Les implants cochléaires sont des appareils destinés à la réhabilitationdes surdités profondes et totales. Ils assurent la stimulation du nerf auditif en plaçant des électrodes dans la cochlée. Différentes études ont été établis afin d'améliorer l'intelligibilité de la parole dans le bruit chez le patientporteur de cet appareil. Les techniques bilatérales et binaurales permettent dereproduire une audition binaurale, car les deux oreilles sont simulées (commepour les personnes normo-entendantes). Ainsi la localisation et la perceptiondes sons environnants sont améliorées par rapport à une implantationmonaurale. Toutefois, les capacit'es de reconnaissances des mots sont trèsvite limitées en pr'esence de bruits. Nous avons d'evelopp'es des techniquesde r'eduction de bruit afin d'augmenter les performances de reconnaissance.Des améliorations de 10% à 15% suivant les conditions ont été observées. Néanmoins, si la perception est améliorée par les algorithmes, ils focalisent sur une direction, et ainsi, la localisation est alors réduite à l'angle delocalisation. Une seconde étude a alors été effectuée pour mesurer l'effetdes algorithmes sur la localisation. Ainsi, le beamformer donne les meilleurs résultats de compréhension mais la moins bonne localisation. La ré-injectiond'un pourcentage du signal d'entrée sur la sortie a permis de compenser laperte de la localisation sans détériorer l'intelligibilité. Le résultat de ces deux expériences montre qu'il faut un compromis entre laperception et la localisation des sons pour obtenir les meilleures performances.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

La catégorisation auditive est un processus essentiel pour faire face aux nombreux sons qui nous entourent dans le monde réel. Toutefois ces capacités sont altérées par l'utilisation d'un Implant Cochléaire (IC). Bien les utilisateurs d'IC montrent de très bonnes capacités à percevoir la parole, leur capacité à percevoir d'autres types de sons est altérée en comparaison avec des Entendants Normaux (EN). Dans le projet présenté ici nous utiliserons une nouvelle approche en étudiant la perception des sons à un niveau catégoriel plutôt qu'individuel. Dans une première étude les utilisateurs d'IC et des EN ont été testé afin de mesuré avec quel précision ils pouvaient catégoriser des sons vocaux, environnementaux et musicaux. Les résultats montrent que les utilisateurs d'IC étant appareillés depuis le plus longtemps, et ayant donc une plus grande expérience d'audition avec l'appareil, atteignent des performances plus similaires aux EN que des personnes ayant eu moins d'expérience avec l'IC. Une deuxième étude n'utilisant que des sons vocaux a montré que les informations liées aux émotions et à l'âge du locuteur étaient utilisées afin de catégoriser les différents locuteurs et que le geme était peu perçu par les sujets. Enfin, une troisième étude s'est quant à elle intéressée comment différents sons environnementaux étaient catégorisés et si le contexte auditif (i.e. la localisation) pouvait aider la catégorisation et l'identification de sons vocodés. Bien que nous n'ayons pas observé d'effet de facilitation du contexte les résultats montrent la robustesse de certaines informations pour la perception des sons comme la perception de l'action et la matière les produisant, même lorsque les sujets ne pouvaient les identifier. Le domaine de recherche sur la catégorisation auditive n'est pas aussi développé que celui de la catégorisation visuelle et ce projet apporte de précieuse informations pour mieux comprendre comment la catégorisation dans le domaine auditif est effectuée et quelles catégories sont communément utilisées par les auditeurs. Nous avons pu par exemple mettre en évidence une catégorie regroupant les sons produits par des actions ou des matériaux ou encore des catégories de sons correspondant aux voix et actions humaines, à la nature, aux sons mécaniques et aux sons musicaux, ce qui est en accord avec les résultats obtenus dans des études menées précédemment. Concernant les résultats des utilisateurs d'IC il apparaît que les auditeurs ayant une longue expérience d'utilisation de l'appareil ont moins de difficultés à catégoriser les sons qu'à identifier des sons individuels. Ceci constitue la première étude à tester les utilisateurs d'IC dans une tâche de classification libre et s'ajoute aux quelques études ayant utilisés des tâches de catégorisation auditive avec des utilisateurs d'IC qui suggèrent que la perception catégorielle pourrait être une façon appropriée et efficace de tester et rééduquer les utilisateurs d'IC à percevoir différentes catégories de sons. / Auditory categorisation is a process essential for coping with the large amount of sounds encountered in