Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karol. inst. / Härtill 6 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karol. inst. / Härtill 7 uppsatser.

[Truncated abstract] One of the problems in researching tinnitus is that it has often been assumed that the physiological mechanisms underlying the tinnitus percept cannot be objectively measured. Nonetheless, it is generally accepted that the percept results from altered spontaneous neural activity at some site along the auditory pathway, although it is still debated whether it is produced by: synchronisation of activity of adjacent neurones; a change in the temporal pattern of activity of individual neurones; or an increase in the spontaneous firing rate per se. Similarly, it is possible that the recently coined “auditory neuropathy” is produced by under-firing of the primary afferent synapse, although several other mechanisms can also produce the symptoms described by this disorder (normal cochlear mechanical function but absent, or abnormal, synchronous neural firing arising from the cochlea and auditory brainstem, known as the auditory brainstem response, or ABR). Despite an absent ABR, some subjects can detect pure tones at near-normal levels, although their ability to integrate complex sounds, such as speech, is severely degraded in comparison with the pure-tone audiogram. The aim of the following study was to investigate the normal mechanisms underlying neural firing at the primary afferent synapse, and its regulation, to determine the possible mechanisms underlying over-firing (tinnitus) or under-firing (auditory neuropathy) of primary afferent neurones.

Yao Jun. / Thesis (Ph.D.)--Chinese University of Hong Kong, 2001. / Includes bibliographical references. / Electronic reproduction. Hong Kong : Chinese University of Hong Kong, [2012] System requirements: Adobe Acrobat Reader. Available via World Wide Web. / Mode of access: World Wide Web. / Abstracts in English and Chinese.

[Truncated abstract] The cochlea presumably possesses a number of regulatory mechanisms to maintain cochlear sensitivity in the face of disturbances to its function. Evidence for such mechanisms can be found in the time-course of the recovery of CAP thresholds during experimental manipulations, and in observations of slow oscillations in cochlear micromechanics following exposure to low-frequency tones (the “bounce phenomenon”) and other perturbations. To increase our understanding of these oscillatory processes within the cochlea, and OHCs in particular, investigations into cochlear regulation were carried out using a combination of mathematical modelling of the ionic and mechanical interactions likely to exist within the OHCs, and electrophysiological experiments conducted in guinea pigs. The electrophysiological experiments consisted of electrocochleographic recordings and, in some cases, measurement of otoacoustic emissions, during a variety of experimental perturbations, including the application of force to the cochlear wall, exposure to very-low-frequency tones, injection of direct current into scala tympani, and intracochlear perfusions of artificial perilymph containing altered concentrations of potassium, sodium, and sucrose. To obtain a panoramic view of cochlear regulation under these conditions, software was written to enable the interleaved and near-simultaneous measurement of multiple indicators of cochlear function, including the compound action potential (CAP) threshold, amplitude and waveshape at multiple frequencies, the OHC transfer curves derived from low-frequency cochlear microphonic (CM) waveforms, distortion-product otoacoustic emissions (DPOAEs), the spectrum of the round-window neural noise (SNN), and the endocochlear potential (EP). ... The mathematical model we have developed provided a physiologically-plausible and internally-consistent explanation for the time-courses of the cochlear changes observed during a number of different perturbations. We show that much of the oscillatory behaviour within the cochlea is consistent with underlying oscillations in cytosolic calcium concentration. We conclude that a number of the discrepancies between the simulation results and the experimental data can be resolved if the cytosolic calcium functions as two distinct pools: one which controls basolateral permeability and one which controls slow motility. This two-calcium-pool model is discussed.

