Le cerveau peut jouer un rôle en aidant l'oreille à réguler sa sensibilité au son et à compenser la perte auditive en envoyant un signal à une structure dans l'oreille intérieure connue sous le nom de cochlea, selon une étude qui vient d'être publiée dans l'oreille Journal of Neuroscience. La découverte pourrait aider les chercheurs à développer des traitements pour des troubles auditifs durs à traiter tels que l'hyperacusie, où les sons quotidiens semblent inconfortablement forts, et les acouphènes, une sensation de sonnerie, de bourdonnement ou d'autres sons dans l'oreille lorsqu'il n'y a pas de source externe.
Les résultats ont été alimentés par un nouvel outil d'imagerie, qui a permis aux scientifiques de collecter des images de la cochlée chez les animaux éveillés pour la première fois.
La cochlée utilise des cellules capillaires sensorielles pour détecter les ondes sonores dans l'air, puis les convertit en signaux électriques que le cerveau peut traiter. La plupart des nerfs cochléaires transportent des informations de la cochlée au cerveau, mais environ 5% envoient des signaux dans la direction opposée: du cerveau à la cochlée. Le rôle exact de ces fibres a été un mystère, car les chercheurs ont eu du mal à mesurer l'activité cochléaire chez l'homme ou les animaux pendant qu'ils sont éveillés.
Pour changer cela, les chercheurs de la Keck School of Medicine of USC, en collaboration avec Baylor College of Medicine de Houston, au Texas, ont développé une nouvelle façon de regarder l'activité dans l'oreille intérieure en adaptant une technique d'imagerie appelée tomographie par cohérence optique (octobre ), qui est largement utilisé dans les bureaux en ophtalmologie pour scanner la rétine pour des conditions telles que le glaucome et la dégénérescence maculaire. OCT utilise des ondes légères pour scanner les tissus et créer une image 3D, similaire à la façon dont l'échographie crée des images à partir d'ondes sonores. En utilisant cette approche, les chercheurs ont capturé des images en temps réel de la cochlée en action.
OCT nous permet de regarder le canal de l'oreille, à travers le tympan et l'os dans la cochlée, et à mesurer comment il travaille non ininvasive et sans douleur. Ce qui est excitant à ce sujet, c'est que cela nous permet d'étudier comment le cerveau contrôle la cochlée en temps réel. «
John Oghalai, MD, professeur et président de la chirurgie en oto-rhino-laryngologie et chirurgie du cou et la chaise Leon J. Tiber et David S. Alpert en médecine à la Keck School of Medicine
En utilisant cet outil, Oghalai et son équipe, y compris les co-leaders Patricia Quiñones, associée de recherche dans le laboratoire d'Oghalai, Brian E. Applegate, professeur d'oto-rhino-laryngology-head et de chirurgie du cou à la Keck School of Medicine, et Matthew J. McGinley, professeur adjoint Au Baylor College of Medicine, a constaté que chez les souris saines, l'activité cochléaire ne change pas à court terme. Mais chez la souris ayant une perte auditive génétique, la fonction cochléaire a augmenté, indiquant que le cerveau améliorait la sensibilité de la cochlée en réponse à la perte auditive à long terme.
Mesurer la fonction cochléaire
Une théorie principale sur les nerfs qui envoient des signaux du cerveau à la cochlée (connue sous le nom de fibres « efférentes ») est qu'ils contrôlent la réponse de la cochlée au son à court terme, similaire à la façon dont nos élèves fonctionnent. La lumière brillante fait se limiter les élèves, tandis que le stress les fait se dilater. La cochlée pourrait-elle agir de manière similaire?
Pour explorer si la cochlée répond aux stimuli à court terme, les chercheurs ont mesuré l'activité cochléaire chez la souris en utilisant OCT. Dans le même temps, ils ont suivi les états cérébraux changeants des souris en mesurant les changements de la taille des élèves. Comme les états du cerveau ont changé, l'activité cochléaire est restée la même, ce qui suggère que l'oreille interne ne module pas l'audition à court terme.
Ensuite, les chercheurs ont génétiquement modifié des souris pour désactiver les nerfs transportant des informations de l'oreille intérieure au cerveau (fibres « afférentes »), provoquant une perte auditive. En utilisant Oct, ils ont constaté que la cochlée faisait des heures supplémentaires pour compenser.
« À mesure que les humains vieillissent et que nos cellules ciliées meurent, nous commençons à perdre notre audition. Ces résultats suggèrent que le cerveau peut envoyer des signaux aux cellules ciliées restantes, leur disant essentiellement de faire monter le volume », a déclaré Oghalai, qui est également un Professeur de génie biomédical à la USC Vitberi School of Engineering.
L'étape suivante est un essai clinique pour tester des médicaments qui bloquent les fibres efférentes, ce qui pourrait réduire le volume pour les patients atteints d'hyperacusie et peut également aider à traiter les acouphènes.
Amélioration du diagnostic
L'OCT est également prometteur pour améliorer le diagnostic et le traitement des troubles de l'audition. Maintenant que l'équipe d'Oghalai a adapté OCT pour l'imagerie cochléaire chez des souris éveillées, ils testent une version de l'outil pour les patients dans une nouvelle étude financée par les NIH.
La technologie pourrait finalement permettre aux prestataires de diagnostiquer des problèmes d'audience en fonction de la physiologie, pas seulement des performances à un examen auditif et d'adapter les traitements aux besoins individuels.
« C'est la première étape vers un outil qui nous permet de regarder l'oreille d'un patient, de découvrir quel est le problème et de le traiter », a déclaré Oghalai.
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