1.5. intelligibilité dans le bruit et asymétrie auditive

1
« Implant Cochléaire et Prothèse controlatérale:
quelques bases physiologiques »
Professeur Lionel COLLET Directeur de UMR CNRS 5020 Lyon
Georric, Paris, 24 mai 2002
INTRODUCTION
- L’ors d’une conférence au NIH (INSERM américain) sur les aspects développementaux
liés à l'implant cochléaire a été affirmé:
"50% des implantés ayant une perte auditive controlatérale pouvant bénéficier d'une prothèse
conventionnelle, porte une prothèse dans cette oreille"
- Au Symposium européen de l'IC pédiatrique ( 2002 )
R. Tyler: "IC et prothèse auditive" concluait à la nécessité de *l'adaptation optimum de
chaque prothèse
*l'appariement de sonie
*travaux sur la localisation spatiale
1. BINAURALITÉ ET PHYSIOLOGIE
1.1. INTRODUCTION : L’étude de la binauralité conduit à rappeler
l’existence de :
voies de la cochlée au cortex, mais aussi du cortex vers la cochlée…
Cortex ↔ Thalamus
 ↑ 
Colliculus Inférieur ↔ Noyau cochléaire
  ↑
Complexe olivaire supérieur
↔ Cochlée
1.2. LOCALISATION SPATIALE
La meilleure localisation spatiale en binauralité est bien connue
1.3. SENSIBILITÉ ACCRUE DE 3DB
Ce phénomène a longtemps été interprété comme un phénomène de sommation centrale, mais
les statisticiens ont émis une autre hypothèse: ajouter une oreille accroît la probabilité de
détection du signal.
XP: Quand on met 2 personnes dans une cabine, qui écoutent chacune d'une oreille, on
obtiendrait également une l'augmentation de 3dB!  Effet aléatoire!

2
1.4. ASYMÉTRIE AUDITIVE: QUELQUES ÉLÉMENTS NOUVEAUX
Le choix de l’oreille à implanter, repose souvent sur des arguments périphériques mais pas
assez sur le traitement central…car les cortex temporaux gauche et droit traitent les signaux
différemment.
Rappel des modèles d'asymétrie corticale
• Dominance de l'hémisphère gauche (HG) (Broca)
• Spécialisation fonctionnelle et partage des compétences entre les 2 hémisphères
• Spécialisation hémisphérique selon le mode de traitement (analytique ou holistique):
classiquement, on trouve chez le droitier:
- dans l'HG: pensée analytique, logique, langage, math
- dans l'Hémisphère Droit (HD): pensée concrète, globale, intuitive, émotionnelle
Ceci est simpliste, car les poids des hémisphères sont relatifs!
Mais des asymétries auditives centrales demeurent:
• 96% des droitiers ont le langage dans l'HG (Rasmussen & Milner, 1977)
mais avec aussi une implication de l'HD (Chiarello, 1988)
• Avantage de l'HD pour la perception des sons musicaux (Kimura, 1964) sauf pour les
musiciens (Maziotta & coll, 1982) les musiciens traiteraient la musique comme les non
musiciens traitent les signaux de parole.
• Il existe une latéralisation de la prosodie selon sa fonction
 Asymétrie auditive fonctionnelle:
- HG traite des stimuli auditifs complexes, rythmiques et tactiles présentés en séquences,
traitement des transitions fréquentielles rapides (formantiques) (Belin & coll, 98) =
traitement TEMPOREL du signal
- HD traite des stimuli auditifs simples, discrets, unidimensionnelles ou globaux (Molfese,
80), la discrimination des hauteurs de sons complexes (Sidtis, 80) = Traitement
SPECTRAL du signal la tonotopie est très bien dessinée à droite mais reste très grossière
à gauche)
1.5. INTELLIGIBILITÉ DANS LE BRUIT ET ASYMÉTRIE AUDITIVE
Chez le normoentendant, les performances dans le bruit sont liées à la présence d'une 2ème
oreille mais sont également asymétriques.
1.5.1. Ecoute dichotique (dans le silence et dans le bruit)
Principe: On fait écouter 2 mots différents dans chaque oreille: est-ce que rajouter du bruit va
modifier le traitement central?
1. Dans le silence, en écoute dichotique, chez le droitier, est mis en évidence un avantage des
mots présentés à l'oreille droite (HG: mots plus facilement reconnus, répétés)
mais cet avantage diminue dans le bruit et parfois même, il s'inverse!
le traitement central est différent dans le silence et dans le bruit!
Le masquage des signaux de parole par du bruit pourrait modifier la latéralisation du
traitement de la parole!

