Fiche de révision : Audition, bruit et perception cérébrale

Plan du Cours

  1. Sensation et perception
  2. Organisation du système somesthésique
  3. Récepteurs cutanés et acuité tactile
  4. Somatotopie et plasticité cérébrale
  5. Réorganisation des représentations sensorielles
  6. Membre fantôme et traitements
  7. Asomatognosie après une lésion
  8. Anatomie de l’oreille
  9. Cochlée et organe de Corti
  10. Transmission et perception du son
  11. Propriétés et fréquence du son
  12. Seuils auditifs et zone conversationnelle
  13. Bruit et dommages cochléaires
  14. Troubles auditifs d’origine cérébrale
  15. Équilibre et oreille interne

1. Sensation et perception

Notions clés & Définitions

  • Sensation : Processus par lequel les sens captent des stimuli sensoriels et les transmettent au cerveau.
  • Perception : Ensemble des mécanismes physiologiques et psychologiques de prise d’informations dans l’environnement ou l’organisme, ainsi que de leur interprétation.

Points essentiels

📌 La sensation correspond à une excitation par un stimulus approprié et à des modifications physiologiques, tandis que la perception est une opération mentale qui attribue une signification à la source de la sensation.

  • Les sensations constituent la base des perceptions, et l’interprétation des sensations produit la perception, dont la fonction est principalement cognitive.

Astuce mémo

La sensation capte ; la perception interprète.

2. Organisation du système somesthésique

Notions clés & Définitions

  • Somesthésie : Regroupe toutes les sensations émanant du corps.
  • Système extéroceptif : Traite les stimuli externes appliqués à la peau grâce à des récepteurs cutanés.
  • Système proprioceptif : Traite les informations sur la position, l’équilibre et les mouvements du corps dans l’espace grâce à des récepteurs situés dans les articulations, les ligaments et les muscles.
  • Système intéroceptif : Traite l’état interne du corps grâce à des récepteurs situés dans les viscères, notamment le tractus gastro-intestinal et le système respiratoire.
  • Homéostasie : Processus de régulation par lequel l’organisme maintient les constantes du milieu intérieur dans les limites des valeurs normales.

★ À maîtriser

  • Le système somesthésique comprend :
    • le système extéroceptif
    • le système proprioceptif
    • le système intéroceptif

Compléments

  • Le système extéroceptif comprend :
    • le toucher
    • les sensations thermiques
    • les sensations douloureuses

3. Récepteurs cutanés et acuité tactile

★ À maîtriser

  • La théorie de la spécificité associe la stimulation de points sensibles spécifiques à des sensations de tact, de chaud, de froid ou de douleur, cette dernière nécessitant des stimulations fortes.

  • Les terminaisons nerveuses libres sont particulièrement sensibles aux changements de température et à la douleur.

  • Les corpuscules de Pacini détectent les vibrations.

  • Les corpuscules de Meissner et les disques de Merkel répondent aux pressions cutanées et permettent une discrimination fine ; ils sont nombreux à l’extrémité des doigts, sur la langue, les lèvres et les organes génitaux.

Compléments

  • Max von Frey a découvert, à l’aide de fines aiguilles, des points sensibles spécifiques inégalement répartis à la surface de la peau.

  • Les corpuscules de Ruffini répondent aux étirements progressifs de la peau.

  • La sensibilité tactile dépend de la densité des récepteurs du toucher et varie fortement selon les parties du corps.

4. Somatotopie et plasticité cérébrale

Notions clés & Définitions

  • Somatotopie sensitive : Représente la surface cutanée sur la surface du cortex en proportion de la densité des récepteurs.
  • Plasticité cérébrale : Capacité du cerveau à s’adapter en créant, défaisant ou réorganisant des réseaux de neurones et leurs connexions, notamment lors de l’apprentissage ou après une lésion.
  • Cortex cérébral : Couche de substance grise composée de neurones qui recouvre les hémisphères cérébraux.
  • Homonculus sensitif : Représentation des différentes parties du corps dans le cortex somatosensoriel primaire.
  • Stimulation cérébrale profonde : Traitement médical invasif qui consiste à implanter chirurgicalement des électrodes dans le cerveau, reliées à un boîtier sous la peau qui délivre un courant électrique de faible intensité à des structures profondes spécifiques, comme le thalamus.

