Audition

Organe sensoriel et stimulus : comment générer une sensation?

Emails : 
Tom D. : evexeros@gmail.com 
Vincent B. : vince_1z@hotmail.com
Zoe B. : zoe_barclay@hotmail.com

NB : Mettez les titres des articles non traités ou à compléter en MAJUSCULE, comme ça, on se retrouve! 'Faut remettre après. Cool.

Stimulus - le son

Qu'est-ce qu'un stimulus?

Un stimulus (pl. "stimuli") est un agent susceptible de générer une sensation ou un changement de comportement chez le sujet observé. Le stimulus de l'organe sensoriel dédié à l'audition est LE SON.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Stimulus
VincentB 5 septembre 2006 à 11:35 (MEST)

Qu'est-ce que le son?

Le son est produit à partir des variations de pression dans l'air. On produit le plus facilement du son en faisant vibrer un objet. Lorsqu'un objet (une corde de violon) vibre, il produit des zones de surpression et souspression dans l'air, autrement dit, il produit des "vagues". Ces vagues ont la figure sinoïde et le niveau 0 d'une vague est la pression atmosphérique. Ces vagues sont produites seulement lorsqu'il y a présence d'air, donc, quand il y a le vide, il n'y a pas de son!
Ces vibrations produisent des fréquences (nombres de "vagues" par seconde) plus ou moins élevées, ce qui détermine la hauteur du son. Plus la fréquence est élevée, plus le son est aigü.
La force mécanique utilisée pour produire ces sons se transforme en intensité. Autrement dit, plus une corde vibre plus fort, plus elle sonne fort. Logique. Ceci est défini par la hauteur de la vague sonore.
CF Annexe audition #1
(Découvrir la Biologie;De Boeck)
TomD 9 septembre 2006 à 19:48 (MEST)

Pourquoi y a-t-il une différence de hauteur et de volume dans les sons ?

Ceci est plutôt une question physique que biologique. Il s'agit bien de la nature du son. Le son est crée par vibration dans l'air. Ces petites vibrations en zones de surpression et zone de souspression ont des caractéristiques différentes en fonction de la nature de la vibration.
Si par exemple, la force mécanique utilisée pour produire le son est forte, les vibrations crées auront des zones de surpression et souspression très amples. Ce qui définit l'intensité, le volume du son est la grandeur de la "vague" sonore.
Les hauteurs sont alors un autre phénomène. Quand la vibration est produite, ses zones de pression sont plus ou moins denses. L'intervalle entre deux crêtes de vagues peut être plus ou moins court. Ceci fait qu'en un laps de temps déterminé, nous pouvons avoir plus ou moins de vagues. C'est l'unité du Herz. C'est ce qui définit la hauteur du son. Exprimé en Herz, plus le nombre est élevé, plus le son est aigü. La plus basse fréquence que les hommes peuvent entendre est 20 [Herz] et la plus haute 20000 [Herz].
Le processus de transformation de ces ondes en sons audibles est dans les articles : "Comment le stimulus est-il transformé en son audible?" et "Pourquoi nos oreilles n'entendent-elles pas les sons au-delà des limites d'onde?"
(Cours de physique élémentaire sur les ondes)
(Découvrir la biologie;De Boeck)
TomD 11 septembre 2006 à 18:58 (MEST)

La structure de l'organe auditif

Quelle est la structure de l'oreille?

Le système auditif est divisé en trois parties: l'oreille externe, l'oreille moyenne et l'oreille interne. Ces trois parties ont des fonctions différentes. L'oreille externe capte les sons, l'oreille moyenne transforme les ondes en ondes mécaniques, et l'oreille interne transforme les ondes mécaniques en stimulations électriques que le cerveau peut interprété.
CF Annexe audition #2

• Oreille externe: elle est consituée du pavillon et du conduit auditif externe. Le pavillon est la partie visible de notre oreille, il est formé de repli pour pouvoir amplifier les sons s'acheminant vers l'oreille moyenne. L'oreille externe capte les ondes que le cerveau ne déchiffre pas encore mais qui lui seront rendues intelligibles par un processus traversant l'oreille moyenne et arrivant pour finir dans l'oreille interne et la cochlée.
  

