Crédit photo: Ben Husmann (CC par 2.0)

Notre monde moderne est bruyant. Juste assis dans une voiture, ou un avion, ou regarder des extraits de films, nous sommes bombardés de son. Même lorsque ces bruits ne sont pas dommageables pour le microphone sensible qui est notre oreille, notre système auditif est constamment activé. Quelles sont les conséquences de cela?

Une raison que le bruit est un problème est qu'il est associé à l'acouphène. Les acouphènes, ou bourdonnements d'oreilles, sont très fréquents, affectant 10 pour cent de la population. Pour certaines personnes, il peut être assez grave pour interférer avec la vie quotidienne.

La sensation de sonner semble provenir du cerveau, pas dans l'oreille . Mais où commence cette activité erronée, et y a-t-il un moyen de l'arrêter? Si nous pouvons déterminer l'origine, cela pourrait nous aider à trouver des moyens de prévenir ou de guérir les acouphènes.

Comprendre comment le système auditif traite le bruit fort aurait de grandes implications, car nous sommes tous régulièrement exposés à des sons forts, parfois pendant de longues périodes.

Je suis un chercheur étudiant le premier endroit où l'activité de l'oreille pénètre dans le cerveau. Mes élèves et moi-même avons commencé à nous intéresser à ces questions parce que nous nous demandions depuis longtemps comment le système auditif traite les environnements bruyants.

Descendre la synapse

Nous nous attendions à ce que le bruit fort épuiserait une composante essentielle du processus d'audience. Ce composant essentiel se situe au niveau des connexions entre les cellules nerveuses, appelées synapses. En entendant, les synapses sont des gardiens critiques pour la transmission d'informations sur les sons de l'oreille au cerveau. Les synapses fonctionnent quand une impulsion électrique dans une cellule déclenche la libération de petits paquets de produits chimiques, appelés neurotransmetteurs, qui provoquent des changements électriques dans la cellule suivante à travers la synapse.

Ces paquets de neurotransmetteurs prennent un certain temps pour être reconstitués. Cela signifie que si les cellules du cerveau transportant des informations de l'oreille sont très actives, le neurotransmetteur pourrait s'user, donc il n'y aurait pas assez d'activer leurs cibles dans le cerveau, et le signal serait perdu.

Ceci est un problème particulier lorsque les signaux se produisent plus rapidement que la synapse peut réapprovisionner. Pour les cellules du système auditif, cela pourrait être un réel problème, car elles connaissent les taux d'activité les plus rapides, surtout lorsqu'elles sont soumises à un son intense.

Alors, comment pouvons-nous continuer à entendre dans les environnements bruyants, si nos synapses peuvent manquer de neurotransmetteur?

Adaptation à fort

Pour explorer cela, nous avons mis les souris dans un environnement bruyant pendant environ une semaine. Le bruit était aussi fort qu'un sèche-cheveux, assez pour conduire le système auditif sans endommager l'oreille de façon appréciable.

À la fin de la semaine, nous avons examiné les changements dans les synapses formées par le nerf auditif, qui transporte des signaux de l'oreille dans le cerveau. Les synapses ont changé de la situation normale d'obtenir rapidement épuisé de neurotransmetteur à peine appauvrissant du tout.

Les synapses ont également augmenté et augmenté leurs stocks de neurotransmetteurs. Ces deux changements pourraient protéger les synapses de manquer de neurotransmetteur lorsque les niveaux d'activité sont élevés. En effet, nous avons constaté qu'après l'exposition au bruit, les impulsions nerveuses augmentaient leur succès de transmission à travers la synapse, alors que normalement, elles échouent souvent à le faire.

Cette idée d'adaptation à l'activité est familière, comme la façon dont les muscles se gonflent après l'entraînement. Mais on ne savait pas que les synapses dans le cerveau sentent aussi leur activité. Cela soulève beaucoup de questions sur la façon dont cela fonctionne.

Ces changements semblent bénéfiques alors que l'animal reste bruyant, mais que se passe-t-il après un retour à des conditions de calme normales? Nous avons constaté que les synapses sont revenues à la normale lorsque les souris ont été ramenées à des conditions calmes, mais cela semble prendre plusieurs heures ou plusieurs jours.