★ À maîtriser

  • Les parties du corps ayant une représentation corticale importante ont une acuité tactile élevée.

Compléments

  • En 1937, Penfield a mis en évidence l’organisation somatotopique du cortex somatosensoriel primaire en stimulant différentes zones corticales pendant des interventions chirurgicales.

  • Penfield a établi deux cartes corticales, l’une pour le cortex moteur et l’autre pour le cortex somatosensoriel, constituant une première cartographie, incomplète, des zones cérébrales dédiées à des fonctions spécifiques.

  • La stimulation cérébrale profonde réduit nettement l’akinésie et la rigidité du corps dans la maladie de Parkinson, et semble prometteuse pour traiter les TOC et la dépression.

Astuce mémo

Densité des récepteurs → importance de la représentation corticale.

5. Réorganisation des représentations sensorielles

★ À maîtriser

  • Après l’amputation d’une main, les régions cérébrales initialement dédiées à la main peuvent être réutilisées par les représentations du bras et du visage.

  • L’usage intensif d’un ou de plusieurs segments du corps entraîne une augmentation de leur représentation corticale dans les aires somesthésiques.

  • Chez les personnes malvoyantes de naissance, les aires visuelles peuvent être réemployées pour traiter des informations tactiles, notamment lors de la lecture du braille, ainsi que pour localiser ou discriminer des sons et effectuer des tâches de mémoire verbale.

Compléments

  • Après la perte des informations provenant d’un doigt, la région cérébrale qui lui était dédiée peut être réutilisée pour traiter les informations des doigts voisins.

  • La stimulation d’un doigt active une zone cérébrale plus étendue chez un musicien que chez un non-musicien, et cette différence est également observée chez les personnes qui lisent le braille.

  • En cas de surdité précoce, les aires auditives peuvent être recrutées pour le traitement du langage des signes et pour des tâches visuelles et tactiles.

  • La réorganisation cérébrale liée à la plasticité ne se met en place qu’après un certain délai.

Astuce mémo

Usage intensif → représentation corticale élargie

6. Membre fantôme et traitements

Notions clés & Définitions

  • Membre fantôme : Sensations, souvent douloureuses, ressenties en provenance d’un membre amputé ; ce phénomène serait dû à un dysfonctionnement neuronal.

★ À maîtriser

  • Après 12 séances réparties sur une année, l’intensité des douleurs a diminué de 32 %, leur fréquence a baissé de 61 % pendant le sommeil et de 43 % pendant la journée, et deux des quatre patients sous antidouleurs ont réduit leurs doses de 33 % et de 81 %.

Compléments

  • L’observation de deux personnes amputées de la main depuis plus de 25 ans et souffrant de douleurs du membre fantôme a montré que leur cerveau conservait une image précise du membre manquant ; l’activation cérébrale liée aux mouvements des doigts restait présente, mais était moins forte que chez les sujets témoins.

  • La thérapie par miroir consiste à placer les deux membres supérieurs dans une boîte munie d’un miroir afin que le reflet du membre intact donne l’impression que le membre amputé est intact ; le patient bouge alors répétitivement le membre sain et certains patients rapportent un soulagement de la douleur fantôme.

  • Dans une expérience de réalité augmentée, des électrodes placées sur le moignon enregistrent l’activité musculaire, transmise à un ordinateur pour déplacer un bras virtuel que le patient commande en réalisant des exercices ou en jouant à un jeu vidéo.

  • Le protocole de réalité augmentée a été testé sur 14 personnes amputées d’un bras, qui souffraient de douleurs fantômes depuis dix ans en moyenne et dont les traitements actuels étaient inefficaces.

  • Les améliorations obtenues par le protocole de réalité augmentée ont persisté six mois après la fin de l’expérience.

Astuce mémo

Le miroir montre un membre intact alors que le membre est amputé

7. Asomatognosie après une lésion

Notions clés & Définitions

  • Asomatognosie : Difficulté à reconnaître les différentes parties de son propre corps, qui peut apparaître après une lésion des régions cérébrales impliquées dans le traitement somatosensoriel, notamment du cortex somatosensoriel primaire.

★ À maîtriser

  • L’audition joue un rôle important dans les relations sociales humaines.