<u><b>Introduction</u></b><p><p align = "justify">Les surdités cochléaires induisent, outre une audibilité réduite, une série de distorsions de la représentation neurale des sons. Deux des mécanismes à la base de ces distorsions sont d’une part une atteinte de la sélectivité fréquentielle et d’autre part des zones neuro-épithéliales non fonctionnelles. Tant le premier que le second mécanisme apparaissent dans une proportion variable et non prédictible d’un sujet à un autre. Deux tests permettent le diagnostic de ces atteintes spécifiques: la Courbe d’Accord (Tuning Curve: TC) et le Threshold Equalising Noise (TEN) test. La TC, mesurée par une technique psychoacoustique chez un adulte collaborant (Psychophysical TC: PTC), consiste en la mesure du niveau de bruit (masqueur) nécessaire pour masquer un son pur (signal) de fréquence et d’intensité fixes. Le TEN test consiste en la mesure des seuils auditifs dans le silence et en présence d’un bruit égalisateur de seuil (TEN). Ces tests qui requièrent des capacités cognitives adultes normales, ne sont pas applicables aux populations pédiatriques prélinguales.<p>Ce travail de thèse avait pour but le développement d’un équivalent objectif et non invasif des TCs et du TEN test applicable aux populations pédiatriques. La méthode objective choisie fut les potentiels auditifs stationnaires ou ASSEPs (Auditory Steady State Evoked Potentials). Les ASSEPs sont une réponse électrophysiologique cérébrale évoquée par un stimulus acoustique de longue durée modulé en amplitude et/ou en fréquence.</p align = "justify"><p><u><b>Méthodes & Résultats</u></b><p><p>Etape 1<p><p align = "justify">Les développements méthodologiques ont été réalisés sur l’espèce canine et humaine adulte. Les ASSEPs n’ayant jamais été préalablement enregistrés chez le chien, une première étape à consister à définir chez cette espèce les paramètres d’enregistrement optimaux (modulation en amplitude optimale) dont on sait qu’ils interagissent avec l’état veille-sommeil, avec la fréquence testée et probablement avec l’espèce animale investiguée. <p>A cette fin, les seuils auditifs obtenus chez 32 chiens à l’aide des ASSEPs ont été validés à cinq fréquences audiométriques par comparaison aux seuils obtenus avec les potentiels auditifs du tronc cérébral évoqués aux bouffées tonales. <p>Les seuils obtenus aux ASSEPs avec les paramètres optimaux d’enregistrement (légèrement différents des paramètres optimaux humains) étaient similaires à ceux obtenus aux bouffées tonales. <p>Ces résultats ont été publiés dans Clinical Neurophysiology (Markessis et al. 2006; 117: 1760-1771).</p align = "justify"><p>Etape 2<p><p align = "justify">La possibilité de mesurer des TCs à l’aide des ASSEPs (ASSEP-TCs) a été évaluée sur 10 chiens. Les données canines ont été comparées à des données de la littérature, çàd aux TC enregistrées chez d’autres espèces et avec d’autres méthodes. Des ASSEP-TCs ont également été enregistrées chez 7 humains adultes et confrontées aux PTCs obtenues chez les mêmes sujets. Les PTCs sont typiquement energistrées avec un signal sinusoïdal alors que le stimulus utilisé pour évoquer un ASSEP est une sinusoïde modulée en amplitude. L’effet des sinusoïdes modulées en amplitude sur les paramètres qualitatifs et quantitatifs des TCs a donc été évalué en comparant les PTCs obtenues avec un son pur et avec un son pur modulé en amplitude chez 10 humains adultes. <p>Les résultats ont révélé que les ASSEP-TCs enregistrées chez le chien et l’humain présentaient des paramètres qualitatifs et quantitatifs similaires respectivement à ceux décrits dans la littérature et aux PTCs. Par ailleurs, auncun effet des stimuli modulés en amplitude sur les paramètres des PTCs n’a été démontré.<p>Ces données ont été publiées dans Ear & Hearing (Markessis et al. 2009, 30: 43-53).</p align = "justify"><p>Etape 3<p><p align = "justify">Les ASSEP-TCs ont été validées chez 10 chiens en comparant les données aux TC enregistrées par électrocochléographie (Compound Action Potential TC: CAP-TC). Le masqueur utilisé pour les CAP-TCs est typiquement une sinusoïde alors que le masqueur utilisé pour les ASSEP-TCs est un bruit à bande étroite. Dès lors, une comparaison du type de masqueur (sinusoïde vs bruit à bande étroite) sur les paramètres des CAP-TCs et ASSEP-TCs a été réalisée chez 10 chiens.