the real world. However it is affected by the use of a cochlear implant (CI) deviee. Whilst CI users may attain high levels of speech performance,ad their ability to perceive other kinds of sounds is impaired in comparison to Normal Hearing Listeners (NHL). The current project therefore proposes a new approach, looking at the perception of sounds at the leve!of categories rather than individual sounds. In the first study CI users and NHL were tested to see how accurately they categorised a series of vocal, environmental and musical sounds. Results showed that CI users with the longest duration of implantation and therefore of listening experience demonstrated results more similar to those ofNHL. A second study involving oniy vocal sounds showed that information pertaining to the emotion and age of a speaker was used to categorise different speakers and that gender was not strongly perceived. A third study looked at how different environmental sounds were categorised and whether or not the auditory context (i.e. location) was helpful to the categorisation and identification of vocoded sounds. Although context information did not appear to aid listeners the results showed the robustness of certain information regarding the perception of the sound producing action and material, even when listeners could not identify sounds. The research domain of auditory categorisation is not as large as that for the visual domain and subsequent!y this project is important for the further understanding of how sounds are categorised and what categories are commoniy used by listeners. For example the perception of the sound producing action and material as weil as results that show categories of sounds corresponding to hnman vocalisations, hnman actions, nature, mechanical and musical sounds, which agrees with previously conducted studies Concerning the results of CI users it appears that experienced listeners may have fewer problems perceiving auditory categories as compared to identifying individual sounds. This is the first study to test CI users in a free-sorting task and in addition to the few studies that have also tested CI users auditory categorisation suggests that categorical perception may be a useful way in which to test and rehabilitate CI users to different kinds of sounds.

L'implantation cochléaire reste à ce jour le seul moyen capable de restaurer la perception auditive chez les personnes présentant une surdité sévère ou profonde en échec d'appareillage conventionnel. Son principe repose sur la stimulation électrique directe des neurones auditifs de la cochlée par un faisceau d'électrode inséré dans l'oreille interne. Malgré les progrès réalisés dans le manufacturage des électrodes et dans la technique chirurgicale, le geste d'insertion du faisceau d'électrode demeure traumatique. Ce traumatisme est souvent responsable de la perte de l'audition résiduelle sur les fréquences graves et d'une réaction inflammatoire conduisant à une cicatrisation fibreuse. Cette réaction fibreuse est délétère à la fois pour le fonctionnement de l'implant, car augmentant l'impédance des électrodes, mais aussi pour l'audition résiduelle lorsqu'elle est préservée, limitant ainsi les possibilités de stimulation hybride électro-acoustique. Aussi les recherches actuelles tendent à réduire cette fibrose par des moyens pharmacologiques limités, utilisant un corticoïde (dexaméthasone), sans pour autant que son efficacité n'ait été démontrée de manière formelle in vitro ou in vivo. En outre, les cibles moléculaires visées lors de la réaction inflammatoire et fibrotique dans la cochlée n'étant pas clairement identifiées, il est difficile de savoir si cette approche thérapeutique est la plus adaptée. Dans ce travail nous avons donc mis au point des modèles in vitro de culture de tranche de cochlée et d'explant cochléaire de rat pour tester l'efficacité antifibrotique et la toxicité de plusieurs drogues, dont la dexaméthasone, mais aussi l'aracytine, antimitotique non ototoxique et d'utilisation sûre au contact du système nerveux central. Entre nos mains, il apparaît que la stratégie antimitotique par application d'aracytine était plus efficace contre la fibrose et moins toxique pour les cellules sensorielles que la dexamethasone. Dans une seconde partie de ce travail, nous avons utilisé deux modèles in vivo de fibrose cochléaire, à savoir : l'induction d'une labyrinthite immune à Keyhole Limpet Hemocyanin et l'implantation chronique d'un corps étranger intra-cochléaire. A nouveau, l'aracytine délivrée par pompe osmotique intracochléaire permettait de réduire significativement la fibrose dans le modèle de labyrinthite alors que l'effet de la dexamethasone n'était pas significatif. De même la préservation de