Compléments

  • L’asomatognosie est généralement unilatérale : une lésion cérébrale droite peut affecter la partie gauche du corps.

  • Après un choc à l’hémisphère droit et une paralysie du côté gauche, la tante Betty négligeait le côté gauche de son environnement et identifiait sa main gauche ballante comme étant celle de son interlocuteur. - J. Pinel, Biopsychologie

  • Hellen Keller, écrivaine sourde et aveugle depuis l’âge d’un an et demi, souligne que la surdité prive du contact avec les gens, tandis que la cécité prive du contact avec les choses.

8. Anatomie de l’oreille

Notions clés & Définitions

  • Cochlée : Structure osseuse creuse remplie de liquide qui renferme l’organe nerveux responsable des sensations auditives.

★ À maîtriser

  • L’oreille externe comprend le pavillon et le canal auditif, qui dirigent les ondes sonores vers le tympan, membrane séparant l’oreille externe de l’oreille moyenne.

  • L’oreille moyenne contient trois osselets :

    • marteau
    • enclume
    • étrier
  • La surface du tympan est 20 fois plus grande que celle de la fenêtre ovale, ce qui permet à la chaîne des osselets de démultiplier la force exercée sur le tympan et de transmettre les vibrations au milieu liquide de l’oreille interne.

Compléments

  • L’oreille externe capte, amplifie et focalise les sons vers l’oreille moyenne ; la forme du pavillon module certaines fréquences et aide à identifier la direction et l’origine du son.

  • Les osselets transmettent les vibrations du milieu aérien au milieu liquide de l’oreille interne et leurs muscles réflexes limitent l’agression sonore, sans protéger l’oreille interne d’un son très intense et rapide comme une explosion.

9. Cochlée et organe de Corti

★ À maîtriser

  • La membrane basilaire sépare le canal cochléaire de la rampe tympanique et porte l’organe de Corti, qui contient les cellules ciliées.

📌 Les cellules ciliées internes détectent les vibrations et signalent leur présence au cerveau, tandis que les cellules ciliées externes, environ trois fois plus nombreuses, amplifient ces vibrations et contribuent à la sensibilité auditive et à la discrimination des fréquences.

Compléments

  • Deux membranes divisent la cavité cochléaire en trois parties : la rampe vestibulaire et la rampe tympanique, qui communiquent au sommet et contiennent de la périlymphe, ainsi que le canal cochléaire, situé entre elles et contenant de l’endolymphe.

  • Les différences de pression entre les rampes vestibulaire et tympanique stimulent mécaniquement l’organe de Corti, situé dans le canal cochléaire.

  • Les cellules ciliées sont des cellules sensorielles réceptrices, et non des neurones, dont les potentiels bioélectriques marquent le début du signal auditif ; elles sont reliées aux neurones bipolaires du ganglion spiral, dont les axones centraux forment le nerf auditif.

10. Transmission et perception du son

Notions clés & Définitions

  • Trompe d’Eustache : Relie l’oreille moyenne au rhinopharynx et assure une fonction mécanique ainsi qu’une fonction équipressive.

★ À maîtriser

  • La fonction équipressive de la trompe d’Eustache égalise la pression des deux côtés du tympan afin d’éviter sa rupture lors d’une grande différence de pression.

  • Les vibrations sonores parcourent la rampe vestibulaire jusqu’au sommet de la cochlée, redescendent dans la rampe tympanique et se propagent dans le canal cochléaire ; la membrane basilaire met alors en mouvement les cellules ciliées contre la membrane tectoriale, ce qui transforme le mouvement en impulsions électriques dans les fibres nerveuses adjacentes, puis en signaux transmis au cortex auditif par le nerf auditif.

Compléments

  • La fermeture de la trompe d’Eustache empêche l’introduction d’agents pathogènes et de sécrétions nasales dans l’oreille moyenne.

11. Propriétés et fréquence du son

Notions clés & Définitions

  • Tonotopie cochléaire : Organisation selon laquelle une onde de pression déforme la membrane basilaire en un lieu qui dépend de la fréquence, les fréquences élevées agissant à la base de la cochlée et les fréquences graves à l’apex.

