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Pour les personnes souffrant d'une perte auditive, il est important que les paroles soient bien articulées afin que leur contenu puisse être compris. Outre l'articulation, le timbre de voix de l'interlocuteur joue également un rôle important. Cependant, l'intelligibilité de la parole dépend également de conditions extérieures telles que l'acoustique de la pièce, le bruit, les bruits de fond ou les discussions en arrière-plan, car ceux-ci compliquent l'écoute. À l'inverse, les appareils auditifs, l'apprentissage de la lecture labiale ou la transcription simultanée de la parole sur un appareil électronique facilitent l'écoute et la compréhension. La gamme de fréquences dans laquelle se situent les principales caractéristiques acoustiques de la parole s'étend entre environ 1 et 4 kilohertz. Nathalie Giroud constate que « après plusieurs demandes de la part de la personne malentendante, les interlocuteurs ont souvent tendance à parler plus fort, bien que cela n’aide pas la personne concernée ».
Les résultats de la recherche montrent que la compréhension de la parole ne dépend pas uniquement de l’ouïe. Le traitement auditif et linguistique dans le cerveau, ainsi que les processus cognitifs tels que l’attention et la mémoire de travail, jouent un rôle tout aussi important. La perte auditive et une perception réduite des nuances acoustiques s’accompagnent de modifications de la substance grise dans les régions corticales du cerveau. En suivant l’activité cérébrale en temps réel, on peut observer comment les changements neuronaux sont liés aux difficultés d’intelligibilité et de compréhension du langage. « Cette découverte va au-delà des simples effets de la sensibilité auditive et a des répercussions importantes sur la santé psychosociale, la qualité de vie et la communication des personnes concernées », souligne Nathalie Giroud. Sa conclusion est donc la suivante : « Une simple amplification par des appareils auditifs ne suffit souvent pas à surmonter les difficultés de compréhension de la parole chez les personnes âgées ou malentendantes. »
La parole génère des ondes sonores qui font vibrer les cellules ciliées de l’oreille interne et sont transformées en signaux électriques. Ces signaux parviennent au cerveau via le nerf auditif, où les fréquences, les intensités sonores, les timbres et la provenance spatiale sont analysés et interprétés. Le traitement du langage repose sur des réseaux cérébraux complexes. Il n’existe pas de zone unique dans le cerveau dédiée au traitement du langage. Différentes zones cérébrales collaborent et échangent en permanence des informations. Cette interaction est propre à chaque individu, ce qui explique pourquoi deux personnes présentant une perte auditive similaire peuvent avoir des capacités de compréhension du langage différentes.
Chez les personnes malentendantes, les signaux provenant de l’oreille interne sont transmis au cerveau non seulement à un volume plus faible, mais aussi sous une forme déformée et incomplète . L’audition doit compléter les informations incomplètes contenues dans le signal, extraire le langage des conditions extérieures mentionnées précédemment et compléter les mots ou les phrases à l’aide du contexte et des connaissances préalables. Le cerveau doit donc fournir un effort auditif accru et mobiliser davantage de capacités de traitement cognitif pour compenser ce qui manque. Cela conduit à négliger d’autres processus cognitifs.
Nathalie Giroud s’intéresse à la question de savoir où commence cette neuroplasticité compensatoire – la réorganisation du traitement cérébral ; comment et où le cerveau reconnaît les stimuli environnementaux et comment il peut y réagir ; et comment il peut exprimer des pensées et des sentiments et les communiquer.
La compensation des informations acoustiques manquantes par un traitement cognitif accru, une attention renforcée et des stratégies neuronales alternatives n’est souvent que partiellement efficace et coûte de l’énergie. Les personnes concernées parviennent souvent à suivre les conversations, mais se retrouvent épuisées par la suite. Si la compensation améliore la compréhension de la parole, elle ne remplace toutefois pas entièrement les informations auditives manquantes. Nathalie Giroud renvoie à des études montrant que, lorsque les signaux vocaux s’affaiblissent, des réseaux cérébraux supplémentaires sont activés, en particulier les régions préfrontales et celles liées à l’attention. Elle et son équipe étudient quels réseaux sont actifs et comment ils interagissent. Les mots « canapé » et « chaise », par exemple, sont représentés par des schémas d’activité différents dans les réseaux de cellules nerveuses. L’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) permet ainsi de mesurer indirectement l’activité des régions cérébrales à travers les modifications de la circulation sanguine. Grâce à l’apprentissage automatique, on établit souvent des prédictions, par exemple sur les catégories de termes ou d’objets en cours de traitement.