l'audition était statistiquement meilleure dans le groupe des animaux traités par antimitotiques. Aussi seule l'aracytine a été testée dans l'autre modèle de corps étranger intracochléaire. Elle permettait également de réduire la fibrose observée dans la cochlée, sans effet toxique sur les neurones auditifs. Si la préservation de l'audition était impossible dans le groupe contrôle, l'audition sur les basses fréquences était conservée chez les animaux traités par aracytine. Enfin, les seuils de stimulation électrique capables de provoquer une réponse électrophysiologique par le potentiel évoqué auditif étaient significativement inférieurs dans le groupe traité par aracytine. Ainsi, nous avons pu montrer qu'une stratégie antimitotique était capable d'inhiber efficacement la fibrose dans la cochlée in vitro et in vivo, et ce avec une efficacité supérieure à la dexaméthasone. Nous recommandons donc d'envisager en pratique clinique l'utilisation de l'aracytine pour prévenir la fibrose cochléaire. De plus, ce travail souligne l'intérêt de mieux décortiquer les voies cellulaires conduisant à l'inflammation et à la fibrose cochléaire, de sorte à déterminer les meilleures cibles et molécules candidates. Ces mêmes molécules pourront être testées sur les modèles que nous avons mis au point afin de proposer de nouvelles alternatives thérapeutiques à la prévention de la fibrose cochléaire. / Cochlear implantation is the only treatment capable of restoring the auditory pathways in patient suffering from severe to profound hearing loss with poor benefit from hearing aids. Its functioning relies on direct electric stimulation of primary auditory neurons through an electrode array inserted into the cochlea.Despite the advances in electrode design and surgical technique, the act of inserting the electrode array is still traumatic. These traumas result in the loss of residual hearing in low frequencies and provoke an inflammatory reaction leading to fibrous scarring. This fibrous reaction is deleterious to not only the implant performance by increasing the impedance of the electrodes, but also the preserved residual hearing which limit the possibilities of hybrid electro-acoustic stimulation.Current researches aim at limiting this fibrosis by drug application, such as corticosteroids. Therefore dexamethasone is frequently used, but its effectiveness has been only demonstrated formally in vitro or in vivo. Furthermore, the molecular targets set in the fibrotic and inflammatory reaction in the cochlea are not clearly identified, and it is unclear whether this therapeutic approach is best suited.In this study we have developed in vitro models of rat cochlear slice and cochlear explants culture to test the antifibrotic efficacy and toxicity of various drugs, including dexamethasone, but also aracytine, an antimitotic drug with very low ototoxicity which is safely used in contact with the central nervous system. In our hands, it appears that antimitotic aracytine is more effective against fibrosis and less toxic to the sensory cells than the anti-inflammatory drug dexamethasone.In the second part of this study, we used two in vivo models of cochlear fibrosis namely the KLH(keyhole limpet hemocyanin)-induced sterile labyrinthitis and the foreign-body-induced chronic labyrinthitis. Again, the intracochlear fibrosis in the model of KLH-induced labyrinthitis was signticantly reduced by the osmotic pump with aracytine, while the effect of dexamethasone was not significant. Also the preservation of the hearing was statistically better in the group of animals treated with this antimitotic drug. Consequently, aracytine was the only drug tested in the other model of foreign-body-induced labyrinthitis. Again, aracytine reduced fibrosis in the cochlea, without any toxic effects on auditory neurons. While the preservation of the hearing was not achieved in the control group, the low frequencies hearing was preserved in animals treated with aracytine. Finally, the thresholds of electrical stimulation eliciting auditory brainstem response recordings were significantly lower in the treated group by aracytine.Thus, we have shown that an antimitotic strategy was able to inhibit fibrosis effectively in the cochlea in vitro and in vivo, and this with a greater efficiency than dexamethasone. We therefore recommend considering in clinical practice the use of aracytine to prevent cochlear fibrosis. In addition, this study stresses the importance of analyzing the cellular pathways of cochlear inflammation and fibrosis, in order to determine the best targets and candidate molecules. These molecules could be tested on the models that we have developed in order to offer new therapeutic options to prevent cochlear fibrosis.

