Processing of musical and vocal emotions through cochlear implants

Cochlear implants (CI) partially restore hearing in the deaf. However, the ability to recognize emotions in speech and music is limited due to the implant's technological limitations and the impaired neural pathways that developed after sensorineural hearing loss. This leads to developmental and socioeconomic problems for CI-users and thus a decrease in quality of life. Behavioural and neural correlates of this deficit are not yet well established. This thesis aims to characterize the effect of CIs on auditory emotion perception and, for the first time, to directly compare vocal and musical emotion perception through a CI-simulator. The thesis investigated the ability of normal hearing individuals to perceive basic emotions in CI-simulated vocal and musical sounds, using a behavioural task and electroencephalography (EEG). In the behavioural study, the perception of musical and vocal emotions was impaired in the CI-simulated condition. Perception was correlated with timbral acoustic cues. In the EEG study, the averaged event-related potentials' components had reduced amplitudes and delayed latency as early as 50 milliseconds in the CI-simulated condition. Using this previously validated neuro-behavioural approach with CI-users can further enhance our knowledge and prove the importance of timbral acoustical cues for emotion recognition. It can lead to developing new processing strategies that capitalize on these cues, leading to better perception of auditory emotions and thus improving the quality of life for CI-users.Les implants cochléaires (IC) restaurent partiellement l'ouïe chez les sourds. Cependant, la capacité à reconnaître les émotions dans la parole et la musique est limitée en raison des limites technologiques de l'implant et de la voie neurale altérée après perte d'audition neurosensorielle. Ceci conduit à des problèmes développementaux et socio-économiques pour les utilisateurs de IC et donc à une diminution de la qualité de vie. Les corrélats comportementaux et neuronaux de ce déficit ne sont pas encore bien établis. Cette thèse vise à caractériser l'effet des IC sur la perception des émotions auditives et, pour la première fois, à comparer directement la perception de l'émotion vocale et musicale à travers un simulateur IC. L'étude a investigué la capacité des individu avec une ouïe normale à percevoir les émotions fondamentales dans les sons vocaux et musicaux simulés par IC, en utilisant une tâche comportementale et l'électroencéphalographie (EEG). Dans l'étude comportementale, la perception des émotions musicales et vocales a été altérée dans l'état simulé par IC. La perception était corrélée avec les indices timbrales acoustiques. Dans l'étude EEG, les composantes des potentiels moyens liés à l'événement avaient des amplitudes réduites et une latence retardée dès 50 millisecondes dans les conditions simulées par IC. En utilisant cette approche neuro-comportementale validée précédemment avec les utilisateurs de IC, nous pouvons améliorer nos connaissances et prouver l'importance des signaux acoustiques timbrales pour la reconnaissance des émotions. Cela peut conduire à développer de nouvelles stratégies de traitement qui capitalisent sur ces indices, conduire à une meilleure perception des émotions auditives et ainsi améliorer la qualité de vie des utilisateurs de IC