Pour entendre un son unifié, notre cerveau se synchronise à l'aide d'ondes gamma. Cette découverte réalisée par des neurolinguistes de l'université de Zurich (UZH) conduit à de nouvelles approches de traitement des acouphènes. Les résultats de leurs travaux ont été publiés dans le PNAS.

Chaque hémisphère a un rôle

Comment se fait-il que l’on n'entende pas tout deux fois alors que nos oreilles sont placées sur les côtés opposés de notre tête et que la plupart des sons n'atteignent pas nos deux oreilles exactement en même temps ? “Bien que cela nous aide à déterminer de quelle direction proviennent les sons, cela signifie également que notre cerveau doit combiner les informations des deux oreilles. Sinon, nous entendrions un écho”, estime Basil Preisig, chercheur au département de psychologie de l'université de Zurich. De plus, le son qui pénètre par l’oreille droit atteint d’abord l'hémisphère gauche du cerveau et celui qui arrive par l’oreille gauche touche d’abord l'hémisphère droit. Lors du traitement de la parole, chaque hémisphère a son rôle : le gauche est chargé de distinguer les phonèmes et les syllabes, tandis que le côté droit reconnaît la prosodie et le rythme de la parole.

Bien que chaque hémisphère reçoive l'information à un moment différent et traite différentes caractéristiques de la parole, le cerveau parvient à intégrer ce qu'il entend dans un son de parole unifié. Ce mécanisme était jusqu’à alors inconnu. Des études antérieures ont indiqué que des oscillations mesurables provoquées par le cerveau, les ondes gamma, sont impliquées dans ce processus. Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont démontré que le processus d'intégration de ce que nous entendons est directement lié à la synchronisation par ondes gamma.

Les ondes gamma organisent la synchronisation

Pour cette recherche, les scientifiques ont demandé à 28 volontaires de résoudre à plusieurs reprises des tests d’écoute : une syllabe ambiguë (un son de discours entre ga et da) a été jouée dans leur oreille droite tandis qu'un clic contenant un fragment des syllabes da ou ga a été joué de manière inaperçue dans l'oreille gauche. En fonction de ce qui a été joué dans leur oreille gauche, les participants ont entendu ga ou da et ont dû signaler le son qu'ils ont entendu. Au cours du test, les chercheurs ont suivi l'activité cérébrale dans les deux hémisphères à l'aide de l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf).

Au cours des expériences, les chercheurs ont perturbé le modèle d'activité naturelle des ondes gamma en stimulant les deux hémisphères du cerveau avec des électrodes attachées à la tête. Cette manipulation a affecté la capacité des participants à identifier correctement la syllabe entendue. L'analyse IRMf a montré qu'il y a également des changements dans l'activité des connexions neuronales entre les hémisphères cérébraux droit et gauche avec un changement de la force de la connexion selon l’influence du rythme des ondes gamma par la stimulation électrique dans les deux hémisphères cérébraux de manière synchrone ou asynchrone.

Une piste pour traiter les troubles auditifs

La synchronisation des ondes gamma semble servir à équilibrer les différentes entrées des deux hémisphères du cerveau, fournissant une impression auditive unifiée. “Nos résultats suggèrent que la synchronisation médiée par les ondes gamma entre les différentes zones du cerveau est un mécanisme fondamental pour l'intégration neuronale”, a constaté Basil Preisig. “De plus, cette recherche montre pour la première fois, en utilisant l'audition humaine comme exemple, que la connexion entre les deux hémisphères du cerveau peut être modulée avec succès par l'électrostimulation”, ajoute Alexis Hervais-Adelman, responsable de la neurolinguistique à l'UZH.

Ces résultats représentent une piste prometteuse pour traiter les troubles auditifs, tels que les acouphènes. “Des études antérieures montrent que les perturbations de la connexion entre les deux hémisphères du cerveau sont associées à des perceptions fantômes auditives telles que les acouphènes et les hallucinations auditives verbales, conclut Basil Preisig. Ainsi, la stimulation cérébrale électrique peut présenter une avenue prometteuse pour le développement d'interventions thérapeutiques.”