Le démarrage de la capacité naturelle du cerveau à s’adapter à de nouvelles circonstances, connue sous le nom de neuroplasticité, améliore l’efficacité avec laquelle un implant cochléaire peut restaurer la perte auditive, selon une nouvelle étude chez des rats sourds. Les chercheurs disent que l’enquête peut aider à expliquer pourquoi certains receveurs d’implants répondent tellement mieux au traitement que d’autres.
Contrairement aux aides auditives, qui amplifient, équilibrent et aiguisent le son entrant, les implants cochléaires envoient des signaux électriques qui représentent les sons directement au cerveau. Malheureusement, il faut du temps pour comprendre la signification des signaux. Alors que certains utilisateurs d’implants cochléaires commencent à comprendre la parole des heures après avoir reçu leur appareil, d’autres ont besoin de mois ou d’années pour le faire. Les mécanismes qui déterminent la rapidité avec laquelle le cerveau peut s’adapter à un implant ne sont pas clairs.
Dirigée par des chercheurs de NYU Langone Health, la nouvelle enquête sur des rats – publiée en ligne le 21 décembre dans la revue La nature— évalué si la stimulation du locus coeruleus, un site majeur de neuroplasticité présent profondément dans le tronc cérébral des mammifères, améliorait la rapidité avec laquelle ils apprenaient à utiliser leurs appareils. Il a montré que dans les trois jours suivant la réception de leurs implants, les rongeurs bénéficiant d’un coup de pouce supplémentaire pouvaient efficacement accomplir des tâches nécessitant une audition précise. En revanche, ceux qui n’étaient pas stimulés avaient besoin de 16 jours pour le faire.
Nos résultats suggèrent que les différences de neuroplasticité, en particulier dans certaines parties du cerveau telles que le locus coeruleus, peuvent aider à expliquer pourquoi certains utilisateurs d’implants cochléaires s’améliorent plus rapidement que d’autres. »
Erin Glennon, PhD, auteur principal de l’étude et neuroscientifique, étudiante en médecine à la NYU Grossman School of Medicine
Dans une enquête antérieure, l’équipe de recherche a découvert que la stimulation électrique du locus coeruleus chez les rongeurs augmente la neuroplasticité et modifie la façon dont le système auditif du cerveau représente le son. Cependant, la nouvelle étude est la première à démontrer que la stimulation de cette région du cerveau accélère l’audition chez les porteurs d’implants cochléaires, selon le Dr Glennon.
Pour l’enquête, les auteurs de l’étude ont entraîné des rats ayant une audition normale à appuyer sur un bouton après avoir entendu un son particulier et à ignorer le bouton s’ils en entendaient un autre. Une fois assourdis, les rats étaient incapables d’accomplir la tâche. Ensuite, ils ont reçu des implants cochléaires et ont été recyclés pour relever le même défi en s’appuyant sur l’appareil.
Parmi les résultats, l’étude a montré que l’activité du locus coeruleus changeait de façon spectaculaire à mesure que les rats apprenaient à utiliser leurs implants. Au début, la région du cerveau était la plus active lorsque les animaux recevaient de la nourriture après avoir entendu le son et appuyé sur le bon bouton. Au fur et à mesure qu’ils apprenaient à associer le fait d’appuyer sur le bouton à la réception de la récompense, l’activité cérébrale a atteint son maximum lorsqu’ils ont juste entendu les tonalités. Notamment, plus ce changement s’est produit rapidement, plus les rats ont réussi systématiquement à la tâche.
« Nos résultats suggèrent que l’amélioration de la neuroplasticité dans le locus coeruleus peut accélérer et renforcer l’efficacité des implants cochléaires », déclare le co-auteur principal de l’étude et neuroscientifique Robert C. Froemke, PhD, professeur de génétique de la Fondation Skirball au Département de neurosciences et Physiologie à NYU Langone.
Le Dr Froemke dit que l’équipe prévoit ensuite d’explorer des moyens de stimuler la région du cerveau chez l’homme qui ne nécessitent pas de chirurgie invasive. Le Dr Froemke est également professeur au département d’oto-rhino-laryngologie de NYU Langone – chirurgie de la tête et du cou.
« Puisque notre objectif est d’activer le locus coeruleus, nous devons déterminer quels mécanismes non invasifs peuvent être utilisés pour déclencher la région du cerveau », déclare le co-auteur principal de l’étude, Mario A. Svirsky, PhD, professeur Noel L. Cohen en sciences de l’audition. dans le département d’oto-rhino-laryngologie-chirurgie cervico-faciale.
Le Dr Svirsky, également professeur au Département de neurosciences et de physiologie, prévient que l’ouïe des rats a été examinée à l’aide de sons simples dans une tâche simple, tandis que les humains doivent réagir à des modèles de parole nuancés dans des environnements bruyants. D’autres recherches, dit-il, sont nécessaires dans d’autres régions du cerveau qui pourraient être impliquées.
Le financement de l’étude a été fourni par les subventions F30DC017351, T32GM007308, R01DC003937, R01DC012557, P30CA016087 et P41EB017183 des National Institutes of Health. Un soutien financier supplémentaire a été fourni par Cochlear Ltd., un fournisseur de NYU, qui vend également du matériel et une assistance technique à NYU Langone. Les modalités de ces ententes sont gérées conformément aux politiques du système de santé.
En plus du Dr Glennon, du Dr Froemke et du Dr Svirsky, d’autres chercheurs de l’étude incluent Youssef Z. Wadghiri, PhD, professeur agrégé au Département de radiologie de NYU Langone; Silvana Valtcheva, PhD, chercheuse principale à l’Université de Cologne, en Allemagne ; et Angela Y. Zhu, MD, professeure adjointe d’ophtalmologie clinique au Bascom Palmer Eye Institute, à Miami.
