Les sons de la parole provoquent des réponses neuronales comparables et stimulent la même région dans le cerveau des humains, des macaques et des cobayes, a rapporté un groupe multidisciplinaire de chercheurs de l’Université de Pittsburgh dans le journal eNeuro aujourd’hui. Cette découverte pourrait aider à ouvrir la voie à une meilleure compréhension et un meilleur diagnostic des déficits de traitement auditif.
Les réponses du cerveau au son, appelées réponses de suivi de fréquence, ou FFR, peuvent être enregistrées à partir de petites électrodes placées sur le cuir chevelu d’une personne. Ils sont utilisés par les cliniciens pour évaluer rapidement la capacité auditive d’un enfant et signaler un grand nombre de troubles potentiels de la parole et du langage, tels que la dyslexie et l’autisme. Mais la méthode a un inconvénient majeur : elle manque de spécificité.
Ces tests ne peuvent que nous dire que quelque chose ne va pas, mais nous ne savons pas ce que c’est. Comprendre la source et le mécanisme de la génération de FFR permettrait le développement de marqueurs spécifiques des troubles de la parole, qui contribueraient à améliorer les diagnostics cliniques des déficits de traitement auditif. »
Bharath Chandrasekaran, Ph.D., auteur co-correspondant, professeur et vice-président pour la recherche, Département des sciences et des troubles de la communication, École des sciences de la santé et de la réadaptation de Pitt
Les FFR, qui apparaissent sur un électroencéphalogramme neurotypique du cerveau comme une copie presque conforme de l’onde sonore que le cerveau interprète et à laquelle il réagit, ont le potentiel de compléter le dépistage auditif des nouveau-nés. Si le cerveau du bébé produit une réponse électrique à un son joué dans de minuscules écouteurs, alors la voie neuronale reliant l’oreille au centre de traitement de l’information de haut niveau dans le cortex cérébral est développée et fonctionnelle.
Les FFR sont également utilisés pour identifier tout problème de traitement auditif ou la façon dont le cerveau interprète les sons provenant de l’environnement, en particulier de la parole. Plus le profil FFR ressemble au profil de la source sonore, plus la capacité de traitement auditif du cerveau est forte. En revanche, plus les deux profils sont différents, plus les chances de diagnostiquer un déficit auditif sont élevées.
Jusqu’à récemment, les scientifiques pensaient que les FFR apparaissent profondément à l’intérieur du tronc cérébral – les structures les plus internes du cerveau près de la base du crâne – et se propagent vers l’extérieur, atteignant finalement la surface du cerveau et du cuir chevelu.
En combinant des enregistrements électroencéphalographiques du cuir chevelu avec des enregistrements d’électrodes placées à l’intérieur du crâne, les chercheurs de Pitt ont prouvé que la théorie de longue date était fausse. Ils ont découvert que les FFR sont générés non seulement au niveau du tronc cérébral, mais également dans le cortex auditif du cerveau, la région responsable du traitement des sons située juste autour de la tempe, à seulement quelques centimètres de la surface du crâne. ; et que le modèle de génération de FFR est similaire chez les mammifères.
En réponse à quatre tons différents de la syllabe mandarine « yi », le cerveau d’individus anglophones qui ne sont pas familiers avec le chinois mandarin a généré des FFR similaires à ceux des singes macaques et des cobayes, qui ont tous deux une gamme auditive et une sensibilité très similaires à humains.
« Reconnaître les similitudes entre les FFR animales et humaines nous permettra d’étudier les circuits neuronaux du traitement du son de manière beaucoup plus détaillée », a déclaré l’auteur principal Nike Gnanateja Gurindapalli, Ph.D., stagiaire postdoctoral à Pitt. « Ces explorations ouvriront davantage la voie à de nouveaux modèles de traitement auditif dans les systèmes auditifs typiques et altérés, qui pourront éventuellement être utilisés pour déduire des déficits auditifs à l’aide d’outils non invasifs simples et efficaces en clinique. »
Comme on pensait traditionnellement que les FFR étaient générés à l’extérieur du cortex de manière passive, les chercheurs ne tiennent généralement pas compte du degré d’attention et de vigilance d’une personne pendant l’enregistrement FFR. Mais la nouvelle découverte suggère la nécessité de reconsidérer la façon dont les FFR sont collectées et comment elles sont interprétées et prépare le terrain pour le développement de meilleurs biomarqueurs des déficits de traitement auditif.
Entre 5% et 10% des Américains ont diagnostiqué des troubles de la communication, selon les chercheurs. Une meilleure compréhension de la façon dont les déficits auditifs se manifestent dans le cerveau peut combler une lacune critique dans le développement de diagnostics rapides, précis et non invasifs.
Les autres auteurs correspondants de cette recherche incluent Srivatsun Sadagopan, Ph.D., professeur adjoint de neurobiologie au Pitt’s Center for Neuroscience; Tobias Teichert, Ph.D., professeur adjoint de psychiatrie et de bio-ingénierie ; et Taylor Abel, MD, professeur adjoint de neurochirurgie et de bio-ingénierie, tous à Pitt.