★ À maîtriser

  • Le son résulte d’une perturbation du milieu aérien qui produit une onde de molécules alternativement comprimées et relâchées ; aucun son ne se propage dans le vide, qui ne contient pas de molécules d’air.

  • Les vibrations aériennes affectent le système auditif humain lorsque leur fréquence est comprise entre 20 et 20 000 hertz.

📌 La fréquence, mesurée en hertz, correspond au nombre de cycles d’une onde sonore par seconde et détermine la hauteur du son, tandis que l’amplitude, mesurée en décibels, détermine sa puissance.

Compléments

📌 Une onde sonore périodique se reproduit avec la même forme, tandis qu’une onde non régulière et non périodique est perçue comme un bruit.

  • Les hautes fréquences, jusqu’à 20 000 Hz, produisent un maximum d’ondulation près de l’étrier, à la base de la cochlée, où la membrane basilaire est étroite.

  • Les basses fréquences, jusqu’à 20 Hz, produisent un maximum d’oscillation vers le sommet de la cochlée, où la membrane basilaire est plus large.

Astuce mémo

Aigus à la base, graves à l’apex : deux extrémités opposées de la cochlée.

12. Seuils auditifs et zone conversationnelle

Notions clés & Définitions

  • Seuil absolu auditif : La plus petite intensité sonore perceptible dans 50 % des cas.
  • Seuil subjectif d’inconfort : L’intensité maximale supportée par le sujet ; au-dessus, le son devient trop fort et désagréable.
  • Seuil de perception : L’intensité minimale à partir de laquelle un son est audible ; en dessous, aucun son n’est perçu.

★ À maîtriser

  • Les fréquences les mieux perçues se situent entre 1 et 3 kHz, où la courbe du seuil absolu avoisine 0 dB.

Compléments

  • Les fréquences moyennes, notamment celles de la voix humaine, sont perceptibles à quelques décibels, tandis que les fréquences extrêmes peuvent nécessiter une intensité proche de 100 décibels.

  • Le champ auditif individuel est compris entre deux seuils subjectifs évaluables pour chaque fréquence.

  • La dynamique de sensation auditive est la plus grande entre 0 et 130 dB dans la gamme des fréquences moyennes.

  • La courbe supérieure du champ auditif marque la limite des intensités perceptibles, au-delà de laquelle apparaissent la douleur et/ou une destruction cellulaire de l’oreille.

  • La zone conversationnelle correspond aux sons utilisés pour communiquer par la voix humaine, et le handicap auditif apparaît réellement lorsque cette zone est affectée.

  • Le seuil de douleur est fixé par convention à environ 120 décibels.

Astuce mémo

Le seuil inférieur fait entendre, le supérieur devient douloureux

13. Bruit et dommages cochléaires

★ À maîtriser

  • Les cellules ciliées ne se renouvellent pas, ce qui rend l’organe de Corti très fragile.

  • Les agressions sonores se cumulent au cours du temps et peuvent déclencher une surdité de perception.

  • Des cobayes exposés à des sons de 130 décibels pendant 20 minutes subissent des détériorations définitives de la cochlée, car les membranes se cognent et détruisent les neurorécepteurs ciliés de l’organe de Corti, entraînant une surdité définitive.

Compléments

  • Avec l’âge, la perte auditive concerne essentiellement les hautes fréquences, donc les sons aigus.

  • Une intensité sonore excessive, issue de la pression des molécules d’air, peut détruire les éléments fragiles de la cochlée, notamment les cellules ciliées externes (CCE).

  • Les cellules ciliées externes disparaissent après :

    • un traumatisme sonore
    • une absorption de drogues ototoxiques
    • le vieillissement

Astuce mémo

Agressions sonores cumulées → destruction des cellules ciliées

14. Troubles auditifs d’origine cérébrale

Notions clés & Définitions

  • Surdité corticale : L’impression d’être sourd malgré une physiologie de l’oreille préservée, généralement après des lésions bilatérales du cortex auditif primaire ou des voies nerveuses qui y conduisent.
  • Surdité verbale pure : L’impossibilité de comprendre, de répéter et d’écrire sous dictée les sons verbaux, en dehors de toute autre pathologie du langage.
  • Agnosie auditive : L’impossibilité de reconnaître et d’identifier les sons que le patient entend, sans que cela s’explique par une atteinte sensorielle, un trouble aphasique ou un trouble mnésique.
  • Amusie : L’incapacité de reconnaître les mélodies et leurs caractéristiques musicales de base, notamment la hauteur, l’intensité, le rythme, la durée, le timbre et la mémoire mélodique.
  • Agnosie auditive globale : Concerne tous les sons verbaux et non verbaux ; le patient entend mais ne peut rien distinguer et présente souvent une inattention auditive.
  • Agnosie des bruits : Une agnosie sélective des bruits environnementaux qui ne sont ni verbaux ni musicaux.