« Nous cherchons à savoir si les schémas mesurés pour “canapé” et “chaise” sont similaires », explique Nathalie Giroud. Les techniques électrophysiologiques (EEG, MEG) permettent de mesurer l’activité électrique ou magnétique avec une haute résolution temporelle. Dès la présentation d’un mot, on peut déjà observer des différences. Ces différences peuvent être importantes, moyennes ou minimes. Cela permet d’établir une carte sémantique du cerveau.
Nathalie Giroud et son équipe tentent également de comprendre la structure et le sens d’une phrase. Contrairement aux mots, les syllabes sont marquées acoustiquement, car elles sont prononcées de manière mesurablement plus forte, plus longue ou plus aiguë, et sont donc également plus facilement audibles. Les personnes dotées d’une grande capacité de mémoire de travail obtiennent de meilleurs résultats en compréhension orale que celles présentant un audiogramme comparable. Cela permet de conclure que la compensation cognitive peut expliquer une part importante des différences de performances.
Le bruit fantôme existe parce qu’il s’est ancré dans les circuits neuronaux du cerveau. Il s’agit d’une perception qui survient en l’absence de stimulus extérieur correspondant. En cas de perte auditive, moins de signaux acoustiques parviennent au cerveau. L’aide auditive tente de compenser cela en augmentant son amplification interne. Les synapses sont des points de connexion entre les cellules nerveuses, où les signaux électriques sont convertis en signaux chimiques, puis à nouveau en signaux électriques. Si un déséquilibre survient entre les neurotransmetteurs excitateurs et inhibiteurs, il peut en résulter des réseaux neuronaux hyperactifs. Ceux-ci sont perçus comme des bruits tels que des sons, des sifflements ou des bourdonnements.
Nathalie Giroud souligne que les acouphènes ne s’expliquent pas toujours par un manque d’informations auditives. Le stress, la fatigue ou la tension peuvent également les amplifier, même si rien n’a changé au niveau de l’oreille elle-même. « La recherche sur les acouphènes aide à comprendre comment le cerveau construit la réalité acoustique – un processus qui est également à la base de la compréhension du langage », explique Nathalie Giroud. Considérer les acouphènes chroniques comme un trouble cérébral ouvre la voie à des approches thérapeutiques fondamentalement différentes.
« Un bruit constant est néfaste pour notre oreille et, par conséquent, pour la compréhension de la parole. »
Prof. Nathalie Giroud, Université de ZurichUn entraînement ciblé de l’audition et de la perception aide à éviter ou à atténuer les adaptations défavorables dues à une surstimulation du cerveau. Ces surcompensations cérébrales, qui peuvent prendre des formes très variées, sont systématiquement traitées dans le cadre d’un entraînement auditif adapté aux besoins de chacun. Nathalie Giroud explique : « Dans le cadre de l'entraînement pratique, nous utilisons des lunettes de réalité virtuelle et un modèle vocal en dialecte pour l'avatar, qui sert d'interlocuteur à la personne en formation. Grâce à cet outil, nous simulons par exemple des situations de restaurant. Pour évaluer les progrès, nous modifions l'environnement ou diffusons des voix similaires. »
Lorsque les participants doivent assimiler simultanément de nombreux contenus différents, une suractivation peut se produire. Le cerveau devrait se concentrer sur le contenu, mais il est distrait par les bruits de fond. Les algorithmes adaptatifs intégrés au programme aident à trouver la configuration optimale afin que le cerveau puisse à nouveau mieux faire la distinction entre le contenu et les bruits ambiants.
Il existe également des entraînements cognitifs auditifs qui adoptent une approche holistique. En collaboration avec Pro Audito Suisse, l’équipe dirigée par Giroud a mis au point un entraînement à la lecture labiale. La lecture labiale est un processus visuel destiné à soutenir l’audition. Les personnes concernées peuvent suivre et exploiter les mouvements de la bouche, car le processus visuel est beaucoup plus rapide à saisir que le processus auditif. Les différences entre les lettres M et N ou F et S sont faciles à voir, mais difficiles à comprendre, car ce sont des sons à haute fréquence. C’est pourquoi les aspects visuels sont intégrés à l’entraînement avec les lunettes virtuelles. Les personnes souffrant d’une perte auditive et d’un déficit audiovisuel progressent ainsi même dans des tâches qu’elles n’ont pas entraînées. La transposition des acquis à de nouvelles situations est un indicateur de la réussite de cet entraînement, qui peut également être effectué à domicile.