• Oreille moyenne: elle est constituée du tympan et de la caisse, contenant les osselets (les plus petits os du corps) au nombre de trois, marteau, enclume, étrier. L'oreille moyenne amplifie les sons passés par l'oreille externe pour les rendre audibles à l'oreille interne, qui baignant dans un liquide, a plus de peine à capter les sons.
  

• Oreille interne: ou labyrinthe osseux, elle est une cavité osseuse dans laquelle se moule un sac membraneux, lui-même séparé de l'os par un liquide, la périlymphe. A l'intérieur du sac membraneux se trouvent plusieurs organes, comme la cochlée contenant l'élément sensoriel recueillant les messages auditifs, le vestibule, organe de l'équilibre qui, s'il est abîmé provoque des vertiges.
  

(http://membres.lycos.fr/lemarquepage/science/media/3lettre/sens_site/strdore.html)

ZoeB 12 septembre 2006 à 10:11 (MEST)

Quelle est la structure de la cochlée?

La cochlée est une cavitée en forme de spirale. Elle se compose de trois conduits : la rampe vestibulaire, le conduit cochléaire et la rampe tympanique. Les rampes sont remplies de périlymphe tandis que le conduit cochléaire est rempli de l'endolymphe. La rampe vestibulaire et la rampe tympanique constituent un tuyau fermé, la rampe vestibulaire est située au-dessus et elle est connectée aux trois osselets. Entre ces deux rampes se trouve le conduit cochléaire. Dans ce conduit, nous avons la membrane tactoria, les cellules de Corti et la lame basiliaire de la cochlée. Les cellules de Corti sont embriquées dans la lame basiliare. La membrane tactoria se trouve juste au dessus des cellules de Corti.
CF Annexe audition #3
CF Annexe audition #4
(LEP)
(Campbell)
TomD 12 septembre 2006 à 11:17 (MEST)

Transcription en sons audibles

Comment le stimulus est-il transformé en son audible?

Nous avons vu que les stimulus de l'oreille est le son. Le son est une variation minuscule de pression de l'air.
Notre oreille externe est un pavillon, ce pavillon sert à capter les stimuli(onde sonore) pour les amener dans le conduit auditif. Au bout du canal auditif, à l'intérieur de l'oreille (oreille moyenne) se trouve le tympan. Ce tympan qui se met alors en vibration convertit le stimulus en mouvements physiques qui sont transmis et amplifiés par des osselets(Marteau, Enclume, Étrier) à une deuxième membrane. L’Étrier crée des vibrations fortes sur la membrane du conduit vestibulaire qui s'acheminent dans les rampes de la cochlée en forme de vague. Ces vagues, plus ou moins courtes, créent des zones de pression sur le conduit cochléaire. La membrane tactoria est alors pressée contre les cils des cellules de Corti qui, grâce à cela, convertissent ces mouvements en potentiel d'action. Le potentiel d'action est ensuite transmis par le nerf cochléaire au cerveau.
(Découvrir la biologie;De Boeck)
(http://fr.wikipedia.org/wiki/Cochl%C3%A9e)
(Campbell)
TomD 11 septembre 2006 à 19:15 (MEST)
VincentB 12 septembre 2006 à 10:45 (MEST)

Comment le mouvement des cils de l'organe de Corti est-il transformé en PA?

En bougeant les cils, la membrane tectoria ouvre des canaux sur la membrane des neurones. Cette ouverture permet de faire entrer des ions positifs (Ex: K+) à l'intérieur de la membrane, ce qui entraîne une dépolarisation. Cette dépolarisation déclenche un PA qui est alors transmis au cerveau.

Ces canaux potassiques sont en effet sensibles aux stimulations mécaniques - cf. Livre NEUROSCIENCES

(Campbell)
TomD 20 septembre 2006 à 17:28 (MEST)

Comment la différence de hauteur et de volume du son est-elle perçue par l'oreille?

