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PRÉVENTION D'UN TRAUMATISME ACOUSTIQUE

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Cellules ciliées et sons audibles par l'oreille humaine

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Cellules ciliées et sons audibles par l'oreille humaine

 

L’audition correspond à la perception par l’oreille de vibrations sonores : les sons, les bruits, la musique, etc. Cette perception est d’abord assurée par l’oreille externe, elle est transmise ensuite sous forme de vibrations à l’oreille moyenne, constituée du tympan et des osselets. Puis ces osselets transmettent leurs vibrations à l’oreille interne, constituée du vestibule et de la cochlée. Le vestibule est impliqué dans l’équilibre alors que la cochlée est impliquée dans la genèse de signaux nerveux qui sont ensuite envoyés au cortex, en particulier ici au cortex auditif, c’est alors qu’on a la sensation d’entendre quelque chose.

 

I. Sons percevables par l’oreille humaine

 

Les sons perçus par l’audition humaine sont d’abord qualifiables en terme d’intensité. L’unité de l’intensité est le décibel (dB), et l’oreille humaine est capable d’entendre des sons variant de 0 à 120 dB environ. Au-delà de 120 dB, le son est trop fort et cela peut entraîner des dommages irréversibles à l’oreille humaine.

En terme de fréquence, les sons sont aussi qualifiables de sons graves ou de sons aigus. Lorsque la fréquence est basse (autour de 20 Hz ou un peu plus), le son est grave. Plus le son est aigu plus sa fréquence est élevée, l’oreille humaine étant capable de percevoir des sons jusqu'à 20 000 Hz ou 20kHz.

 

II. Tonotopie cochléaire

 

cochlee

 

La cochlée a une organisation en spirale. La présence de cellules capables d’enregistrer les sons les plus aigus se trouve au niveau de la base de la cochlée. La fréquence du son a une influence sur l’endroit où il est perçu. Plus on se déplace vers l’intérieur, vers l’apex de la cochlée, plus les sons perçus correspondent aux sons graves, jusqu’aux sons les plus graves qui se trouvent autour de 20 Hz, perçus par les cellules au cœur de la cochlée.

Cette organisation des cellules et de leur sensibilité aux différentes fréquences s’appelle la tonotopie cochléaire.

 

III. Cellules ciliées cochléaires : organisation et fonctionnement

 

Cellules-ciliees_1

 

Les cellules cochléaires ont différentes formes mais elles possèdent toutes à leur surface des cils vibratiles qui sont des prolongements de leur membrane. Ils sont capables de mouvements dans un sens ou dans l’autre. Les mouvements des cils sont coordonnés grâce à des petites structures (en jaune sur le schéma) qui les relient les uns aux autres.

Lorsqu’il y a mouvement des cils à cause des vibrations transmises depuis l’oreille externe vers l’oreille interne, il y a transmission de ce message à un neurone (en violet sur le schéma). Il y a alors naissance d’un message nerveux, qui part de la cellule cochléaire et est ensuite transmis tout le long du neurone, puis du nerf auditif jusqu’au cortex auditif.

Ainsi, on part d’un signal mécanique (puisqu’il y a vibration des cils suite au son) capté d’abord par l’oreille externe, puis moyenne, et ensuite il y a une transduction, c’est-à-dire une transformation (on parle de transduction mécano-nerveuse, mécano-électrique puisque les signaux nerveux sont des signaux de nature électrique) en signal nerveux.

La cellule ciliée et le neurone sensoriel auquel elle est reliée sont donc capables d’une transduction. Ce sont eux qui jouent le rôle de récepteur au son au niveau de l’oreille interne puis qui transmettent ce signal, cette fois-ci sous forme électrique, nerveuse, au sein du nerf vestibulo-cochléaire jusqu’au cortex auditif.

 

Conclusion

 

L'oreille humaine est capable de percevoir des sons de nature diverse avec une intensité variant de 0 à 120 dB, des sons plutôt graves ou plutôt aigus. Selon la nature et la fréquence du son, ce ne sont pas les mêmes cellules cochléaires qui sont impliquées mais le mécanisme est toujours le même : la vibration de cils à la surface de ces cellules cochléaires permet de générer des signaux nerveux de nature électrique transmis jusqu’au cerveau.

Nous avons environ 16 000 cellules ciliées, elles sont assez fragiles et endommagées par les hautes fréquences. Par ailleurs, elles se mettent en place pendant le développement embryonnaire et ensuite le capital est limité : elles ne se régénèrent pas. C’est la raison pour laquelle l’écoute à répétition de sons trop forts ou trop aigus endommage de façon irréversible l'audition et peuvent amener à la surdité.

Finalement, la perception de ces signaux auditifs correspond aux autres modes de perception dans nos sens. En effet, que ce soit pour la vision, l’ouïe, l’odorat, le toucher et le goût, lorsque le cerveau reçoit un message, c’est un message de nature nerveuse, donc électrique. Tous nos récepteurs sensoriels sont capables de transduction, et donc ils sont capables de transformer des signaux de nature diverse, tous ceux qui nous entourent, en signaux électriques qui sont ensuite reçus, perçus et interprétés par le cerveau.