Des chercheurs de l’Université de Linköping, en Suède, ont fait plusieurs découvertes sur les mécanismes de fonctionnement des cellules ciliées internes de l’oreille, qui convertissent les sons en signaux nerveux traités dans le cerveau. Les résultats, présentés dans la revue scientifique Mother nature Communications, remettent en query l’image actuelle de l’organisation anatomique et du fonctionnement de l’organe auditif, qui prévaut depuis des décennies. Une compréhension in addition approfondie de la façon dont les cellules ciliées sont stimulées par le son est importante pour des thoughts telles que l’optimisation des prothèses auditives et des implants cochléaires pour les personnes malentendantes.



Pour entendre les sons, nous devons convertir les ondes sonores, qui sont des compressions et des décompressions d’air, en signaux nerveux électriques qui sont transmis au cerveau. Cette conversion a lieu dans la partie de l’oreille interne appelée cochlée, en raison de sa forme qui rappelle une coquille d’escargot. Le canal cochléaire abrite l’organe auditif, avec de nombreuses cellules ciliées qui sont divisées en cellules ciliées externes et internes. Les cellules ciliées externes amplifient les vibrations sonores, ce qui nous permet d’entendre des sons faibles et de mieux percevoir les différentes fréquences de la parole humaine. Les cellules ciliées internes convertissent les vibrations sonores en signaux nerveux. Dans l’étude actuelle, les chercheurs ont étudié comment la conversion a lieu. On dismiss encore comment les cellules ciliées internes sont stimulées par les vibrations sonores afin de produire des signaux nerveux.

On sait depuis longtemps que les cellules ciliées externes sont reliées à une membrane qui repose sur elles. Les cellules ciliées externes ont des saillies en forme de poils appelées stéréocils qui sont pliées et activées lorsque le son fait vibrer la membrane et l’organe auditif. Cependant, l’opinion actuelle est que les stéréocils des cellules ciliées internes ne sont pas en call avec cette membrane, qui est connue sous le nom de membrane tectorielle, et qu’ils sont stimulés par des sons par un mécanisme complètement différent. C’est ce modèle que la nouvelle étude remet en issue.



La relation entre les cellules ciliées et la membrane tectorielle est étudiée en détail par microscopie électronique depuis les années 1950. Mais il est extrêmement difficile d’étudier le fonctionnement de cette membrane gélatineuse, auto elle rétrécit dès qu’elle est retirée de l’oreille. Cela rend extrêmement difficile la préservation de la relation entre les cellules ciliées internes et la membrane tectorielle. De in addition, cette membrane est transparente, et a donc été essentiellement invisible. Jusqu’ici. Les chercheurs de LiU ont remarqué que la membrane tectorielle reflétait la lumière verte. Cette découverte a permis de visualiser la membrane tectorielle au microscope.

Les résultats de la recherche remettent en question un mécanisme vieux de plusieurs décennies sur la façon dont nous entendons les sons

« Nous ne voyons aucun espace entre la membrane tectorale et les cellules ciliées. En revanche, les stéréocils des cellules ciliées externes et internes sont complètement intégrés dans la membrane tectorale. Nos résultats sont incompatibles avec l’idée généralement acceptée selon laquelle seules les cellules ciliées externes sont en contact avec la membrane tectorale « , explique Pierre Hakizimana, ingénieur de recherche principal au Département des sciences biomédicales et cliniques de l’Université de Linköping et auteur principal de l’article.

Pierre Hakizimana et ses collègues ont étudié l’oreille interne des cobayes, très proche de celle des humains. Lorsque les chercheurs ont étudié as well as en détail la relation entre la membrane et les cellules ciliées, ils ont fait une autre découverte.

« Nous avons trouvé des canaux calciques avec une apparence que nous n’avions jamais vue auparavant. Ces canaux calciques enjambent la membrane tectorale et se connectent aux stéréocils des cellules ciliées internes et externes », explique Pierre Hakizimana.

Le groupe de recherche, dirigé par le professeur Anders Fridberger, a déjà découvert que la membrane tectorielle fonctionne comme un réservoir d’ions calcium, qui sont nécessaires aux cellules ciliées pour convertir les vibrations évoquées par le son en signaux nerveux. Les chercheurs ont suivi le mouvement des ions calcium dans les conduits, et leurs résultats suggèrent que les ions calcium circulent à travers les conduits vers les cellules ciliées. Cela peut expliquer comment les cellules ciliées obtiennent les grandes quantités d’ions calcium nécessaires à leur fonction. L’étude a également montré que les stéréocils sur les cellules ciliées internes et externes sont pliés par la membrane tectorielle de manière similaire. La prochaine étape de la recherche consistera à comprendre in addition en détail comment les ions calcium sont transportés et à identifier la ou les protéines qui composent les canaux calciques nouvellement découverts.

« Nos résultats nous permettent de décrire un mécanisme du fonctionnement de l’audition, incompatible avec le modèle accepté depuis plus de cinquante ans. Les illustrations classiques des manuels montrant l’organe auditif et son fonctionnement doivent être mises à jour. Les modèles utilisés dans la recherche pour étudier l’audition devraient également être mis à jour pour intégrer ces nouvelles découvertes « , explique Pierre Hakizimana.

De nouvelles informations sur le fonctionnement de notre audition peuvent à very long terme être importantes pour le développement des implants cochléaires. Ce sont des aides auditives qui sont insérées dans la cochlée et qui utilisent la stimulation électrique pour permettre aux enfants et aux adultes malentendants de percevoir les sons.

« Les implants cochléaires sont une alternative étonnante pour traiter la perte auditive, mais ils peuvent être améliorés. Il est significant de mieux comprendre remark les cellules ciliées internes sont stimulées par les sons pour optimiser la façon dont les implants cochléaires stimulent le nerf auditif », explique Pierre Hakizimana.

L’étude a reçu le soutien financier de la Fondation Tysta Skolan, du Conseil suédois de la recherche et des National Institutes of Overall health aux États-Unis.