Comment le son est amplifié dans la cochlée

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enfant sur balançoire © Chamaeleon / Wikimedia Commons
Un enfant qui étend ses jambes pour amplifier le mouvement de la balançoire, à l'image des cellules ciliées externes qui amplifient les vibrations de la cochlée. © Chamaeleon / Wikimedia Commons

Les cellules ciliées de la cochlée sont le moteur de l’audition. Les internes (CCI) transmettent le son au cerveau, tandis que les externes (CCE) l’amplifient , sans quoi notre environnement nous serait presqu’inaudible (la sensibilité est augmentée de 60 dB environ). Il avait déjà été découvert que l’amplification était possible car les CCE s’allongent et se raccourcissent, infligeant ainsi un mouvement vibratoire aux différentes membranes de l’organe de Corti (membranes basale et tectoriale). Deux scientifiques de l’université Columbia viennent de comprendre comment ces contractions se synchronisent de façon à effectuer correctement l’amplification.

Si les CCE se raccourcissaient puis se rallongeaient au gré des vibrations infligées par l’entrée des ondes sonores dans la cochlée, de manière passive, cela n’aurait pas pour effet d’amplifier le signal, mais au contraire, de l’atténuer. Par quel procédé les CCE parviennent-elles à se synchroniser exactement pour permettre l’amplification ? C’est parce qu’il existe un court laps de temps entre le passage de l’onde qui devrait engendrer les mouvements de contraction des CCE et le moment où ces contractions ont vraiment lieu, ont découvert Elizabeth Olson et Wei Dong, les auteurs de l’étude. C’est comme si les CCE « patientaient » jusqu’au bon moment pour que l’amplification soit optimale, à la manière d’un enfant qui étendrait ses jambes au bon moment afin d’amplifier son mouvement sur une balançoire, s’amusent à comparer les scientifiques.

Pour mettre ce laps de temps en évidence, les chercheurs ont inséré une électrode dans la cochlée au niveau de l’interface tissu-cellule, permettant de mesurer d’une part les potentiels générés par un stimulus sonore et, d’autre part, les vibrations de la membrane basale.

Si cette découverte est un grand pas pour élucider le processus de l’amplification cochléaire, les deux scientifiques n’ont pas déterminé le mécanisme sous-jacent, qui reste toujours inexpliqué.

Source : Dong W et Olson ES. Detection of cochlear amplification and its activation. Biophysical Journal 2013;105:1067-78.

Bruno Scala