3
2. Etude sur l'écoute dichotique dans le bruit (Veuillet & al, 2002)
 Ecoute syllabique dans le silence: OD > OG
Dans le bruit: différence non significative OD/OG!
1.5.2. Identification syllabique
Principe: on utilise un continuum de ba à pa, fabriqué à partir de la syllabe "ba" naturelle, la
durée du voisement a été réduite par pas de 5ms. On a donc 16 syllabes de durée du voisement
différente (VOT), présentées 5X OD et 5X OG aléatoirement, le sujet doit pointer du doigt la
syllabe reconnue.
C'est de la perception catégorielle.
Dans le silence, ce qui est présenté à l'OD est prédominant (normal: HG= traitement temporel
rapide, traitement de voisement mieux perçu à l'OD)
Dans le bruit, un décalage apparaît , le bruit supprime une partie de l'information liée au
voisement, mais ce décalage est beaucoup moins marqué à l'OG!
 le bruit modifiera différemment le traitement du voisement selon qu'il est présenté dans
l'OD ou dans l'OG!
1.5.3. Conclusion
Il existe des arguments neuropsychologiques en faveur dune modification de la latéralisation
centrale du traitement des signaux de parole lorsqu'ils sont présentés dans du bruit.
Il faut donc raisonner différemment sur les spécialisation hémisphériques dans le silence et
dans le bruit.
Les physiologistes ont voulu objectiver cette inversion de latéralisation:
Shtyrov & al 1998: étude sur des syllabes comparées dans le silence et le bruit blanc, mesure
d'une onde HG/HD:
Dans le silence: HG> HD (onde plus importante à gauche)
Dans le bruit: avantage inversé!
Notre laboratoire est également en train de mener une étude sur l'activation des zones du
cerveau après écoute d'un mot: dans le silence: l'HG est + activé, mais chez le même sujet, le
même signal dans le bruit active plus l'HD que l'HG!
Il existe donc des arguments neurophysiologiques en faveur d’une modification de la
latéralisation centrale du traitement des signaux de parole lorsqu'ils sont présentés dans du
bruit.
2. BINAURALITÉ ET PRIVATION AUDITIVE
La privation auditive, lorsqu'elle apparaît en périphérie, génère une réorganisation appelée
plasticité cérébrale fonctionnelle de privation auditive.
On sait que les systèmes nerveux adultes sont capables de réorganisation suite à des
modifications environnementales (lésions cochléaires, appareils auditifs)…Et c'est d'autant
plus évident chez l'enfant.