Points essentiels

  • Trois syndromes distincts de troubles de la perception auditive d’origine cérébrale sont décrits :

    • la surdité corticale
    • la surdité verbale pure
    • l’agnosie auditive
  • La surdité corticale s’installe soudainement, concerne les sons verbaux et non verbaux et peut évoluer vers une agnosie auditive.

  • Dans la surdité verbale pure, la compréhension orale est fortement perturbée alors que l’expression orale, l’expression écrite et la perception des sons non verbaux sont presque préservées.

  • La surdité verbale pure est associée à une lésion sous-corticale temporale gauche ou à des lésions bilatérales du lobe temporal supérieur, et fait souvent suite à une aphasie de Wernicke.

  • L’agnosie auditive fait suite à une lésion cérébrale et concerne l’interprétation des informations reçues par la seule modalité auditive.

  • L’agnosie auditive est associée à des lésions du cortex temporal supérieur et peut être globale ou sélective.

  • L’agnosie des bruits est rarement pure, est souvent associée à un déficit de la perception des sons musicaux et est liée à une lésion du gyrus temporal supérieur droit.

📌 Les lésions droites liées à l’amusie entraînent des troubles perceptifs acoustiques des hauteurs, de la durée, du timbre, de l’intensité et de la localisation spatiale des sons, tandis que les lésions gauches altèrent la reconnaissance sémantique des instruments, des mélodies et des genres musicaux.

  • Les régions indispensables à la perception musicale comprennent les première et deuxième circonvolutions du cortex temporal ainsi que la matière blanche sous-corticale.

  • Les troubles de la perception musicale sont le plus souvent liés à des lésions bilatérales des lobes temporaux et sont plus constants, profonds et durables dans ce cas.

Astuce mémo

Surdité corticale : entendre ne suffit pas ; agnosie : entendre sans reconnaître

15. Équilibre et oreille interne

★ À maîtriser

  • L’équilibre, bien qu’il ne soit pas compté parmi les cinq sens, repose lui aussi sur des récepteurs situés dans l’oreille interne et sur l’excitation de cellules ciliées.

Compléments

  • L’utricule et le saccule fournissent des informations sur la posture.

Tableaux de synthèse

Récepteurs cutanés et stimuli

RécepteurStimulus ou fonction
Terminaisons nerveuses libresTempérature et douleur
Corpuscules de PaciniVibrations
Corpuscules de Meissner et disques de MerkelPressions cutanées et discrimination fine
Corpuscules de RuffiniÉtirements progressifs de la peau

Rôle des cellules ciliées

TypeRôleEffet auditif
Cellules ciliées internesDétectent les vibrationsSignalent leur présence au cerveau
Cellules ciliées externesAmplifient les vibrationsSensibilité et discrimination fréquentielle

Teste tes connaissances

Teste tes connaissances sur Audition, bruit et perception cérébrale avec 11 questions à choix multiples et corrections détaillées.

1. Un récepteur sensoriel capte une vibration et transmet le signal correspondant au cerveau. Quel processus est décrit ?

2. Une personne reçoit des signaux sensoriels, puis les sélectionne, les organise et leur attribue une signification. Quel processus réalise ces opérations ?

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Révisez avec les flashcards

Mémorisez les concepts clés de Audition, bruit et perception cérébrale avec 10 flashcards interactives.

Qu’est-ce que la sensation ?

Le processus par lequel les sens captent des stimuli et les transmettent au cerveau.

Qu’est-ce que la perception ?

L’ensemble des mécanismes de prise d’informations et de leur interprétation.

Que regroupe la somesthésie ?

Toutes les sensations émanant du corps.

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