L’implant cochléaire, la neuroprothèse la plus répandue et la plus réussie de nos jours, permet à des sujets sourds profonds de récupérer une perception auditive permettant une compréhension du langage. Bien que les technologies et les processeurs actuels aient grandement évoluées depuis ces vingt dernières années, la stratégie optimale pour coder l'intensité sonore dans l’implant n’a pas encore été trouvée. L'accès à des indices physiologiques est difficile chez le patient humain alors qu’il est relativement simple chez l’animal. Le but de cette thèse était de développer un modèle animal (cobaye) d'implantation cochléaire et d'étudier la réponse du système auditif à différentes stratégies de stimulation. Les réponses du nerf auditif et des neurones du cortex auditif primaire ont été obtenues lors de stimulations via un implant cochléaire simplifié.Nous avons observé que l’importante variabilité inter-individuelle dans l’efficacité de 2 stratégies (augmentation d’amplitude vs. de durée des pulses électriques) à augmenter les réponses du nerf auditif se répercute au niveau du cortex auditif. Les tests de nouvelles formes de pulses (pulses asymétriques ou en rampes) sur les réponses des neurones corticaux suggèrent que ce type de pulses permettrait de réduire l’étendue corticale activée par la stimulation électrique même aux charges les plus élevées. Là aussi, une importante variabilité inter-individuelle a été observée. Cela a conduit à ce que les activations corticales les plus proches de l’activation normalement observée par des sons purs, soient obtenues soit avec une forme de pulses soit une autre. Cette thèse prône donc qu’il est indispensable d’avoir accès à de nombreuses stratégies de stimulation sur chaque sujet afin de choisir celle la plus adaptée pour un patient donné. / Cochlear implant, the most successful neuroprosthesis allows deaf subjects to recover auditory perception and speech intelligibility. Over the last decades, the technology and the coding strategies in cochlear implants have been largely improved but the optimal strategy for coding loudness is still problematic. Human studies face a lot of restrictions especially regarding the collection of electrophysiological events. The primary goal of this thesis is to develop an animal model (guinea pig) of implantation and to study the auditory system's responses for different strategies for coding sound loudness (increase in amplitude vs. duration of electrical pulses). We studied the responses of the auditory nerve and primary auditory cortex obtained with electrical stimulation delivered through a simplified cochlear implant.We observed that the large inter-individual variability in the efficacy of these two classical strategies for increasing auditory nerve responses is reflected in the auditory cortex. Testing new forms of pulses (asymmetric pulses or ramped pulses) suggests that this type of pulses would reduce the evoked responses of cortical neurons even at the highest injected charges. Again, a large inter-individual variability was observed. As a consequence, for each animal, the cortical response the closest from the activation normally observed with pure tones, is obtained either with one form of pulses or another. This thesis advocates that it is essential to have access to several stimulation strategies on each subject in order to choose the most appropriate for a given patient.

Cette thèse porte sur la perception visuelle, auditive et audiovisuelle des voyelles nasales [ɑ̃] (« lent »),[ɔ̃] (« long ») et [ɛ̃] (« lin ») par des adultes devenus sourds, implantés cochléaires et implantés dutronc cérébral. L’étude sur la perception visuelle des voyelles, auprès de 22 adultes devenus sourds,redéfinit les sosies labiaux des voyelles nasales et propose une mise à jour de la classification desvisèmes. Trois études sur l’identification auditive des voyelles nasales auprès de 82, 15 et 10 adultesimplantés cochléaires mettent en évidence leur difficulté à reconnaitre les trois voyelles nasales, qu’ilsperçoivent comme des voyelles orales. Les analyses acoustiques et perceptives suggèrent que lesadultes implantés cochléaires s’appuient sur les informations fréquentielles des deux premiers picsspectraux mais négligent les informations d’intensité relative de ces pics. D’après l’étude menéeauprès de 13 adultes implantés du tronc cérébral, des informations acoustiques linguistiques sonttransmises par l’implant du tronc cérébral mais la fusion entre les informations auditives et visuellespourrait être optimisée pour l’identification des voyelles. Enfin, une enquête auprès de 179orthophonistes pointe le besoin d’une information sur la définition phonétique articulatoire actualiséedes voyelles [ɑ̃] et [ɛ̃]. / This thesis focuses on the visual, auditory and auditory-visual perception of french nasal vowels [ɑ̃](« lent »), [ɔ̃] (« long ») and [ɛ̃] (« lin ») by Cochlear Implant (CI) and Auditory Brainstem Implant(ABI) adults users. The study on visual perception of vowels, with 22 deafened adults, redefines thelip configuration of french nasal vowels and provides an update of the classification of vocalic visualphonemes. Three studies on auditory identification of nasal vowels with 82, 15 and 10 CI usershighlight their difficulty in recognizing the three nasal vowels, which they perceive as oral vowels.Acoustic and perceptual analyzes suggest that adults with CI rely on frequency informations of thefirst two spectral peaks but miss the informations of relative intensity of these peaks. The study with13 ABI users show that some linguistic acoustic cues are transmitted by the ABI but the fusion ofauditory and visual features could be optimized for the identification of vowels. Finally, a survey of179 Speech Language and Hearing Therapists show the need of an update on the phonetic articulationof french nasal vowels [ɑ̃] and [ɛ̃].