La combinaison de l’écoute et de la lecture permet aux personnes de mieux comprendre ce qui est dit. Il existe de nombreuses situations auditives dans lesquelles cette combinaison s’avère très utile, comme lors de réunions en ligne, de clips vidéo, de films ou d’émissions de télévision. Malgré ces progrès techniques, la multitude d’informations peut à nouveau entraîner un surmenage chez les personnes malentendantes. Dans un tel cas, il convient de se concentrer sur ce qui est entendu et d’ignorer la lecture labiale ou le texte. C’est pourquoi il est essentiel d’identifier les difficultés personnelles des personnes malentendantes.
Pour les neuroscientifiques, les avancées visant à améliorer la capacité auditive au niveau du cerveau présentent un grand intérêt. Cependant, avant que ces découvertes puissent être transposées en applications concrètes, il faut satisfaire à des exigences réglementaires complexes. Les organismes publics de financement que sont le Fonds national suisse (FNS) et Innosuisse proposent le programme BRIDGE, qui aide les chercheurs à transformer rapidement leurs résultats en produits ou en services.
« Nous nous réjouissons de ce programme. Il nous permet de poursuivre le développement et la mise à l’échelle de nos systèmes de test, qui en sont encore à un stade précoce, en collaboration avec des partenaires, afin qu’ils puissent être mis à la disposition des audioprothésistes et du personnel médical », souligne Nathalie Giroud.
Au cours de leurs projets de recherche, Nathalie Giroud et son équipe ont constaté à maintes reprises que la voix des personnes malentendantes pouvait fournir des indications sur leur état de santé. Si l’on dispose d’enregistrements vocaux réalisés sur une longue période, un système pourrait à l’avenir détecter des écarts individuels par rapport à leur voix habituelle. De tels changements sont souvent plus révélateurs que des comparaisons entre les personnes concernées et la population moyenne.
L’audioprothésiste Christoph Schwob a fait la même remarque concernant la réalisation précoce d’un audiogramme chez les adolescents lors d’une interview accordée à la SATW sur la capacité auditive. La voix se présente donc comme un signal d’alerte précoce potentiel. Les analyses assistées par ordinateur peuvent évaluer simultanément d’innombrables caractéristiques d’une voix. Les analyses vocales basées sur l’IA permettront de détecter précocement les personnes présentant des voix inhabituelles ou des altérations vocales. À l’instar du tensiomètre, qui fournit les premiers indices d’une éventuelle maladie. Des études montrent que les modifications de la voix liées à la maladie de Parkinson sont mesurables des années avant l’apparition des troubles moteurs. Cela vaut également pour la maladie d’Alzheimer, où les schémas linguistiques et vocaux changent dès les stades précoces.
Plusieurs start-ups ont choisi la maladie de Parkinson comme premier domaine d’application. Dans le cas de la maladie de Parkinson, la motricité fine du larynx, de la langue et des muscles respiratoires est affectée avant même que les tremblements ne deviennent perceptibles. Ces entreprises partent du principe que les modifications de la voix, du langage, de la respiration et des schémas d’élocution peuvent être utilisées comme biomarqueurs numériques (stabilité vocale, intonation, articulation, débit et rythme de la parole) pour détecter des maladies. Le principal obstacle réside dans la validation clinique, car seules des études validées permettent d’apporter la preuve de l’utilité de ces outils. Le cheminement de ces nouveaux produits vers la pratique médicale quotidienne est semé d’embûches et de longue haleine. La société allemande EVOCAL Health constitue un bon exemple de mise en œuvre réussie dans ce domaine. Cette entreprise a développé une plateforme indépendante de tout appareil qui permet de collecter, de surveiller et d’analyser les données vocales des patient·e·s afin d’identifier une multitude de caractéristiques de la voix humaine directement liées à des pathologies.
| Rôle | Titre + Nom |
|---|---|
| Texte par | Kaspar Eigenmann, Daniel Gygax |
| Expertise | Nathalie Giroud |
