Les aires cérébrales impliquées dans l’audition

Des aires cérébrales spécialisées reçoivent les

messages nerveux auditifs. Certaines permettent,

après apprentissage, l’interprétation de l’univers

sonore (parole, voix, musique, etc.).

-Comment les sons sont-ils transmis de l’oreille au cerveau?-Quelle est l’activité cérébrale accompagnant l’écoute de musique? -Quelles sont les origines cérébrales des émotions suscitées par l’écoute de musique?

Les aires cérébrales impliquées dans l’audition

Ondes sonores converties en ondes mécaniques puis en signal nerveux

Pavillon Tympan Osselets

Cochlée -liquideCellules ciliéesNerf auditif

Oreille externe

Protection tympan +

amplification

SonoreProtection + transformation des vibrations aériennes en vibrations mécaniques

Oreille moyenne

Onde mécanique

Vibrations du liquide induisent inclinaison

des cils

Vibrations du liquide induisent inclinaison

des cils

Signal nerveux

Transmet au centre nerveux de l’audition

Rappel : Anatomie du système auditif

Troubles : Otite, tympan perforé, choléstéatome

Troubles: -Cellules ciliées endommagées-Usher : cils pas assez rigides pour capter vibrations de l’endolymphe (origine génétique)-Acouphènes : ‘surcharge’/’saturation’ du signal nerveux

Anatomie du système nerveux

Version complète Version simplifiée

Le système nerveux est composé de nombreuses zones. Quelles zones sont impliquées dans la perception de l’audition?

Comment associer une fonction à une aire cérébrale?

https://lecerveau.mcgill.ca/flash/d/d_10/d_10_cr/d_10_cr_lan/d_10_cr_lan.html

-Champ de recherche initié dans les années 1860-Autopsie de cerveaux de personnes ayant souffert de troublesde langage durant leur vie-Identification de lésions aux mêmes endroits pour les patientsatteints du même trouble-Paul Broca identifie ainsi le premier centre du langage dans lapartie postérieure du lobe frontal de cet hémisphère

« Nous parlons avec l'hémisphère gauche »

-Carl Wernicke met en évidence une autre région impliquéecelle-là dans la compréhension du langage. Elle est située dansla partie postérieure du lobe temporal gauche. Les patients quiont une lésion à cet endroit peuvent parler, mais leur discoursest souvent incohérent et dénué de sens.

Leçon d’anatomie au XIXe siècle

partie postérieure du lobe frontal

partie postérieure du lobe temporal gauche

HEMISPHERE GAUCHE

Aires du langage

L’imagerie médicale (IRM) permet au XX°siècled’étudier l’activité des zones cérébralesd’individus vivants et sains.Cela a permis de montrer que l’hémisphère droitétait aussi impliqué dans la perception dulangage (intonations, accents)

Comment associer une fonction à une aire cérébrale?

Aires du langage

L'IRM (Imagerie par Résonance Magnétique)

L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est un examen qui permet d'obtenir des vues en deux ou trois dimensions de l'intérieur du corps. L'IRM donne des informations sur des lésions qui ne sont pas visibles sur les radiographies standards, l'échographie ou le scanner.

Principe détaillé, pour les curieux:Le principe de l'IRM est fondé sur les propriétésmagnétiques d’un atome, l’hydrogène, contenu, àdes degrés variables, dans tous les tissus du corpshumain.En utilisant des aimants très puissants, les protonsdes atomes d’hydrogène du corps sont stimuléssimultanément, ce qui a pour effet d’orienter tousles atomes d’hydrogène dans la même direction.Une fois cette première étape accomplie, les atomessont mis en résonance en leur faisant subir uneexcitation par un champ magnétique. A l’arrêt de lastimulation, les atomes restituent de l’énergie dontl’intensité est mesurée et analysée.Puisque tous les tissus ne contiennent pas la mêmequantité d’atomes d’hydrogène, le niveau d'énergierestitué diffèrera selon la composition tissulaire.

https://sante.lefigaro.fr/sante/examen/irm/quest-ce-que-cest

L'IRM (Imagerie par Résonance Magnétique)

L’IRM au niveau du cerveau

Principe : détection de l’afflux sanguin dans les

zones activées

Aires du langage

http://acces.ens-lyon.fr/acces/thematiques/neurosciences/actualisation-des-connaissances/methodes_etude_cerveau/irm-et-irmf/generalites-sur-lirm

Activité 1: Quelle partie du cerveau est stimulée par l’écoute de la musique?

Est-ce que la musique est perçue de la même façon que le langage?

Activité 1: Quelle partie du cerveau est stimulée par l’écoute de la musique?

