Des réactions du cerveau aux signaux auditifs détectées d’une source auparavant inconnue
Des chercheurs de l’Institut et hĂ´pital neurologiques de MontrĂ©al de l’UniversitĂ© ż´Ć¬ĘÓƵ ont fait une dĂ©couverte importante concernant le système auditif humain et la façon de l’étudier. Les rĂ©sultats pourraient donner lieu Ă de meilleurs examens et diagnostics des troubles liĂ©s Ă l’ouĂŻe.
Les chercheurs ont détecté des réponses d’adoption de fréquence (RAF) provenant d’une partie du cerveau qu’on n’associait pas à de telles émissions. Les RAF sont des signaux neuronaux générés dans le cerveau lorsque nous entendons des sons.
Afin de repérer la source de RAF, l’équipe a eu recours à la magnétoencéphalographie (MEG), une technique idéale car elle n’est pas touchée par l’interférence des tissus du cerveau et du crâne comme c’est le cas de l’électroencéphalographie (EEG), la méthode utilisée le plus couramment pour étudier les signaux électriques dans le cerveau.
Les vingt personnes choisies pour prendre part à l’étude avaient réussi les tests concernant leur santé neurologique et celle de leur ouïe. Leurs réactions neuronales au son ont été mesurées à l’aide de la MEG, qui enregistre des fluctuations dans les champs magnétiques découlant de l’activité neuronale.
En plus de signaux de RAF Ă©manant des gĂ©nĂ©rateurs sous-corticaux connus, la MEG a rĂ©vĂ©lĂ© de tels signaux provenant du cortex auditif, un fait non dĂ©celĂ© jusqu’ici.Ěý
La découverte de RAF procédant du cortex auditif éclaire la recherche sur la neuroplasticité et son potentiel d’améliorer le traitement de l’information auditive.
La neuroplasticité est la capacité du cerveau à s’adapter, par entraînement, à des stimuli externes. Selon des études, des enfants exposés à la musique ont de meilleures capacités langagières, peut-être en raison du traitement du son dans les zones sous-corticales. On sait aussi que la capacité de comprendre le langage parlé dans un environnement bruyant s’améliore avec une formation musicale.
Les effets de l’entraînement sur le cerveau ont été déduits à l’aide de RAF. Mieux comprendre les RAF et leurs origines permettra aux chercheurs de mesurer de façon plus précise comment le cerveau change avec l’expérience.
Les RAF ont aussi servi à étudier les difficultés d’apprentissage et l’autisme. Il s’avère que les enfants touchés par ces troubles ont une RAF altérée, une constatation attribuée à un dysfonctionnement du tronc cérébral. Outre de brosser un tableau plus clair de la façon dont les RAF sont générées, les constatations des chercheurs contribuent à la recherche sur les troubles de l’ouïe.
«ĚýOn appelait jadis les RAF des “rĂ©ponses Ă©voquĂ©es auditives du tronc cĂ©rĂ©bral”, d’oĂą notre grande surprise lorsque notre mĂ©thode a rĂ©vĂ©lĂ© que le cortex y contribuait beaucoupĚý», indique Robert Zatorre, professeur de neurologie et neurochirurgie Ă l’UniversitĂ© ż´Ć¬ĘÓƵ, et auteur principal. «ĚýCela change tout, car nous savons dĂ©sormais que nous devons chercher dans le tronc cĂ©rĂ©bral et dans le cortex pour des effets liĂ©s Ă une meilleure ouĂŻe, due Ă une formation musicale par exemple, ou pour des effets liĂ©s Ă des problèmes auditifs, comme dans le vieillissement, ou certains troubles.Ěý»Ěý
«ĚýJ’estime que nous pourrons apprendre du nouveau au sujet de plusieurs troublesĚý», prĂ©cise Emily Coffey, doctorante sous la direction de Robert Zatorre Ă l’INM et première auteure de l’article. «ĚýNous serons en mesure d’étudier et de tester plus efficacement des thĂ©rapeutiques, car cette technique permet d’observer les interactions des Ă©lĂ©ments du système auditif au moment du traitement du son par le cerveau et peut-ĂŞtre de cibler des activitĂ©s d’entraĂ®nement visant Ă amĂ©liorer des parties qui fonctionnent mal.Ěý»
Outre la découverte de nouvelles sources de RAF, le recours à la MEG à cette fin est en soi une importante avancée pour la recherche concernant le système auditif humain.
Auparavant, la MEG apparaissait inadéquate pour étudier des réponses auditives précoces dans le cerveau, en raison de la diminution rapide de la force du signal à mesure que la distance des sondes augmentait. Pour étudier des parties plus profondes du cerveau comme le tronc cérébral, la méthode privilégiée était l’EEG. Or, les avancées dans la technologie de la MEG durant la dernière décennie ont permis à l’équipe de réunir des données exactes à propos des origines des RAF au moyen de la MEG.
Les chercheurs ont enregistrĂ© les rĂ©actions Ă 12Ěý000 sons par personne afin de faire la moyenne de l’effet du bruit alĂ©atoire. Ils ont aussi appliquĂ© certaines techniques de modĂ©lisation de sources distribuĂ©es, ce qui a permis de reconstituer mathĂ©matiquement la source du signal dans le cerveau.
Grâce à ces nouvelles méthodes de MEG, les chercheurs peuvent maintenant étudier des sources de RAF séparément et arriver à comprendre où se trouvent les changements et les différences dans la RAF.
«ĚýNous avons ouvert un nouveau champ de recherche en mettant au point un nouvel outil. Les chercheurs pourront Ă©tudier de nouvelles questions utiles Ă propos de l’organisation du système auditif et de la cause de ce qui clocheĚý», a indiquĂ© Coffey.
L’étude a été financée par une bourse Research Incubator du Centre de recherche sur le cerveau, le langage et la musique (CRBLM) et a été soutenue par le programme en MEG que dirige le professeur Sylvain Baillet à l’Institut neurologique de Montréal.
Les résultats de l’étude ont paru dans Nature Communications, le 24 mars 2016.
L’Institut et hôpital neurologiques de Montréal
L’Institut et hĂ´pital neurologiques de MontrĂ©al – le Neuro – est une destination de renommĂ©e mondiale en recherche sur le cerveau et en soins neurologiques de pointe. Depuis sa fondation en 1934 par le cĂ©lèbre neurochirurgien Wilder Penfield, le Neuro est devenu le chef de file du domaine au Canada et un des plus grands centres spĂ©cialisĂ©s au monde. L’interaction Ă©troite entre la recherche, les soins et la formation de spĂ©cialistes d’exception renforce le rayonnement du Neuro dans l’étude et le traitement des troubles du système nerveux. L’Institut neurologique de MontrĂ©al est un institut de recherche et d’enseignement de l’UniversitĂ© ż´Ć¬ĘÓƵ reconnu mondialement. L’HĂ´pital neurologique de MontrĂ©al, un des cinq hĂ´pitaux d’enseignement du Centre universitaire de santĂ© ż´Ć¬ĘÓƵ, apporte aux patients des soins de qualitĂ© exceptionnelle. Pour tout renseignement, veuillez consulterĚý
