Dans un article récent publié dans Nature, des chercheurs ont étudié la maturation précoce du traitement de la durée du son, une caractéristique temporelle auditive cruciale.
Étude: Maturation précoce du traitement de la durée du son dans le cerveau du nourrisson. Crédit d’image : Sarahbean/Shutterstock/com
Sommaire
Arrière-plan
La manière dont le son change avec le temps est l’une des principales caractéristiques de l’information auditive. Ainsi, la perception des différents échéanciers dépend de l’intégration des informations dans le temps.
La capacité de traitement de la durée du son est importante à un très jeune âge puisque le fondement des fonctions primaires de perception auditive comme l’acquisition du langage et de la musique et la perception des objets en dépend.
Selon des études neurophysiologiques, les neurones des zones auditives primaires et étroitement associées ont des champs récepteurs spectro-temporels compliqués qui participent au codage des caractéristiques auditives sur différentes échelles de temps.
Néanmoins, malgré leur importance, les mécanismes qui sous-tendent le traitement des caractéristiques temporelles auditives restent mal compris.
À propos de l’étude
La présente étude a évalué les premières étapes de traitement d’un aspect temporel auditif crucial, la durée du son. Les chercheurs ont analysé les formes d’onde des potentiels cérébraux liés aux événements auditifs (ERP) sensibles à la durée et leurs sources pour déterminer leurs variations de développement entre quatre et neuf mois.
Ils ont comparé l’ERP et leurs générateurs neuronaux produits par des bruits et des tonalités de durée variable chez des nourrissons de quatre à neuf mois.
Les participants à l’étude ont été inscrits dans le cadre d’une enquête longitudinale plus large qui a déterminé l’importance de la parole dirigée par l’enfant dans le développement de la parole.
Cependant, l’équipe s’est concentrée sur deux groupes d’âge distincts de nourrissons en bonne santé : 1) 64 nourrissons de quatre mois comprenant 20 hommes et 44 femmes, et 2) 63 nourrissons de neuf mois comprenant 19 hommes et 44 femmes. De plus, le consentement éclairé a été acquis auprès des parents.
L’étude a été réalisée en pleine conformité avec la Déclaration d’Helsinki et toutes les lois internationales et nationales pertinentes et a été approuvée par le Comité d’examen éthique uni pour la recherche en psychologie (EPKEB), Hongrie.
L’activité source de l’électroencéphalogramme (EEG) peut être reconstruite avec une fiabilité grandement améliorée puisque des modèles anatomiques structurels adaptés à l’âge sont désormais disponibles. La présente recherche a tiré parti de ce potentiel en reconstruisant les sources de forme d’onde ERP sensibles à la durée du son chez les nourrissons de quatre et neuf mois.
Les chercheurs ont sélectionné des nourrissons de quatre et neuf mois car ces groupes d’âge présentent des tournants importants dans l’évolution de la morphologie de l’ERP. Des sons longs (300 ms) et courts (200 ms) également probables ont été délivrés au hasard aux nourrissons. Les sujets ont été présentés avec quatre types de sons variant en qualité sonore (tonalités harmoniques vs bruit blanc) et en durée (200 vs 300 ms).
Résultats
L’étude a révélé que le cerveau des nourrissons de quatre et neuf mois était sensible à la durée du son, comme l’indiquent les ERP produits par des sons courts et isolés. L’équipe a découvert que pour les segments de bruit et de tonalités, les réponses des nourrissons de quatre et neuf mois variaient sur une plage de temps relativement large (entre 400 et 780 ms).
En effet, ils ont constaté que l’activité postérieure des réseaux cérébraux auditifs distinguait neuf de quatre mois, même si les latences étaient presque les mêmes parmi ces groupes d’âge.
De plus, les formes d’onde enregistrées sur le cuir chevelu et l’activité source associée ont montré des impacts de maturation. Les ERP enregistrés sur le cuir chevelu et l’activité source associée étaient spatialement plus confinés entre quatre et neuf mois.
Une distribution plus focale entre les zones auditives primaires et secondaires était visible à partir des cartes sources chez neuf sujets par rapport aux sujets âgés de quatre mois.
L’emplacement principal des générateurs ERP sensibles à la durée du son était la voie auditive frontotemporale ventrale, ainsi que l’activité dans d’autres régions importantes impliquées dans le traitement du langage.
La ressemblance entre les morphologies ERP enregistrées sur le cuir chevelu des nourrissons de quatre et neuf mois était un résultat quelque peu inattendu. Une image plus complexe émerge des générateurs sous-jacents.
Les dispositions des générateurs sonores sensibles à la durée étaient à peu près similaires dans les deux groupes d’âge. Néanmoins, l’exception était plus proche des cortex auditifs primaire et secondaire, montrant une réduction d’activité, ce qui peut être un signe de processus de maturation cérébrale.
conclusion
Les résultats de l’étude ont montré que la durée du son modulait deux formes d’onde ERP distinctes dans le temps. De plus, les générateurs de ces formes d’onde se trouvaient principalement dans les régions auditives primaires et secondaires et dans d’autres domaines associés au langage.
Les résultats révèlent des variations de développement importantes entre quatre et neuf mois, partiellement reflétées par les ERP enregistrés sur le cuir chevelu mais visualisées dans les générateurs sous-jacents de manière beaucoup plus nuancée. La recherche soutient également la viabilité de l’utilisation de modèles anatomiques parmi les populations en développement.
En somme, la présente étude offre un nouvel aperçu du développement du traitement de la durée du son, une composante temporelle cruciale. Les résultats des ERP s’alignent sur ceux des recherches antérieures.
La reconstruction de source plus fiable fournie par les modèles anatomiques structurels infantiles récemment publiés a révélé de nouvelles perspectives sur les générateurs à l’origine du développement de la durée du son et de son traitement.
De plus, les résultats de l’étude soutiennent la postulation de l’importance développementale et fonctionnelle de cette activité neuronale. Sans aucun doute, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour confirmer et clarifier ces hypothèses initiales.
