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Introduction :

Le son est une vibration des atomes et molécules présents dans un milieu donné.
Depuis une source, le son se propage de façon concentrique, à la manière des ondulations de surface générées par l’impact d’un objet tombant dans l’eau.

Comme beaucoup d’animaux, l’être humain est capable de percevoir cette vibration grâce à son sens de l’ouïe.
Comment recevons-nous et interprétons-nous les sons ?

Afin de répondre à cette question, nous verrons d’abord le rôle de l’oreille depuis la réception du message auditif jusqu’à la formation du message nerveux. Puis, nous nous intéresserons à l’implication du cerveau dans la compréhension de ce message, avant d’évoquer la fréquence et l’intensité des sons perçus.

De l’oreille au message nerveux

Organisation anatomique de l’oreille

oreille interne externe moyenne

L’oreille humaine est constituée de trois parties.

  • L’oreille externe s’étend du pavillon auriculaire (partie communément appelée « l’oreille ») au conduit auditif.
  • L’oreille moyenne inclut le tympan et les osselets (le marteau, l’enclume et l’étrier).
  • Enfin, l’oreille interne est formée de la cochlée.

Cette organisation anatomique complexe constitue le point de départ de l’audition.

Rôle de chacune des parties de l’oreille

  • L’oreille externe

Le pavillon sert à capter et à concentrer les ondes sonores pour les diriger vers le conduit auditif.
Ainsi, ces ondes sont amplifiées, ce qui permet de mieux les percevoir au quotidien.

Le conduit auditif transporte ces ondes sonores vers l’oreille interne ; il fait donc office de canal.

  • L’oreille moyenne

Les sons en provenance du conduit auditif font vibrer une fine membrane que l’on appelle le tympan.
Il fait office de caisse de résonance ; en effet, il amplifie encore le son, à la manière d’un tambour.

Le tympan est relié aux trois osselets, qui vont à leur tour transporter le message : ainsi, le son fait vibrer le marteau, l'enclume puis l'étrier. Finalement, le son est amplifié une dernière fois.

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À retenir

Au niveau de l’oreille externe et de l’oreille moyenne, les vibrations sonores sont amplifiées, ce qui nous permet de mieux les détecter.

  • L’oreille interne

La cochlée, organe en forme de coquille d’escargot, constitue l’oreille interne.
Sa surface est recouverte de cellules ciliées, qui sont reliées au nerf auditif et donc aux cellules nerveuses.

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Définition

Cellule cillée :

La cellule ciliée est une cellule qui comporte de fines expansions cytoplasmiques qui vibrent sous l’effet des ondes sonores.

La vibration des cils génère un message nerveux électrique qui est ensuite pris en charge par le nerf auditif.

cochlée cil vibration message électrique

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À retenir

C’est au niveau de l’oreille interne que le message sonore se transforme en message nerveux.

À ce stade, le stimulus est reçu, mais aucune réponse n’est encore générée.

La fonction du cerveau

Le message nerveux généré par les cellules ciliées arrive au cerveau grâce au nerf auditif.

La fonction du cortex cérébral

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Définition

Cortex cérébral :

Le cortex cérébral désigne la partie externe du cerveau.

Le cortex cérébral est formé d’un ensemble de cellules interconnectées qui communiquent entre elles. Ce sont ces échanges d’informations qui seraient à l’origine de l’audition.

Grâce aux IRM (imagerie par résonance magnétique), on identifie les zones cérébrales qui répondent à une stimulation auditive.
Ainsi, on constate qu’une zone particulière du cortex montre dans ces conditions une activité électrique, signe d’une activité nerveuse. Cette zone constitue le cortex auditif.

Chaque zone du cortex peut être identifiée selon ses fonctions :

cortex cérébral audition aires sensitives lobe

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À retenir

Le cortex est divisé en aires corticales spécialisées dans la perception des stimulations environnementales.

Voici un schéma fonctionnel récapitulant le mécanisme de l’audition, depuis la réception des ondes sonores jusqu’à l’identification d’un son :

onde sonore son message nerveux

Le cerveau, par l’interprétation, permet d’« apprécier » un son et de générer des émotions qui lui sont liées (peur, joie, tristesse, etc.). C’est ce qui se passe notamment lorsque nous écoutons de la musique.

Effet de l’entraînement sur le cortex cérébral

Lorsqu’un sens est stimulé régulièrement, il s’améliore.

  • Ainsi, les personnes qui ont perdu la vue présentent une meilleure acuité auditive. Chez ces personnes, les aires corticales impliquées dans l’audition montrent des surfaces bien supérieures aux autres individus.
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À retenir

L’entrainement d’un sens permet son amélioration, car le cerveau se réorganise. C’est ce que l’on appelle la plasticité cérébrale.

Fréquence et intensité des ondes sonores

La fréquence des ondes sonores

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Définition

Fréquence :

En physique, on définit la fréquence d’un phénomène cyclique, comme étant égale au nombre fois où il se répète par seconde. Son unité de mesure est le Hertz (noté Hz).

Les sons aigus ont de hautes fréquences et les sons graves ont de basses fréquences. Chacune de ces ondes correspond à une capacité vibratoire des cils propres, ce qui va permettre de générer un message nerveux spécifique.

Le champ auditif humain se situe entre 20 Hz et 20 000 Hz. En-dessous de 20 Hz, on parle d’infrasons ; au-dessus de 20 000 Hz, on parle d’ultrasons.

Le champ auditif varie selon les espèces animales.

  • Par exemple, les chats perçoivent presque aussi bien les sons graves que les êtres humains, mais ils ont une capacité de perception des sons aigües qui est le double de la nôtre (presque 40 000 Hz). Ils perçoivent donc des ultrasons.

Protéger son ouïe

L’ouïe, comme le reste du capital santé, doit être protégée, car si nos sens dysfonctionnent notre perception de l’environnement sera altérée.

Ainsi, les environnements trop bruyants sont néfastes pour nos cellules ciliées : leur forte amplitude les fait vibrer trop intensément. Avec le temps, des cils peuvent être détruit par une trop forte stimulation, diminuant ainsi la capacité des cellules ciliées à transmettre un message nerveux au cerveau.
Une lésion des tympans ou des osselets provoque, quant à elle, une baisse de la sensibilité auditive, car les ondes ne sont plus amplifiées avant d’arriver dans l’oreille interne.

Afin d’identifier l’intensité d’un son, on utilise le décibel (noté dB). Il s’agit d’une unité de mesure physique dont la valeur va augmenter avec la force du bruit.

niveaux sonores décibels

Au-delà de 90 dB, un son devient nocif pour la santé. Ainsi, dans un usage régulier, l’utilisation des baladeurs numériques doit être limité, car certains casques peuvent atteindre plus de 100 dB, c’est-à-dire le niveau sonore d’une tronçonneuse.

Conclusion :

L’oreille est donc capable de recevoir un message sonore pour le transformer en message nerveux.
Ce message est analysé dans les zones corticales du cerveau, qui peuvent être remodelées grâce à l’entraînement.

L’audition permet de recevoir des informations de l’environnement et de les comprendre. Ainsi, les êtres humains et les animaux de manière plus générale peuvent réagir de manière adéquate par rapport à leur environnement.