Chez l'humain, le vieillissement provoque des déficits auditifs centraux qui perturbent la localisation de sources sonores et la perception de la parole. Cette étude vise à déterminer si le vieillissement affecte les propriétés spectrales et directionnelles des neurones auditifs du collicule supérieur (CS), seule structure du système nerveux central à posséder une représentation topographique de l'espace auditif. Des enregistrements unitaires extracellulaires sont effectués dans les couches profondes du CS de rats Sprague-Dawley adultes (10-12 mois) et âgés (22-24 mois), anesthésiés. Les stimuli (sons purs et bruits gaussiens) sont présentés en champ libre à différentes positions en azimut de manière pseudo-aléatoire. Les résultats révèlent que, chez les rats âgés, les seuils d'intensité des fréquences caractéristiques et les seuils d'intensité aux bruits gaussiens des neurones auditifs du CS sont significativement plus élevés. De plus, l'étendue de la bande-passante spectrale des rats âgés, est aussi significativement plus large. Chez les deux groupes de rats, les champs récepteurs directionnels des neurones auditifs du CS sont tous situés dans l'hémi-espace controlatéral. Cependant, chez le rat âgé, l'organisation topographique de la carte directionnelle auditive est abolie et la sélectivité directionnelle est significativement plus vaste. Ces résultats montrent la présence de déficits centraux au niveau de la sélectivité spectral et directionnelle des neurones auditifs du CS dû au vieillissement. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Perte auditive, collicule supérieur, système auditif, audition spectrale et directionnelle, localisation sonore, vieillissement du système auditif.

Lors d'études portant sur la production d'intervalles temporels avec interruption, deux principaux effets sont généralement retrouvés lorsque la localisation et la durée de l'interruption varient: les productions temporelles sont plus courtes 1) lorsque l'interruption arrive tôt dans l'intervalle de temps et 2) lorsque la durée de l'interruption est plus longue. L'effet de localisation s'explique principalement par un partage attentionnel lors de la période qui précède l'interruption, mais peut aussi refléter en partie l'effet de processus préparatoires précédant l'interruption. L'effet de durée d'interruption est expliqué par les processus de préparation qui prennent place durant l'interruption. Une façon de réduire les effets préparatoires est d'augmenter l'incertitude quant au moment d'arrivée du signal auquel on doit réagir. L'objectif principal du mémoire doctoral est de tester la sensibilité des effets de localisation et de durée d'interruption à l'incertitude dans trois expériences. Les deux premières expériences portent sur la production d'intervalle temporelle avec interruption. La dernière expérience vérifie l'effet de l'incertitude sur la préparation dans un paradigme de temps de réaction. Pour chaque expérience, deux conditions sont utilisées, soient un groupe où l'incertitude est faible et un autre où l'incertitude est élevée. Dans la première expérience, l'effet de localisation est plus fort dans le groupe où l'incertitude est faible. Aucun effet significatif n'est retrouvé dans l'expérience où la durée de l'interruption est manipulée, ce qui est expliqué principalement par la taille de l'effet de durée d'interruption. Dans la tâche de temps de réaction, l'effet de la période préparatoire est plus prononcé dans le groupe où l'incertitude est faible contrairement au groupe où l'incertitude est élevée. Les résultats permettent de conclure que l'incertitude affecte le partage attentionnel dans l'effet de localisation, mais affecte surtout l'effet de préparation qui serait impliqué dans les trois expériences. Ces résultats s'expliquent du fait que les participants montrent une meilleure préparation lorsque l'incertitude est faible.

Le vieillissement dit "naturel", affecte physiologiquement les structures auditives périphériques; il en va de même du collicule supérieur (CS) lors du traitement des signaux auditifs et visuels. Chez le rat âgé, la sensibilité auditive périphérique diminue et l’extraction des attributs des signaux auditifs est modifiée, et ce, dès les noyaux cochléaires (premiers relais centraux de la voie auditive ascendante). De plus, les propriétés spectrales, temporelles et directionnelles des neurones auditifs du CS sont altérées lors du vieillissement. Ceci se manifeste aussi au niveau de l’organisation topographique de la sensibilité à la direction qui est abolie au sein des couches profondes du CS. Dans la même optique, l’extraction des attributs des fréquences spatiales concentriques mobiles (en présence ou en absence d’objet sonore modulé en amplitude) est altérée aussi au niveau des neurones audiovisuels du CS lors du vieillissement. En effet, au niveau spatial, chez l’animal âgé, la présence de déficits visuels est particulièrement marquée par une diminution de la sensibilité aux stimuli visuels et audiovisuels mobiles et rapides lors du déplacement de l’organisme dans son environnement. Compte tenu de l’ampleur des changements qui s’installent avec le vieillissement au niveau des structures périphériques et centrales, inévitablement, les mécanismes nerveux de la plasticité audiovisuelle de bas niveau, i.e. au niveau des neurones du CS, sont perturbés. En outre, chez l’animal âgé, le gain audiovisuel induit par l’activité des neurones du CS ne produit pas d’amélioration notable par rapport à la modalité unisensorielle. Dans l’ensemble, ces résultats montrent que le vieillissement perturbe l’activité neuronale du CS permettant de détecter les informations sensorielles pertinentes dans un environnement audiovisuel complexe. / Age-related physiological changes affect the peripheral auditory structures; this also applies to the superior colliculus (SC) auditory and visual processes. In aged rats, the peripheral hearing sensitivity decreases and at more central regions, particularly the first central node, in the ascending auditory projections, auditory processing of sounds is altered. Furthermore, at the level of the SC, spectral, temporal and directional properties of auditory neurons are also altered during aging. In addition, no systematic directional spatial arrangement is encountered among the neurons of aged rats, implying that the topographical organization of the auditory directional map is abolished in the deep layers of the SC. Moreover, in a condition where SC visual neurons are stimulated with looming concentric sinusoidal gratings (in the presence or in the absence of modulated audio signals), visual deficits in aged animals are particularly marked by a decrease in sensitivity to fast moving visual and audiovisual stimuli during self-motion. Given the links of age-related changes in the peripheral and in the central structures, inevitably, the mechanisms underlying the neuronal audiovisual plasticity, in the low-level (SC), are somehow disrupted. Specifically, in aged animals, the presence of the auditory stimulus when coupled with the visual signal did not enhance the response activity of the visual neurons. This seems to suggest that the mechanism that may serve to amplify the visual signal under weak or ambiguous and noisy conditions thus improving greater behavioral relevance of detecting rapidly approaching visual and audiovisual moving objects during self-motion is altered with aging. Overall, these results show that aging disrupts the SC neuronal activity that enables detection of relevant sensory information in a complex audiovisual environment.