La longueur de la cochlée est partagée en différentes parties qui sont attribuées à une longueur d'onde bien définie. Les ondes plus ou moins courtes sont transformées en PA par les neuronnes cilliés de l'organe de Corti. La rigidité des cils de l'organe de Corti n'est pas uniforme. À la base de la cochlée, ils sont plus rigides et au bout de la cochlée, ils sont plus flexibles. Les cils plus rigides requièrent plus d'énergie pour être actionnés, donc ne sont actionnés que par les longueurs d'onde plus élevées. Les cils plus flexibles requièrent, logiquement, moins d'énergie pour être actionnés.
La physionomie de la cochlée est limitée aux longueurs d'onde audibles. Lorsqu'un son hors des limites est capté, il n'excite pas la cochlée, ce qui ne permet pas à l'orgnane de Corti de transformer en potentiel d'action pour communiquer au cerveau.
CF Annexe audition #5

(Campbell)
(http://users.skynet.be/illusionsauditives/l'ouie.htm)
TomD 12 septembre 2006 à 11:28 (MEST)

Pourquoi nos oreilles n'entendent-elles pas les sons au-delà des limites d'onde?

L’oreille humaine moyenne ne perçoit les sons que dans une certaine plage de fréquences située environ entre 20 Hz (en dessous les sons sont qualifiés d'infrasons) et 20 kHz (au-delà les sons sont qualifiés d'ultrasons). Ceci est dû à la physiologie de la cochlée. Les cils de l'organe de Corti ont une rigidité adaptée aux certaine énergie d'onde ou, longueur d'onde. Les énergies trop faibles ou trop fortes n'influencent en rien les cellules de Corti et ne déclenche pas de PA. Ce qui résulte qu'aucun son n'est perçu par l'oreille.
(http://fr.wikipedia.org/wiki/Cochl%C3%A9e#La_cochl.C3.A9e)
(Campbell)
VincentB 12 septembre 2006 à 11:19 (MEST)
TomD 20 septembre 2006 à 19:21 (MEST)

Equilibre

Pourquoi l'oreille est-elle "l'organe de l'équilibre"?

Dans l'oreille interne se trouvent trois anneaux disposés selon les trois dimensions, ceux-ci font parties du système d'éqilibre du corps, pour lequel la vue est aussi très importante. Ces trois anneaux sont le canal antérieur, le canal horizonal et le canal postérieur. Ces trois anneaux sont remplis de liquide, il y a aussi de petits cils accrochés aux parois. Quand le liquide se déplace, les cils le sentent, se courbent, et transmettent l'information au cerveau, ainsi le cerveau perçoit qu'il y a un mouvement par rapport à la position de départ des trois anneaux, il peut donc s'adapter au mouvement et coordonner les autres sens. Quand le mouvement s'arrête, il faut un petit moment pour que le liquide arrête de tourner et que les cils ne perçoivent plus de mouvement, ainsi après avoir tourné en rond pendant un moment, la tête nous tourne encore pendant un peu de temps, puisque le cerveau perçoit encore un mouvement. Si ces trois anneaux sont endommagés, le cerveau ne peut plus savoir si le corps est en mouvement de façon fiable, et une personne peut donc avoir des vertiges ou d'autres inconvénients dûs à cela.
CF Annexe audition #6
(http://equilibre.adslfred.net/mecanisme/index.html)
ZoeB 12 septembre 2006 à 11:04 (MEST)

COMMENT DEVIENT-ON SOURD?

Zoe

Aspect pathologique intéressant. Pourra être traité dans un deuxième temps.

TOUS LES SONS SONT-ILS PERCUS PAR LA MEME PARTIE DU CERVEAU?

Non, l'identification des sons se fait par l'hémisphère gauche, tandis que l'hémisphère droit s'occupe de l'intensité et la qualité des sons. Le language suit un parcours spécifique. Le traitement des sons dans le cerveau se fait dans le lobe temporal, sur les côtés. Le traitement du language se fait dans la zone de Broca, et la zone de Wermicke, qui se trouvent chez 95% des gens dans l'hémisphère gauche. Pour le language, la zone de Wermicke s'occupe de la compréhension, tandis que la zone de Broca se charge de l'énonciation. La perception du language est un processus compliqué, en effet la zone de Wermicke commence par identifier les sons qui proviennent d'un language, puis il faut les séparer en mots ou avec les consonnes.
(http://www.linternaute.com/science/biologie/dossiers/06/0602-cerveau/3.shtml)
ZoeB 26 septembre 2006 à 11:17 (MEST)

LA PERCEPTION DU RELIEF SONORE

Pourquoi avons-nous deux oreilles?

