Physiologie de l’audition Oreille externe L’oreille externe conduit les sons vers le tympan (filtrage mécanique) http://www.franceaudition.com/

Physiologie de l’audition Dans l’oreille moyenne, la vibration du tympan est transmise mécaniquement par la chaîne des osselets (marteau, enclume et étrier) jusqu’à la fenêtre ovale Oreille moyenne

Physiologie de l’audition Oreille interne L’oreille interne contient la cochlée où va s’effectuer la transduction des vibrations mécaniques et signaux nerveux électriques Vue d’ensemble

(cellules bipolaires) Canaux semicirculaires Cochlée Enclume Marteau Membrane tympanique Etrier Trompe d’Eustache Labyrinthe osseux Labyrinthe membraneux Membrane basilaire et organe de Corti Nerf auditif (VIII) Ganglion spiral (cellules bipolaires) Canaux semicirculaires

Cellules Ciliées Externes Cochlée (coupe) Rampe vestibulaire Membrane vestibulaire Canal vestibulaire Membrane tectoriale Cellules Ciliées Externes Membrane basilaire Ganglion spiral Cellule Ciliée Interne Rampe tympanique

Cellule Ciliée Interne (CCI) Cellules Ciliées Externes (CCE) Organe de Corti Cellule Ciliée Interne (CCI) Membrane tectoriale kinocils stéréocils Fibre efférente Cellules Ciliées Externes (CCE) Fibre afférente Cellules de soutien Ganglion spiral Membrane basilaire Tunnel de Corti

Codage spatial de la fréquence fréquences fréquences hautes basses Fenêtre ovale progression de l’onde hélicotréma base membrane basilaire apex

Sélectivité fréquentielle Courbes d’accord à la fréquence mesurées sur des fibres du nerf auditif (chat). Mesure des seuils de réponse physiologique

Codage temporel de la fréquence Pour les sons de basse fréquence, il existe aussi un codage temporel de la fréquence : la fréquence des potentiels d’action est identique ou proportionnelle à la fréquence du son.

Voies auditives 5) Cortex auditif primaire : tonotopie 4) Corps genouillés médians : intégration et préparation de la réponse motrice (vocale par ex.) 3) Colliculus supérieur : localisation spatiale 2) Complexe olivaire supérieur 1) Noyaux cochléaires (codage durée, intensité, fréquence)

Localisation spatiale des sons Il existe plusieurs indices permettant au système auditif de localiser les sons dans l’espace environnant: Le décalage temporel des temps d’arrivée (cf. figure) La différence interaurale de niveau sonore des sons. Les fréquences élevées sont masquées par la tête Des différences de spectre dues au masquage de la tête et au pavillon agissant comme atténuateur de certaines fréquences et amplificateurs d’autres fréquences

Tonotopie corticale Dans le cortex auditif primaire A1, les neurones sont sélectifs à la fréquence des sons. Ils sont arrangés spatialement selon une carte tonotopique. white.stanford.edu/~brian/psy202/lecture-notes/ functionalAnatomy.pdf

Tonotopie en IRMf Tiré de Wessinger et al. (1997) Human Brain Mapping. Les activations aux fréquences basses sont en noir, aux fréquences élevées en clair. (6 sujets)

Organisation hiérarchique du cortex auditif Différents types de sons activent différentes régions du cortex auditif. Les sons purs (en bleu) sont codés en fréquence (tonotopie) dans le cortex auditif primaire (A1). Des sons plus complexes (bouffées de bruit passe-bande) sont codés aussi tonotopiquement dans des aires voisines (en jaune). Wessinger et al. (2001) Journal of Cognitive Neuroscience

Régions corticales du langage Région du cortex moteur concernée par articulation et phonation Sillon central Gyrus supramarginal Faisceau arqué Operculum frontal Gyrus angulaire BA 39 Aires visuelles Aire de Broca Aire de Wernicke BA22 Scissure de Sylvius D’après white.stanford.edu/~brian/psy202/lecture-notes/ functionalAnatomy.pdf

Les sons, les phonèmes, et les mots activent des régions différentes du cortex