Les neurones auditifs traquent aussi l’enveloppe des stimuli dans le bruit.
Chez l’homme de nombreuses études ont montré que l’activité populationnelle des neurones du cortex auditif suivait l’enveloppe de la parole, si bien que des relations ont été proposées entre le suivi de l’enveloppe par les neurones et les capacités de compréhension du langage. Lors de dégradations acoustiques comme la présence de bruit, de réverbérations, ou d’appauvrissement spectral, on peut se demander si les neurones du système auditif sont toujours capables, ou pas, de suivre l’enveloppe de sons de communication dans ces conditions.
Dans un travail en collaboration avec Léo Varnet (ENS Paris) et Brice Bathellier (Institut de l’Audition), une équipe de NeuroPSI a tout d’abord montré qu’en situation de silence, une forte corrélation existe entre la capacité de suivi de l’enveloppe de signaux de communication et la capacité de discrimination des neurones, ce à tous les étages du système auditif (depuis le nerf auditif jusqu’au cortex auditif secondaire).
Puis, Samira Souffi et ses collègues ont démontré que les neurones de l’ensemble du système auditif sont toujours capables de suivre l’enveloppe des signaux dans trois situations de dégradation acoustique (vocodage, bruit stationnaire et bruit de type cocktail party, ce à 3 rapports signal-sur-bruit). De ce fait, les chutes de performances neuronales et comportementales dans le bruit, ne sont pas liées à une incapacité des neurones à suivre l’enveloppe des signaux, mais bien au fait que l’enveloppe des signaux devient de plus en plus similaire dans le bruit. Ainsi, comme supposé initialement par le premier auteur, la capacité intrinsèque des neurones auditifs à traquer l’enveloppe des signaux de communication persiste en toutes circonstances !
Reduction in sound discrimination in noise is related to envelope similarity and not to a decrease in envelope tracking abilities. Samira Souffi, Léo Varnet, Meryem Zaidi, Brice Bathellier, Chloé Huetz, Jean-Marc Edeline.
Methods: We simulated auditory nerve fiber (sANF) responses and recorded the neuronal activity in five auditory structures (from cochlear nucleus to secondary auditory cortex) in response to four vocalizations presented in quiet and in two types of noise (a stationary and a chorus noise at three SNRs: +10, 0 and -10 dB). In addition, we tested whether behaving animals can discriminate between whistles when engaged in a Go/No-Go task involving the discrimination between two of the four whistles used in our electrophysiological studies (W1 and W3). Licks to the S+ were rewarded by a drop of water and licks to the S- were punished by a 5-second time-out period.
Results: Subcortical and cortical auditory neurons track the slow changes of the temporal envelope (<20Hz), with a high degree of fidelity in the original (positively correlated with the neuronal discrimination) and degraded conditions. Our results demonstrate that the between-stimulus envelope similarity, which increases in noise, negatively correlates both with the neuronal discrimination and the behavioral performance.
Article paru dans la revue The Journal of Physiology – Voir sur le site