Comme la présence de deux yeux permet d'ajouter le relief à la vision bidimensionelle fournie par un oeil unique, la présence de deux oreilles sert principalement à localiser le son dans l'espace tridimensionnel. En effet, les deux oreilles sont séparées d'une vingtaine de centimètres et la vitesse du son n'est pas très élevée: 340,29 [m/s] (comparativement à la lumière par exemple). Le son met environ 0,6 [ms] après la première oreille pour atteindre l'autre oreille. Ce qui crée un délai sonore. Ce délai sonore nous permet de localiser dans l'espace l'origine du son.
http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/auditionvision/audition.htm#relief
TomD 26 septembre 2006 à 11:00 (MEST)

Comment le cerveau localise-t-il le sons dans l'espace?

Pour les fréquences graves, c'est le décalage temporel entre les deux oreilles qui indique l'angle de perception. Cette méthode donne une grande précision entre 200 et 2000 Hertz, mais en dehors de cette zone la localisation des sons devient moins bonne. Pour les fréquences élevées, c'est la différence de puissance produite par l'obstacle de notre crâne qui donne la localisation. La précision est maximale dans la bande de 4000 à 15000 Hertz Une troisième méthode utilise la parfaite connaissance qu'a notre cerveau des défauts de directivité de nos oreilles (on suppose que la forme des lobes a ici son importance). Cette méthode complète les deux premières et est apparemment la seule capable de distinguer les décalages verticaux. Pour la distance tout devient très compliqué. Notre cerveau analyse l'ensemble de l'image sonore et sépare le son directement perçu depuis la source et ses multiples réfections, grâce à l'analyse de l'altération des signaux réfléchis et des informations sur leur direction, il reconstruit une image sonore virtuelle. La vision à une importance capitale, le cerveau ajuste l'image sonore reconstituée pour la faire coïncider aux sources sonores situées dans son champ visuel, cette correction influence aussi la localisation des sources qu'il ne peut pas voir.
http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/auditionvision/audition.htm#relief
http://b.schmerber.9online.fr/theorie2/relief.htm
VincentB 26 septembre 2006 à 11:16 (MEST)

Lexique

• Membrane basilaire : Membrane située dans la cochlée et qui se trouve entre la rampe vestibulaire et la rampe tympanique. Elle enferme les cellules de Corti, la membrane tectoria. Elle est connectée au nerf auditif.
  

• Organe de Corti : Neurones cilliés situés à l'intérieur de la cochlée, dans la lame basiliare. Les cils de ces neurones sont en contact avec la membrane tectoria. Les cellules de Corti transmettent information auditive au cerveau.
  

• Osselets de l'oreille moyenne

1. Marteau : Le marteau est le premier osselet de la chaîne des quatre osselets de l'oreille moyenne qui permet la transmission et l'amplification des vibrations sonores. Il est en contact avec le tympan et l'enclume et forme avec ce dernier l'articulation incudo-maléaire.
   

1. Enclume : L'enclume est le deuxième des quatre osselets de l'oreille moyenne. Il est en contact avec le marteau et l'étrier par l'intermédiaire de l'os lenticulaire. Dans l'oreille humaine, l'enclume mesure en moyenne 6 mm de large et 7 mm de haut.
   

1. Os lenticulaire : L'os lenticulaire est le troisième des quatre osselets de l'oreille moyenne. Il doit son nom à sa forme de petite lentille. Il est le plus petit os du corps humain. Il est en contact avec l'enclume et l'étrier. Dans l'oreille humaine son poids moyen est compris entre 0,12 et 0,20 mg, et son diamètre moyen est compris entre 0,5 et 0,8 mm.
   

1. Etrier : L'étrier est le quatrième de la chaîne des quatre osselets suspendus dans l'oreille moyenne grâce à des ligaments. Il est en contact avec l'enclume par l'intermédiaire de l'os lenticulaire et la fenêtre ronde de la cochlée sur laquelle s'appuie la platine. L'étrier de l'oreille humaine mesure 3 mm de large et 4 mm de haut.
   

• Trompe d'Eustache
  

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