Anatomie et fonction du système auditif

Le système auditif comprend les structures et les voies neurales qui captent le son et le convertissent en signaux que le cerveau interprète comme l'audition. Le son est collecté par l'oreille externe, amplifié par l'oreille moyenne et transduit dans la cochlée de l'oreille interne, d'où le nerf auditif et les voies centrales le transportent vers le cortex auditif.

Definition

Les structures de l'oreille externe, moyenne et interne, ainsi que les voies auditives centrales qui collectent, amplifient, transduisent et encodent neuralement le son pour la perception.

Scope

Ce sujet couvre l'anatomie de l'oreille externe, moyenne et interne, la mécanique cochléaire et la transduction du son par les cellules ciliées, l'organisation tonotopique de l'audition, et la voie auditive ascendante vers le cortex. Il s'agit d'une anatomie et d'une physiologie de référence qui fondent l'audiologie et la perception de la parole ; il ne constitue pas un guide pour le diagnostic ou la gestion de la perte auditive.

Core questions

• Comment le son aérien est-il conduit et amplifié de l'oreille externe à l'oreille interne ?
• Comment la cochlée transduit-elle la vibration mécanique en signaux neuronaux ?
• Comment la fréquence (hauteur tonale) est-elle représentée le long de la voie auditive ?

Key concepts

• Oreille externe, moyenne et interne
• Adaptation d'impédance par l'oreille moyenne
• Membrane basilaire et onde progressive
• Cellules ciliées internes et externes
• Transduction mécanoélectrique
• Tonotopie
• Voie auditive ascendante

Key theories

Théorie de l'onde progressive (de lieu) de l'analyse de fréquence cochléaire

Le son génère une onde progressive le long de la membrane basilaire qui culmine à une position déterminée par la fréquence, de sorte que la cochlée effectue une analyse de fréquence basée sur le lieu, avec les hautes fréquences près de la base et les basses fréquences près de l'apex.

Amplificateur cochléaire et mécanique active

La cochlée n'est pas un analyseur passif : les cellules ciliées externes amplifient activement les vibrations de faible niveau, affinant l'accord en fréquence et étendant considérablement la sensibilité et la plage dynamique de l'oreille.

Mechanisms

Le pavillon et le conduit auditif collectent le son et le dirigent vers la membrane tympanique, dont la vibration est transmise par les osselets de l'oreille moyenne ; cette chaîne ossiculaire adapte l'impédance de l'air à celle du liquide cochléaire afin que l'énergie soit efficacement transférée à l'oreille interne. Dans la cochlée, la vibration génère une onde progressive le long de la membrane basilaire qui culmine à un endroit dépendant de la fréquence, fournissant ainsi une carte tonotopique. Là, la déflexion des stéréocils des cellules ciliées ouvre des canaux de mécanotransduction, convertissant le mouvement mécanique en signaux électriques ; les cellules ciliées externes agissent en outre comme un amplificateur actif qui affine l'accord et étend la sensibilité. Les cellules ciliées internes activent le nerf auditif, qui transporte le signal encodé via des relais du tronc cérébral et du thalamus vers le cortex auditif.

Clinical relevance

L'anatomie et la physiologie auditives constituent la base de référence pour comprendre l'audition et la manière dont elle peut être affectée, ainsi que pour interpréter comment l'oreille soutient la perception de la parole. Le sujet décrit la structure et la fonction normales ; il ne constitue pas une base pour le diagnostic individuel ou le traitement des difficultés auditives.

Evidence & guidelines

Ce sujet s'appuie sur la biophysique cochléaire, la physiologie des cellules ciliées et des textes établis en sciences de l'audition plutôt que sur des essais cliniques. Les mesures directes du mouvement de la membrane basilaire et de la mécanotransduction des cellules ciliées étayent la description moderne de la fonction cochléaire basée sur l'onde progressive et l'amplification active.

History

Les expériences de Von Bekesy au milieu du XXe siècle ont établi la base de l'onde progressive pour l'analyse de fréquence cochléaire, pour laquelle il a reçu le prix Nobel. Des mesures directes ultérieures ont révélé que la cochlée vivante est activement amplifiée par les cellules ciliées externes, affinant l'image passive en un modèle de mécanique cochléaire active utilisé aujourd'hui.

Key figures

• Georg von Bekesy
• A. James Hudspeth
• Mario Ruggero
• Brian C. J. Moore

Seminal works

• bekesy-1960
• robles-ruggero-2001
• hudspeth-2008

Frequently asked questions

Comment l'oreille transforme-t-elle le son en un signal utilisable par le cerveau ?

Le son fait vibrer le tympan et les osselets, qui transfèrent l'énergie au liquide cochléaire ; cela déplace la membrane basilaire et défléchit les stéréocils des cellules ciliées, ouvrant des canaux qui convertissent le mouvement mécanique en signaux électriques transportés par le nerf auditif.

Comment l'oreille distingue-t-elle les différentes hauteurs tonales ?

La cochlée est organisée de manière tonotopique : la fréquence d'un son détermine l'endroit où l'onde progressive culmine le long de la membrane basilaire, de sorte que différentes fréquences stimulent différents lieux et, par conséquent, différentes fibres du nerf auditif.