<p>Les ASSEP-TCs chez le chien se sont révélées qualitativement et quantitativement similaires aux CAP-TCs quel que soit le type de masqueur. Elles presentaient par ailleurs l’avantage d’être moins variables, plus précises et non invasives par rapport aux CAP-TCs. <p>Ces données ont été publiées dans International Journal of Audiology (Markessis et al. 2010, 49 ;455-62).</p align = "justify"><p>Etape 4<p><p align = "justify">Afin d’étudier la validité de la procédure à mettre en évidence des changements de sélectivité fréquentielle dus à une atteinte cochléaire, des ASSEP-TCs ont été obtenues chez 10 chiens cochléo-lésés suite à un trauma acoustique. Les Produits de Distorsion Acoustiques, les potentiels évoqués auditifs du tronc cérébral évoqués par un clic et les ASSEPs à cinq fréquences audiométriques ont été enregisrés afin de délimiter l’étendue de la lésion.<p>Les ASSEP-TCs ont été fortement altérées, mais pas comme attendu ni suggéré par les mesures fonctionnelles indiquant que le trauma acoustique a créé une lésion différente de celle espérée. <p>Cette étude doit être poursuivie, des lésions moins importantes créées et une validation histopathologique réalisée.</p align = "justify"><p>Etape 5<p><p align = "justify">Le TEN test a été mesuré à l’aide des ASSEPs (ASSEP-TEN) chez 12 adultes et cinq enfants normo-entendants. Les données adultes ont été confrontées aux données comportementales. L’effet des stimuli ASSEP (son pur modulé en amplitude) sur les TEN test a également été investigué en comparant les données comportementales obtenues avec une sinusoïde et avec une sinusoïde modulée en amplitude chez 24 adultes. <p>Les seuils masqués enregistrés aux ASSEPs étaient supérieurs à ceux mesurés par une épreuve comportementale. L’élévation des seuils masqués pose un problème potentiel de dynamique.<p>La procédure doit être testée chez des patients présentant une surdité cochléaire attendu que la différence entre les seuils auditifs mesurés aux ASSEPs et par une épreuve comportementale est moindre dans cette population. Dans la mesure où le problème de dynamique résiduelle persiste chez les patients malentendants, d’autres stimuli ou algorithmes d’enregistrement doivent être utilisés.</p align = "justify"><p>Etape 6<p><p align = "justify">Le TEN est un stimulus large bande. Il peut dès lors se révéler intolérable chez des patients présentant une atteinte auditive restreinte à une region fréquentielle. L’effet du filtrage du TEN sur les seuils et la sonie du TEN a été étudié chez 24 sujets normo-entendants et 35 patients présentant une perte cochléaire dans les hautes fréquences.<p>Le filtrage passe-haut du TEN s’est avéré être une solution satisfaisante.<p>Ces données ont été publiées dans International Journal of Audiology (Markessis et al. 2006; 45: 91-98).</p align = "justify"><p>Etape 7<p><p align = "justify">L’effet de l’intensité du TEN sur le diagnostic des zones neuro-épithéliales non fonctionnelles a été investigué chez 24 patients en mesurant les seuils masqués à quatre intensités de TEN différentes. La fiabilité du TEN test a également été évaluée. <p>Le TEN est une procédure fiable. L’intensité du TEN a affecté le diagnostic chez cinq patients. Ce résultat est interprété en termes de degré de l’atteinte du complexe neurosensoriel.<p>Ces données ont été publiées dans International Journal of Audiology (Markessis et al. 2009; 48: 55-62).</p align = "justify"><p><u><b>Conclusion</u></b><p><p align = "justify">Un algorithme permettant la mesure de TC et du TEN test objective à l’aide des ASSEPs a été développé. L’implémentation clinique de l’algorithme appliqué à l’enregistrement des CA paraît envisageable. Une importante étape de la corrélation entre modifications anatomiques (à l’aide de l’histopathologie) et physiologiques (ASSEP-TC et CAP-TC) est maintenant celle qui s’impose. Les données préliminaires obtenues sur le TEN test électrophysiologique chez des sujets normo-entendants suggèrent que son implémentation clinique puisse se heurter à un problème de dynamique si ce dernier est confirmé en présence de surdités cochléaires. Plusieurs pistes potentielles de solutions ont été avancées.</p align = "justify"> / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished