Mismatch negativity, un marqueur neuronal de la plasticité spatiale auditive chez les sujets sourds unilatéraux

This thesis investigates different spatial hearing functions in 3 types of populations: Normal Hearing Subjects (NHS), Unilateral Hearing Loss patients (UHL) and Bilateral Hearing Loss patients ( BHL). To discover the mechanisms underlying the adaptive strategies that are observed in UHL with acquired deafness. The main aim of the thesis is to verify whether spatial Mismatch Negativity (MMN) could be a neuronal marker of spatial auditory plasticity observed in UHL patients, and to verify whether these neural correlates are consistent with the spatial auditory performance. Two types of investigations were applied to 20 NHS, 21 UHL and 14 BHL. The first investigation is a sound source identification task measured by the root mean square error (RMS). The second assessment is an electroencephalography (EEG) study where we analyzed the amplitude and latency of the MMN. MMN is defined as an auditory evoked potential that reflects the brain's ability to detect a change in one physical property of a sound. We used a standard sound in a reference position (50°) with three deviations from the standard (10° , 20°, and 100°), in binaural and monaural conditions. UHL patients were divided into 3 groups according to their spatial performances. The group of good performers (UHL {low rms}) showed better RMS scores in comparison with NHS with earplugs (NHS-mon), with performances similar to those of NHS subjects in binaural condition. A progressive increase of the MMN with the angle of deviation from the standard was noted in all groups. With a significant reduction of MMN amplitude in monaural NHS when the ear plug was applied on the ipsilateral side of the standard. MMN showed consistent variation with the behavioral observations, where UHL {low rms} patients had larger MMN amplitudes than those of monaural NHS and similar to those of binaural NHS. UHL patients have adaptive spatial auditory strategies. Our study was able to demonstrate that spatial auditory plasticity that occurs after deafness can be reflected by the MMN. Neural observations (i.e. the MMN) are correlated with behavioral observations of spatial source identification. This means that the spatial cortical plasticity, that took place in these subjects, is not limited to the functions of identification of the sound source, but exceeds these capacities towards more complex mechanisms such as deviance detection and short-term memory, that are involved in the spatial discrimination function.Cette thèse évalue les différentes fonctions d'audition spatiale chez 3 types de populations : Normaux entendants (NE), sourds unilatéraux (SU) et sourds bilatéraux (SB). Afin de découvrir les mécanismes qui soulignent les stratégies spatio-auditives adaptative qui sont observés chez les SU avec surdité acquise. Le but principal de la thèse est de vérifier si la MMN pourrait être un marqueur neuronal de la plasticité spatiale auditive observée chez les patients SU, et de vérifier se les corrélats neuronaux sont cohérentes avec les performances spatiales auditives. Deux types d'investigations ont été appliqués sur 20 sujets NE, 21 SU et 14 SB. La première investigation s'agit d'un test d'identification de source sonore mesuré par l'erreur quadratique moyenne (RMS). La deuxième évaluation est une étude électroencéphalographie qui sert à analyser la MMN. La MMN étant défini comme un potentiel évoqué qui reflète la capacité du cerveau à détecter un changement dans les propriétés physiques d'un son. Nous avons utilisé un son standard dans une position de référence (50°) avec 3 déviation par rapport au standard (10°, 20° et 100°) dans des conditions binaurales et monaurales. Les sujets sourds unilatéraux ont été divisé en 3 groupes selon leur performance spatiale. Le groupe des bons performeurs (SU low rms) a montré des meilleurs scores RMS en comparaison avec les NE munie d'un bouchon d'oreille (NE-mon), avec des performances similaires à ceux des sujets NE en binaurale. Une augmentation progressive de la MMN avec l'angle de la déviation par rapport au standard a été noté chez tous les groupes. Avec une réduction importante de la MMN chez les NH en monaurale quand le bouchon a été appliqué du côté du standard. La MMN a montré des résultats cohérents avec nos observations comportementales, ou les sujets SU avec un bon score RMS avait également des amplitudes de la MMN plus importantes que celles des sujets NE en condition monaurale et similaires à celles des NE en condition binaurale. Les sujets SU possèdent des stratégies adaptatives saptio-auditives. Notre étude a pu démontré que la plasticité corticale spatio-auditive qui a lieu suite à la surdité est reflété par la MMN. Les observations neuronales (MMN) sont corrélées avec les observations comportementaux de localisation spatiale. Ce qui signifie que la plasticité corticale qui a lieu chez ces sujets, n'est pas limités aux fonctions d'identification de la source sonores, mais dépasse ces capacités vers des mécanismes plus complexes tel que la détection de déviation et la mémoire à court terme, qui interviennent dans la fonction de discrimination spatiale des sons