Si certains haut-parleurs de votre système audio domestique sont cassés, augmenter leur volume pour compenser peut prolonger leur durée de vie. Il s’avère que lorsque les cellules ciliées de l’oreille sont endommagées, entraînant une perte auditive, le cerveau fait la même chose, ce qui peut expliquer l’apparition d’acouphènes.

Les cellules ciliées sensorielles sont de minuscules structures dans la cochlée qui se balancent comme des brins d'herbe dans le vent, mais dans ce cas, c'est la pression des ondes sonores qui les met en mouvement. Lorsqu’ils bougent, ils génèrent des signaux électriques qui sont transmis via les fibres nerveuses jusqu’au cerveau, où ils traitent les sons que vous entendez.

Mais en réalité, un petit nombre de ces nerfs vont dans la direction opposée, du cerveau vers la cochlée. Les scientifiques s’interrogent depuis longtemps sur la fonction de ces canaux secondaires, et leur activité est difficile à étudier lorsque les personnes ou les animaux sont éveillés.

Dans la nouvelle étude, des scientifiques de l’Université de Californie du Sud (USC) ont utilisé un outil d’imagerie intéressant pour voir ce qui se passe exactement au cours de ce processus. La technologie, appelée tomographie par cohérence optique (OCT), utilise des ondes lumineuses pour créer des images tridimensionnelles des tissus. La technologie est actuellement utilisée pour scanner la rétine afin de diagnostiquer des affections telles que le glaucome, mais l'équipe l'applique à l'oreille.

John Oghalai, auteur principal de l'étude, a déclaré : « L'OCT nous permet de suivre le conduit auditif, à travers le tympan et les os jusqu'à la cochlée, et de mesurer le fonctionnement de la cochlée - de manière non invasive et sans douleur. Ce qui est passionnant, c'est que cela nous permet d'étudier en temps réel comment le cerveau contrôle la cochlée.

Des chercheurs ont génétiquement modifié des souris pour qu'elles souffrent de perte auditive en désactivant une partie des nerfs de leurs oreilles qui transmettent les signaux au cerveau. Ils ont ensuite utilisé l'OCT pour surveiller l'activité de la cochlée et ont constaté que celle-ci travaillait plus fort que d'habitude.

Grâce à cet outil, Ogalay et son équipeont découvert que l'activité cochléaire chez des souris saines ne changeait pas à court terme. Mais chez les souris atteintes d’une perte auditive héréditaire, la fonction cochléaire a été améliorée, ce qui suggère que le cerveau augmente la sensibilité de la cochlée en réponse à une perte auditive à long terme.

"À mesure que les humains vieillissent et que les cellules ciliées meurent, nous commençons à perdre l'audition", a déclaré O'Gale. "Ces résultats suggèrent que le cerveau peut envoyer des signaux aux cellules ciliées restantes, leur disant essentiellement d'augmenter le volume."

Une théorie dominante sur les nerfs qui envoient des signaux du cerveau à la cochlée (appelés fibres « efférentes ») est qu'ils contrôlent la réponse de la cochlée au son à court terme, de la même manière que fonctionnent nos pupilles. La lumière vive provoque une constriction des pupilles, tandis que le stress les dilate. La cochlée a-t-elle un rôle similaire ?Pour déterminer si la cochlée réagit à une stimulation à court terme, les chercheurs ont utilisé l'OCT pour mesurer l'activité cochléaire chez la souris. Dans le même temps, ils ont suivi les changements dans l’état du cerveau des souris en mesurant les changements dans la taille des pupilles. L'activité cochléaire est restée constante à mesure que les états cérébraux changeaient, ce qui suggère que l'oreille interne ne régule pas l'audition à court terme.Ensuite, les chercheurs ont modifié les gènes des souris pour désactiver les nerfs (fibres « afférentes ») qui transportent les informations de l'oreille interne au cerveau, provoquant une perte auditive. En utilisant l’OCT, ils ont découvert que la cochlée faisait des heures supplémentaires pour compenser."À mesure que nous vieillissons et que les cellules ciliées meurent, nous commençons à perdre notre audition."Ces résultats suggèrent que le cerveau peut envoyer des signaux aux cellules ciliées restantes pour leur dire d'augmenter le volume", a déclaré Ogalay, professeur de génie biomédical à l'USC Viterbi School of Engineering."La prochaine étape consiste à mener des essais cliniques pour tester des médicaments qui bloquent les fibres efférentes, ce qui pourrait réduire les niveaux sonores chez les personnes malentendantes et pourrait également aider à lutter contre les acouphènes.

Bien que ce mécanisme puisse aider à compenser la perte auditive, l’équipe pense qu’il pourrait avoir des effets secondaires indésirables : il pourrait entraîner des affections telles que les acouphènes. La régulation cérébrale du volume dans la cochlée peut produire la sonnerie gênante associée aux acouphènes, comme le sifflement entendu lorsque le volume du haut-parleur est trop fort sans qu'aucune musique ne soit diffusée.

Du côté positif, l’équipe de recherche prévoit désormais de tester des médicaments qui bloquent ces fibres nerveuses arrière comme traitement potentiel des acouphènes et des affections associées telles que l’hyperacousie.Maintenant que l'équipe d'Oghalai a utilisé l'OCT pour imager la cochlée chez des souris éveillées, elle teste une version de l'outil sur des patients dans le cadre d'une nouvelle étude financée par les National Institutes of Health.

La technologie pourrait éventuellement permettre aux prestataires de soins de santé de diagnostiquer les problèmes auditifs en fonction de la physiologie, plutôt que de la simple performance d'un test auditif, et d'adapter le traitement aux besoins individuels."C'est la première étape vers un outil qui nous permettra d'examiner l'oreille d'un patient, d'identifier le problème et de le traiter", a déclaré Ogalai.

L'étude a été publiée dans le Journal of Neuroscience.