AUDITIONAcoustique physiologique

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Le traitement de l'information dans les centres

Comme nous venons de le voir, le nerf cochléaire est le vecteur d'informations concernant, d'une part, la hauteur tonale, codée par la localisation du message sensoriel dans telle population de fibres, et, pour les sons graves, par la périodicité de la décharge des potentiels d'action, et, d'autre part, l'intensité de la stimulation, codée par la fréquence des potentiels d'action et le recrutement d'un nombre de fibres plus ou moins important dans le nerf auditif. Il y a loin de ces données fondamentales mais élémentaires à la richesse de notre univers sonore, et c'est le rôle du système nerveux central d'extraire du message brut, de relais en relais, de nouvelles informations concernant en particulier la localisation de la source sonore dans l'espace et la structure des sons complexes.

Les voies auditives ont une organisation complexe. Très schématiquement, le message auditif est traité à quatre niveaux : le tronc cérébral (noyaux cochléaires et complexe olivaire supérieur), le mésencéphale (colliculus inférieur), le diencéphale (corps genouillé médian) et le cortex. Après le premier relais dans le noyau cochléaire, la projection est bilatérale, avec cependant une dominance controlatérale. Ainsi, chaque structure reçoit des informations en provenance des deux oreilles.

Voies auditives

Dessin : Voies auditives

Schéma des principales voies auditives ascendantes. Les jonctions et bifurcations concernent les voies et non obligatoirement les fibres. On a représenté, grossis, en coupe transversale, avec leur organisation tonotopique, l'olive latérale supérieure, le colliculus inférieur et le corps... 

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Bien qu'il reste beaucoup à faire dans le domaine de la physiologie des centres auditifs, l'originalité fonctionnelle des diverses structures peut être esquissée, des noyaux cochléaires aux diverses aires corticales. Cette originalité fonctionnelle coexiste avec une stricte cochléotopie, c'est-à-dire une répartition, dans le volume de chaque structure, des projections des diverses régions de l'épithélium sensoriel (membrane basilaire et cellules ciliées). En conséquence, à l'étalement des fréquences audibles sur la longueur de la membrane basilaire correspond une distribution systématique de ces fréquences dans les structures centrales.

Les noyaux auditifs du tronc cérébral

Le noyau cochléaire

Le noyau cochléaire est le premier relais auditif sur la voie auditive ascendante. Il est situé sur la face dorso-latérale du tronc cérébral. Les fibres du nerf auditif se divisent rapidement en deux branches en entrant dans le tronc cérébral : l'une antérieure ou ascendante, l'autre postérieure ou descendante. Les propriétés fréquentielles des fibres du nerf auditif se retrouvent dans le noyau cochléaire, car les fibres codant pour les fréquences graves se projettent dans les régions ventrales du noyau tandis que les fibres codant pour les fréquences aiguës se projettent dans les régions dorsales. Le noyau cochléaire reçoit également de nombreuses afférences centrales, en particulier des colliculus inférieurs, dont les neuromédiateurs seraient l'acétylcholine, l'acide gamma-aminobutyrique, la glycine et la noradrénaline.

La structure cellulaire du noyau cochléaire n'est pas homogène. Trois grandes divisions ont été délimitées sur la base de leur architecture cellulaire et sur leur type d'innervation. La branche antérieure, ou ascendante, innerve le noyau cochléaire antéro-ventral, riche en cellules « en buisson » ; c'est la partie la plus volumineuse du noyau cochléaire. La branche postérieure ou descendante innerve le noyau cochléaire postéro-ventral où dominent les cellules « pieuvres » et le noyau cochléaire dorsal, d'aspect lamellaire où prédominent les cellules « pyramidales ».

L'importance quantitative des afférences périphériques dans le noyau cochléaire pourrait suggérer que l'activité physiologique de ce noyau soit calquée sur celle du nerf auditif. Or il n'en est rien car les cellules de ce noyau effectuent un traitement complexe et varié du signal afférent. Plusieurs types d'approches électrophysiologiques ont été utilisés ces dernières années afin de mieux comprendre les modifications du signal apportées par les cellules du noyau cochléaire. La technique des peri-stimulus-time histograms (PST-histogrammes) permet de mesurer la probabilité de réponse d'une cellule en fonction du stimulus. Chez le Chat anesthésié, les réponses observées sont essentiellement de cinq types. Chaque type de réponse est caractéristique d'un type cellulaire exact. Le rôle précis de ces différents traitements du signal est encore mal compris. Les cellules en buisson transmettent aux centres supérieurs un signal proche de celui sortant de la cochlée : c'est un relais simple. Les cellules «  [...]

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Pour citer l’article

Pierre BONFILS, Yves GALIFRET, Didier LAVERGNE, « AUDITION - Acoustique physiologique », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 07 mai 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/audition-acoustique-physiologique/