Donc, immédiatement après le retour à un environnement calme, la synapse serait sur-préparée et ne manquerait pas de neurotransmetteur comme d'habitude. Cela pourrait provoquer une hyperactivation des cibles nerveuses auditives dans le cerveau, qui pourrait être perçu comme sain même en l'absence de son, qui est l'acouphène.

Ma propre expérience est que mon acouphène empire après un long voyage en avion ou en voiture. Une possibilité est que mes synapses s'adaptent aux conditions sonores fortes, ce qui provoque une hyperactivité après la fin du voyage. Pour voir comment une exposition au bruit même limitée conduit à des acouphènes, nous venons de commencer une collaboration avec Micheal Dent et son laboratoire, car ils sont experts dans les capacités auditives des souris. Ces études chez la souris peuvent nous aider à comprendre s'il s'agit d'un facteur de risque non reconnu pour les acouphènes chez les humains.

S'adapter au calme

Cette étude nous a également fait réfléchir: Si le bruit provoque des changements synaptiques, qu'en est-il des diminutions du son? Les petits enfants ont souvent l'expérience diminue dans le son, parce que près de la moitié d'entre eux éprouvent une infection de l'oreille, habituellement dans leurs deux premières années. Les infections de l'oreille entraînent une accumulation de liquide derrière le tympan, ce qui réduit la capacité du son à passer de la partie externe de l'oreille à l'extrémité de l'oreille située à l'intérieur.

Pour certains enfants, il peut y avoir des conséquences à long terme de la privation sonore, où ils ont des problèmes langage de traitement.

Nous avons commencé à examiner comment les synapses nerveuses auditives chez les souris sont affectées lorsque leurs oreilles sont branché. Fait intéressant, nous avons vu le contraire de ce qui s'est passé avec le bruit. Après une semaine d'obturation, les synapses sont devenues plus petites et les réserves de neurotransmetteurs ont diminué, entraînant une déplétion encore plus rapide que la normale.

Nous pensons que ces changements aident à maximiser l'efficacité. Un stock important de neurotransmetteur inutilisé serait gaspillage lorsque l'activité est faible, de sorte que la synapse peut rétrécir. De plus, une faible activité signifie que les synapses auront plus de temps pour reconstituer les réserves minimales de neurotransmetteurs entre les périodes de signalisation.

Une fois l'exposition au bruit terminée ou les oreilles débranchées, les synapses se sont normalisées. Cela semble être une bonne nouvelle, mais nous ne pouvons pas être sûrs qu'il n'y a pas de petits effets résiduels qui pourraient devenir plus clairs avec plus d'expériences. En outre, plusieurs cycles d'exposition au bruit ou de colmatage peuvent entraîner l'accumulation d'effets résiduels.

Cela m'a incité à penser à ma propre famille. Ma fille était sujette aux infections de l'oreille quand elle était petite. Il semblait que tous les quelques mois nous allions chez le pédiatre, qui attendait jusqu'à ce qu'il y ait une accumulation visible de liquide derrière le tympan avant de prescrire des antibiotiques pour guérir l'infection. Ceci est compréhensible, en raison de préoccupations au sujet de la surutilisation des antibiotiques provoquant une résistance.

Mais quand ces épisodes se produisaient, nous n'avons jamais testé l'audition de ma fille pour connaître l'étendue ou la durée de la perte auditive. Maintenant, je sais que ses synapses nerveuses auditives étaient susceptibles de changer. Certains de ces changements sont-ils devenus permanents? Je ne pense pas qu'elle ait des problèmes à traiter le langage, mais je m'interroge sur d'autres aspects du traitement auditif.

Ce travail nous donne une nouvelle appréciation pour les synapses du nerf auditif. Ils ont été considérés comme des machines dont le travail consistait à relayer l'information de manière fiable. Maintenant nous savons que le travail n'est pas si simple après tout. Les synapses évaluent continuellement leur activité et s'adaptent pour optimiser et économiser leur performance. Nous pensons que ces changements ou ceux qui leur ressemblent à d'autres synapses pourraient avoir des conséquences à long terme sur l'acouphène et le traitement du langage.

A propos de l'auteur

Matthew Xu-Friedman, professeur agrégé de biologie, Université de Buffalo, Université d'État de New York

Cet article a été publié initialement le The Conversation. Lis le article original.

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