4
2.1. LA PRIVATION AUDITIVE UNILATÉRALE
Popelar & coll, 94: étude de l'amplitude relative de la réponse évoquée ipsilatéralement et
controlatéralement dans le colliculus inférieur sur des animaux, après destruction d'une
cochlée:
Au fil des jours, on observe une augmentation de l'amplitude de certaines ondes du côté de la
lésion alors que cela reste stable du côté sain. Ce phénomène s'observe avec des signaux de
différentes fréquences.
 Lorsqu'on détruit une cochlée, on lève des inhibitions que cette cochlée envoyait sur
certains centres et on augmente les réponses physiologiques du côté de la cochlée détruite.
Les voies centrales du côté de la cochlée détruite ne meurent donc pas mais sont réactivées
par levées d'inhibitions.
Etude chez l'homme: Scheffler & coll, 1998:
Chez un sujet normo entendant, la stimulation acoustique :
• bilatérale, provoque l'activation des 2 cortex auditifs
• monaural à l'OG, activation temporale droite
• monaural à l'OD, activation temporale gauche
Chez un sujet sourd unilatéralement à l'OD:
• le son bilatéral active les 2 aires
• le son à l'OD n'active rien (c'est un sourd à l'OD!)
• le son à l'OG active les 2 aires!!!
 Chez le sujet normal, existe une activation préférentielle du cortex controlatéral tandis que
chez le sourd unilatéral, les 2 aires sont activées lorsque l'oreille saine est stimulée
( REORGANISATION CENTRALE )
 Une perte auditive unilatérale n'entraîne pas une perte de fonctionnement du cortex
controlatéral
Il existe des arguments neurophysiologiques en faveur d'une modification de la
latéralisation auditive centrale après lésion unilatérale.
2.2. PRIVATION AUDITIVE BILATÉRALE MAIS D'INSTALLATION
ASYMÉTRIQUE
Thaï Van & coll, 2002: étude de l'influence de la durée de la surdité sur les PEEAP (pot.
Évoqués électriques auditifs précoces) à propos de 2 cas d'IC bilatéraux, avec un syst. MXM
binaural MAIS un seul récepteur, un seul processeur vocal et 2 porte-électrodes (sur 15
électrodes, les paires à droite (8); les impaires à gauche (7)). Ces sujets ont des surdités avant
IC de durée différentes entre les 2 oreilles!
Sujet 1: DA progressive, profonde à 12 ans à l'OD, appareillé à 45 ans à l'OG qui s'est
aggravée 1 an avant la chirurgie.
 Durée de DA prof: 40 ans à l'OD et 1 an à l'OG
Sujet 2 (35 ans): Cholestéatome OG opéré à 6 ans: DA moyenne, puis brusque surdité prof en
1984 sur cette oreille. OD: DA profonde postméningite à 10 ans.
 Durée de DA prof: 25 ans à l'OD et 15 ans à l'OG

5
Une modification de la latence des ondes (III et V) est observée selon la durée de la perte
auditive:
Sujet 1 OG a des latences plus courtes que l'OD
Sujet 2: tracé + dégradé dans l'oreille qui a eu la plus grande privation.
Conclusion:
Les résultats électrophysiologiques (PEEAP) pour l'IC bilatéral à processeur unique: on
n'observe pas de différence entre le côté qui a la surdité la moins ancienne et un IC monaural!
Chez l'animal, il est établi que la durée influence la survie neuronale dans les noyaux auditifs
du tronc (Webster, 79 et Moore, 83) et que la réponse du colliculus inférieur diminue après
stimulation électrique cochléaire selon la durée de privation (Shirane, 91).
Chez l'homme: La durée de privation est inversement corrélée à la population du ganglion
spiral (Nadol, 89)
Il existe des arguments neurophysiologiques en faveur d'une modification du temps de
conduction selon la durée de la privation.
Mais si les PEEAP ne sont dégradés que sur une oreille, est-ce uniquement le résultat de la
durée de la privation sur cette oreille et/ou est-ce un processus de compensation par l'autre
oreille?
Quelle que soit la réponse, ce résultat traduit une REORGANISATION CENTRALE
ASYMETRIQUE
3. BINAURALITÉ ET APPAREILLAGE AUDITIF
Revue de la littérature assez pauvre…
3.1. BENEFICES DEMONTRES :
- amélioration de la perception de la parole dans le bruit
Adjout et al (2001) comparent un appareillage monaural et binaural au niveau du
rapport signal/bruit pour 50% d’intelligibilité. Rapport S/B de –6dB en binaural et de
–4.5dB en monaural, cette différence de 1.5dB correspond à environ 12% de
performances !
- la parole apparaît plus « claire »
- amélioration de la localisation
Etude sur l’apport de la prothèse bilatérale mais vu du côté de l’usager (Kobler & col,
2001) : les gens donnent leur avis via questionnaires : ils estiment, qu’avec 2 prothèses, ils
ont une meilleure reconnaissance de la parole, une meilleure localisation et une qualité de
son supérieure.
3.2. DESAVANTAGES DE L’APPAREILLAGE BINAURAL
Effet d’interférence binaural : Jerger &coll, 1993
Les performances de la moins bonne oreille peuvent parfois dégrader celles de la meilleure
oreille en situation d’écoute diotique (que la déficience auditive soit symétrique ou
asymétrique). Cet effet serait présent chez environ 8 à 10% des presbyacousies appareillées
(pour Jerger &coll, 93) mais ce chiffre est discuté par Allen & coll, 2001.