentaux Ultrastructure et organisation fonctionnelle des récepteurs vestibulaires

Représentation schématique de l’épithélium vestibulaire

Les cellules sensorielles vestibulaires Type I (60%) Type II (40%) Cellules de soutien Polarisation fonctionnelle Différentes modalités d’afférentation Système efférent

Physiologie de l’épithelium vestibulaire

Macular hair cells in the utricle. At rest the utricle cilia stand up straight. Tilting of the head allows pull from gravity to pull on the gelatinous cap and bend the hair cells.

Physiologie de l’épithélium vestibulaire striola Polarisation fonctionnelle de l’épithélium vestibulaire

Rappels fondamentaux Cellules ciliées Transduction mécano-sensorielle

Physiologie de l’épithélium vestibulaire

Neuromédiateurs du système vestibulaire

Physiologie de l’épithélium vestibulaire Différentes modalités d’afférentation des cellules ciliées vestibulaires(d’après Fernandez et al. 1988) Activité phasique ( au sommet des crêtes) Activité tonique (en périphérie des crêtes)

Rappels fondamentaux Lois fondamentales qui régissent l’équilibre et le système vestibulaire

Physiologie vestibulaire Lois fondamentales Flourens (1842) Les manifestations toniques se produisent dans le plan du canal excité Lois d’Ewald Les manifestations toniques sont dirigées dans le sens du courant endolymphatique L’excitation ampullipète est supérieure à l’excitation ampullofuge

Rappels fondamentaux Pierre Flourens (1794-1867) Rôle du vestibule dans l’équilibre Manifestations posturales après destruction du labyrinthe chez l’animal

Rappels fondamentaux Travaux de Pierre Flourens publiés en 1863

Physiologie vestibulaire: expériences d’Ewald

Rappels fondamentaux Nerf et noyaux vestibulaires

Rappels fondamentaux

Rappels fondamentaux Nerf et noyaux vestibulaires

Anatomie Le nerf vestibulaire Trajet: 18000 fibres Fond du conduit auditif interne Conduit auditif interne Ganglion de Scarpa Angle ponto-cérébelleux Sillon bulboprotubérentiel 18000 fibres Afférentes ++ Efférentes

Rappels fondamentaux vision Réflexe vestibulo-oculaire noyaux oculomoteurs cervelet Noyaux vestibulaires vision cortex thalamus moelle cervicale noyaux vestibulaires controlatéraux Réflexe vestibulo-spinal vestibule

Rappels fondamentaux Conséquences d’une destruction labyrinthique aiguë (1) Vertige signes neurovégétatifs nystagmus vers le côté sain déviation posturale vers le côté lésé inclinaison de la tête, strabisme vertical, contre-rotation oculaire: « ocular tilt reaction » inclinaison de la verticale subjective

Vertiges Détermination de la verticale subjective: le seul test clinique de la fonction otolithique

Rappels fondamentaux Conséquences d’une destruction labyrinthique aiguë (2) La compensation vestibulaire Clinique Electrophysiologique Biologique Effet favorable de la rééducation vestibulaire et effet délétère des sédatifs et du repos

La compensation des syndromes vestibulaires La récupération observée après une atteinte vestibulaire est liée à la compensation centrale et à la substitution sensorielle Statique Dynamique : signe d’Halmagyi

La compensation des syndromes vestibulaires Plasticité neuronale Facilitation Dé-répression synaptique Potentialisation synaptique Bourgeonnement (« sprouting ») Hypersensibilité de déafférentation Plasticité comportementale Ajustement Adaptation Compensation Habituation Apprentissage Réajustement Recalibration Récupération Réhabilitation Restitution Restauration Substitution Stratégie

La compensation des syndromes vestibulaires Adaptation (périphérique) Ajustement du système sensorielle à son environnement Ex: adaptation du gain vestibulo oculaire induit par verres à prisme ou convergence, étirement des fuseaux neuromusculairex Habituation (centrale) La forme la plus simple d’apprentissage Processus central indépendant de l’adaptation sensorielle et de la fatigue musculaire Ex/ habituation au mal de mer et perception plus faible de la vitesse

La compensation des syndromes vestibulaires Substitution (sensorielle) Les autres systèmes sensorielles pallient au déficit vestibulaire Ex: atteinte vestibulaire complète et bilatérale Compensation (centrale) Phénomènes complexes de récupération après une atteinte vestibulaire

La compensation des syndromes vestibulaires Modifications électrophysiologiques Expérience : enregistrements électrophysiologiques au niveau du noyau vestibulaire après destruction vestibulaire unilatérale Disparition de l’activité spontanée du côté lésé; augmentation de l’activité spontanée du côté sain Normalisation de la fréquence de décharge après 2 jours chez le cobaye et après 30 jours chez le chat.

La compensation des syndromes vestibulaires Modifications neurochimiques dans les noyaux vestibulaires Remodelage de l’expression des récepteurs NMDA (stimulation) et GABA (inhibition) ? Recepteurs à l’histamine H3 joueraient un rôle important dans le restauration des décharges neuronales après labyrinthectomie. Augmentation à 24 heures postlésions des manière bilatérale (hybridation in situ) Diminution à 48 h et 1 semaine après lésions selon le type de récepteurs

La compensation des syndromes vestibulaires Modifications structurales dans les noyaux vestibulaires Chat neurectomisé après compensation: diminution des contacts synaptiques, diminution de tailles des vésicules synaptiques Accroissement du nombre des boutons synaptiques chez la grenouille déafférentée des fibres vestibulospinales