Des IRM ont été réalisés sur un sujet exposé

alternativement à des sons bisyllabiques (60 par

minute, dépourvus de sens) et à des périodes de

silence. L’IRM fonctionnelle obtenue montre les

aires cérébrales davantage activées durant les

périodes d’exposition aux sons bisyllabiques.

Les IRM obtenus sont visualisables par le logiciel

eduanat2, et disponibles dans le dossier

“13141SonVersusSilence” de la banque

AnaPeda.

-Quelles sont les aires cérébrales activées lors de

cette expérience? (A partir du schéma fourni et

de l’observation des IRM)

Activité 1: Quelle partie du cerveau est stimulée par l’écoute de la musique?

Quelles sont les aires cérébrales activées lors de cette expérience? (A partir du schéma fourni et de l’observation des IRM)

L’IRMf (ici avec un seuil de 50) montre

une activation du cortex auditif, situé sur

la partie supérieure du lobe temporal.

On notera que cette activité se concentre

dans l’hémisphère gauche, mais

l’hémisphère droit est quand même

stimulé.

Cette plus forte activation pourrait être

liée au fait que même s’ils sont

dépourvus de sens, les sons bisyllabiques

pourraient tout de même être de nature

à solliciter les aires du langage,

notamment l’aire de Wernicke proche

(dans l’hémisphère gauche).

CORRECTION

http://acces.ens-lyon.fr/acces/thematiques/neurosciences/actualisation-des-connaissances/perception-sensorielle-1/audition

Activité 2: mise en évidence de l’activation de l’amygdale cérébrale

• L’expérience précédente considérait des sons bisyllabiques.Voyons quelle est la réponse cérabrale à l’écoute d’un morceau demusique.

• 18 individus ont écouté différents extraits musicaux, choisis pourleur connotation émotionnelle. Certains morceaux étaient plutôteffrayants, d’autres joyeux, ou neutres.

• Ces stimuli auditifs peuvent être téléchargés sur la page desauteurs.

• L’IRMf qui nous intéresse est“IRMsujet13142MusiqueJoyeuseVsTerrifiante”. Cet IRMf met enévidence les zones davantage activées lors de l’écoute d’unemusique joyeuse par rapport à une musique terrifiante. Il s’agitd’une IRM moyenne, “standardisée”, intégrant les réponsescérébrales des 18 individus testés.

• Il est situé dans le dossier “13142MusiqueEtEmotion” de labanque AnaPeda.

A l’aide du document fourni et de l’observation des IRM obtenus,identifiez les centres nerveux mis en jeu lors de l’audition de lamusique. D’après vos connaissances, dans quelles autres fonctionsun des centres identifié est-il mis-en-jeu?

Coupe transversale du cerveau

Activité 2: mise en évidence de l’activation de l’amygdale cérébrale

A l’aide du document fourni et de l’observation des IRM obtenus,identifiez les centres nerveux mis en jeu lors de l’audition de lamusique. D’après vos connaissances, dans quelles autres fonctions undes centres identifié est-il mis-en-jeu?

On constate une forte activation des aires auditives primaires, mais également de l’amygdale superficielle, structure cérébrale

jouant un rôle essentiel dans l’évaluation de la valence émotionnelle. L’amygdale est aussi stimulée lors du plaisir sexuel

CORRECTION

Activité 3 : le phénomène d’amusicalité

“Depuis son Accident Vasculo -Cérébral, Raphaël a vu son

comportement changer radicalement. L’un des moindres

concerne son aptitude a apprécier la musique. Raphaël, qui

était pourtant mélomane, s’est totalement désintéressé de la

musique (on parle d’amusicalité). Il décide alors de consulter

son médecin, en lui déclarant que même si son audition est

toujours aussi bonne, la musique ne lui procure plus aucune

émotion, ni joie, ni tristesse..”

A partir des IRM fournies sur eduanat, déterminez quelles sont

les structures cérébrales impliquées dans l’incapacité de Raphaël

à éprouver des émotions lorsqu’il écoute de la musique ?

https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/?cat=3

Un accident vasculaire cérébral (AVC) ou attaque cérébrale, est une défaillance de la circulation du sang qui affecte une région plus ou moins importante du cerveau. Il survient à la suite de l’obstruction ou de la rupture d’un vaisseau sanguin et provoque la mort des cellules nerveuses, qui sont privées d’oxygène et des éléments nutritifs essentiels à leurs fonctions

- dossier “EcouteMusiqueRaphael” contenant l’IRM anatomique “IRMsujet13142.anat.nii.gz” (avec le STL associé) et l’IRM fonctionnelle“IRMRaphaelMusiqueJoyeuseVsTerrifiante.fonc.nii.gz”. Ce fichier “simulera” la réaction du cerveau de Raphaël à l’écoute d’une musique joyeuse versus une musique terrifiante

Ne pas oublier un fichier témoin!