L'oreille
Les vibrations sonores représentent le stimulus adéquat du système auditif. Ce système de détection et de traitement des sons constitue l'audition. L'oreille permet quant a elle de canaliser ces vibrations et de les interpréter sous formes d'influx nerveux. Elle est composée de trois parties dites "trois oreilles " : l'oreille externe, l'oreille moyenne et l'oreille interne.
L'oreille externe est constituée du pavillon, c'est la partie visible de l'oreille, il entoure le conduit externe ou auditif. Le pavillon ou auricule a pour rôle de capter les vibrations sonores, les amplifier et d'aider à localiser la source d'où provient le son. Le conduit auditif assure une bonne transition des vibrations sonores jusqu'au tympan ou membrane tympanique.
L'oreille moyenne comprend le tympan et trois osselets : le marteau, l'enclume et l'étrier. Les vibrations, faisant fonctionner le tympan, sont transmises aux osselets, qui les transmettent à la fenêtre ovale. C'est une seconde membrane, plus petite que le tympan, par conséquent les vibrations transmises par les osselets sont supérieurs. L'oreille moyenne assure donc une fonction d'amplification. Mais elle doit également protéger l'oreille interne : en effet si les bruits sont élevés et qu'il y a un danger d'endommager celle-ci, les petits muscles de l'oreille moyenne vont tirer sur les osselets pour atténuer la transmission du son.
L'oreille interne est remplie de liquide, l'endolymphe. Il est mis en mouvement par la vibration de la fenêtre ovale. Ce sont ces mouvements liquidiens qui sont détectés par des cellules sensorielles qui transmettent des signaux au cerveau via le nerf auditif. Elle est aussi constituée de la cochlée qui est l'organe de l'audition.
La cochlée et les cellules auditives ciliées
La cochlée peut être déroulée et divisée en trois canaux : la rampe ou canal vestibulaire, le canal cochléaire et le canal tympanique. Les canaux vestibulaire et tympanique sont collés jusqu'à l'apex, le sommet de la cochlée. Le canal cochléaire, quant à lui, contient l'organe de Corti qui est l'organe sensoriel auditif. Il repose sur la membrane basilaire et est recouvert par la membrane tectoriale. Ces tissus souples bougent sous l'action des ondes qui circulent dans le canal vestibulaire, ce qui produit des oscillations qui fléchissent les cils des cellules auditives.
Schéma de la cochlée
Comme dit précédemment, le mouvement des membranes basilaire et tectoriale fléchissent les cils, ou stéréocils, des cellules ciliées réceptrices. Ce sont ces mouvements qui sont codés en message sensoriel. Au niveau de leur base, les récepteurs réalisent des connexions synaptiques (expliquées un peu plus en bas). Il existe deux types de cellules ciliées : les cellules ciliées internes et externes qui ont un rôle différentes. Les cellules ciliées internes assurent le codage de l'information. Les stéreocils des cellules ciliées externes amplifient les mouvements de la membrane tectoriale dans laquelle les cellules sont fixés, ce qui amplifie l'activité des cellules ciliées internes.
Schéma représentant la disposition des cellules ciliées internes et externes
Le trajet du son dans l'oreille
Dans un premier temps, les ondes sonores atteignent le tympan et deviennent des vibrations mécaniques. L'énergie de l'onde sonore est transmise aux trois osselets de l'oreille moyenne qui vibrent. Ensuite, les vibrations de l'étrier, fixé à la membrane de la fenêtre ovale, vont produire des ondes dans le liquide de la cochlée. Ce liquide en mouvement pousse les membranes souples du canal cochléaire. Les cellules ciliées se plient et libèrent le neurotransmetteur. Cette libération sur les neurones sensoriels crée des potentiels d'action qui se propagent le long du nerf cochléaire vers le cerveau.
Les traitements de la hauteur et de la puissance se font dans la cochlée de chaque oreille. En revanche, la localisation des sons est un processus complexe qui nécessite des informations des deux oreilles, ainsi qu'un système cérébral d'analyse sophistiqué.
Le message nerveux
Le message nerveux est un signal chimique ou électrique, c'est une succession de potentiel d'action circulant le long des neurones grâce à un stimulus externe, ici les ondes sonores.
Un potentiel d'action est un enregistrement au niveau des cellules nerveuses d'une inversion réversible de la polarité membranaire; c'est un événement court durant lequel la charge de la particule d'une cellule excitable, comme les neurones, augmente puis chute rapidement.
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| Schéma du potentiel d'action |
BC: inversion du potentiel de membrane.
CD: repolarisation de la membrane (1ms); passage d'une valeur positive vers une valeur négative.
DE: hyperpolarisation de la membrane (2ms); diminution du potentiel pour retourner à son "état normal".
EF: face terminale du signal.
En se propageant le long des fibres nerveuses, le message nerveux se transmet d'un neurone à l'autre au niveau d'une synapse.
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| Schéma d'une synapse |
Le message arrive au niveau de l'axone pré-synaptique, à l'origine de la transmission du message nerveux. Il y a libération des composés chimiques : les neurotransmetteurs. Ils se fixent alors sur des récepteurs spécifiques, situés sur la membrane du neurone post-synaptique, qui réceptionne le message nerveux.
Dans le cerveau...
Le système auditif traite les sons de telle sorte qu'ils puissent être identifiés par leur fréquence, leur hauteur et leur puissance. Les ondes de basse fréquence sont perçues par le cerveau comme des sons graves, un grondement de tonnerre par exemple. Les ondes de haute fréquence comme des sons aigus, comme les crissements des ongles sur un tableau.
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| Schéma du trajet du message nerveux |
