Physiologie de l’audition

Schéma anatomique de l’oreille Fosse cérébrale moyenne Conduit auditif externe Canaux semi-circulaires Nerf acoustique Tympan et osselets FO Vestibule FR Cochlée Mastoïde Trompe d’Eustache Dr F. Tankéré, Service ORL - 2002

Rôles de l’organe de transmission Oreille externe : fonction protectrice de l’oreille moyenne fonction d’amplification : modifie le champ sonore en amplifiant certaines fréquences. Cette amplification est maximum pour les fréquences de 2 à 6 KHz et dépend de l’axe du son incident / plan sagittal Oreille moyenne : rôle de protection de l’oreille interne rôle principal : transformation de vibrations aériennes arrivant sur le tympan en variations de pression dans les compartiments liquidiens de l’oreille interne cette transformation provoque une amplification globale du message sonore grâce à la position de l’étrier et surtout à la différence de surface entre le tympan et la fenêtre ovale. Ce gain augmente en fonction de la fréquence de stimulation.

Physiologie de l’oreille interne (1) Propriétés des cellules ciliées internes : 3500 / cochlée. Forme piriforme. Disposées sur 1 seule rangée Ce sont les seules cellules sensorielles = transducteur primaire Les cils du pôle apical sont disposés en palissade. Ils sont reliés entre eux par des liens les solidarisant les uns aux autres. Un des cils est plus long : le kinocil ( des stéréocils) A leur pôle basal, elles sont en contact avec les neurones de type I selon un mode direct et divergent : 10 fibres pour 1 CCI Innervation afférente : 95% des fibres du nerf auditif proviennent des CCI Potentiel intracellulaire = - 40 mV (proche du seuil de décharge)

Physiologie de l’oreille interne (2) Propriétés des cellules ciliées externes : 20000 / cochlée. Forme de cigare. Potentiel intracellulaire = - 60 mV. Disposées sur 3 rangées Les cils sont disposés en 3 rangées en forme de W Elles sont douées de contraction comme des C. musculaires Elles ne donnent que peu de message (5% des afférences) mais reçoivent des informations véhiculées par les neurones de type II qui se connectent à leur pôle basal : innervation efférente +++. Une fibre contacte 10 CCE Elles permettent la traduction de l’information mécanique (onde liquidienne) en informations électriques = transduction mécano-électrique

Coupe de la Cochlée Cellules ciliées internes Cellules ciliées externes

L’Organe de Corti - Cellules ciliées

Physiologie de l’oreille interne (3) L’onde liquidienne se propage dans la périlymphe de la rampe vestibulaire puis tympanique, faisant vibrer la membrane basilaire Le siège et l’amplitude de l’onde propagée sur la membrane basilaire est fonction de l’intensité et de la fréquence du son incident La membrane basilaire présente un gradient de longueur apico-basal : elle est plus courte à la base et plus longue à l’apex. Les fréquences élevées seront codées à la base et les graves à l’apex  Tonotopie fréquentielle baso-apicale de la membrane basilaire Définition de courbes d’accord mécanique

Organe de Corti - Tonotopie

Physiologie de l’oreille interne (4) La vibration en un point précis de la membrane basilaire entraîne un phénomène de cisaillement des stéréocils de quelques CCE qui sont englués dans la membrane tectoriale L’ensemble de la touffe ciliaire s’incline dans le même sens grâce aux liens unissant les stéréocils entre eux Si la déflexion des stéréocils s’effectue dans le sens du kinocil principal, l’inclinaison des cils permet l’ouverture de canaux ioniques (situés à l’extrémité supérieure des cils) créant ainsi la dépolarisation de la CCE. (endolymphe chargée à +100 mV) L’activation des CCE provoque leur contraction. Cette contraction se fait à la même fréquence que le son incident  Sélectivité fréquentielle des CCE +++

Physiologie de l’oreille interne (5) La contraction des 3 rangées de CCE produit un phénomène d’amplification qui induit un mouvement d’endolymphe qui va incliner les stéréocils des CCI L’inclinaison des stéréocils permet l’ouverture de canaux ioniques qui dépolarisent les CCI puis activent la fibre du neurone de type I située au pôle basal de chaque CCI Le potentiel d’action parcourt la fibre jusqu’aux noyaux cochléaires puis emprunte les voies centrales de l’audition jusqu'à l’aire corticale temporale ou s’effectue le décodage et la reconnaissance de la parole Les fibres du nerf auditif ont également une sélectivité fréquentielle avec une fréquence caractéristique pour laquelle le seuil de stimulation sera minimale

Performances de l’oreille humaine Limites des fréquences audibles : de 20 à 20000 Hz Le seuil différentiel de fréquence = plus petite variation de fréquence perceptible par l’oreille Ce seuil est variable : en fonction de la fréquence du son : il est d’autant plus faible que la fréquence est basse ( il est de 1Hz entre 500 et 1000 Hz et de 20Hz à 5000 Hz) en fonction de la durée du stimulus : seuil  si la durée  en fonction de l’intensité du stimulus : si intensité  le seuil . La capacité de discrimination atteint son maximum pour une intensité supérieure de 20 dB au seuil de détection du sujet