Le bénéfice de l’implant cochléaire pour la compréhension de la parole en milieu calme, et même dans certains cas pour des situations auditives complexes telles que les environnements bruyants ou l’écoute de la musique est aujourd’hui connu. Si la compréhension de la parole est nécessaire à la communication, la perception des informations non verbales transmises par la voix de même que des expressions faciales est fondamentale pour interpréter le message d’un interlocuteur. Les capacités de perception des émotions non verbales en cas de surdité neurosensorielle évolutive ont été très peu explorées. Les travaux menés dans cette thèse ont pour objectifs d’évaluer la reconnaissance des émotions non verbales dans les modalités auditive et visuelle afin de mettre en évidence d’éventuelles spécificités chez les adultes présentant une surdité évolutive. Pour cela, nous avons réalisé quatre études comportementales dans lesquelles nous avons comparé leurs performances à celles de sujets contrôles normo-entendants. Nous avons évalué le jugement des émotions portées par la musique, la voix et les visages à partir d’un paradigme expérimental impliquant la reconnaissance de catégories émotionnelles (i.e. joie, peur, tristesse...) et la perception des dimensions de valence et d’éveil de l’émotion exprimée. Les études 1 et 2 ont porté sur la reconnaissance des émotions auditives après implantation cochléaire en examinant tour à tour la reconnaissance des émotions portées par la musique et la reconnaissance de celles portées par la voix. Les études 3 et 4 ont porté sur la reconnaissance des émotions visuelles et, en particulier, des expressions faciales avant et après implantation cochléaire. Les résultats de ces études révèlent l’existence d’un déficit de reconnaissance des émotions plus marqué dans le domaine musical et vocal que facial. Il apparaît aussi une perturbation des jugements d'éveil, les stimuli étant perçus moins excitants par les patients que par les normo-entendants. Toutefois, la reconnaissance des voix et des musiques, bien que limitée, était supérieure au niveau du hasard démontrant les bénéfices de l'implant cochléaire pour le traitement des émotions auditives. En revanche, quelle que soit la modalité étudiée, les jugements de valence n'étaient pas altérés. De manière surprenante, les données de ces recherches suggèrent de plus que, chez une partie des patients testés, la reconnaissance des émotions faciales peut être affectée par la survenue d'une surdité évolutive suggérant les conséquences de la perte auditive sur le traitement des émotions présentées dans une autre modalité. En conclusion, il semblerait que la surdité, de même que l'insuffisance d’informations spectrales transmises par l’implant cochléaire, favorisent l'utilisation de la communication verbale au détriment de la communication non verbale. / While cochlear implantation is quite successful in restoring speech comprehension in quiet environments other auditory tasks, such as communication in noisy environments or music perception remain very challenging for cochlear implant (CI) users. Communication involves multimodal perception since information is transmitted by vocal and facial expressions which are crucial to interpret speaker’s emotional state. Indeed, very few studies have examined perception of non verbal emotions in case of progressive neurosensorial hearing loss in adults. The aim of this thesis was to test the influence of rehabilitation by CI after acquired deafness on emotional judgment of musical excerpts and in non verbal voices. We also examined the influence of acquired post-lingual progressive deafness on emotional judgment of faces. For this purpose, we conducted four experimental studies in which performances of deaf and cochlear implanted subjects were compared to those of normal hearing controls. To assess emotional judgment in music, voices and faces, we used a task that consisted of emotional categories identification (happiness, fear, anger or peacefulness for music and neutral) and dimensional judgment of valence and arousal. The first two studies evaluated emotional perception in auditory modality by successively examining recognition of emotions in music and voices. The two following studies focused on emotion recognition in visual modality, particularly on emotional facial expressions before and after cochlear implantation. Results of these studies revealed greater deficits in emotion recognition in the musical and vocal than visual domains as well as a disturbance of arousal judgments, stimuli being perceived less exciting by CI patients as compared to NH subjects. Yet, recognition of emotions in music and voices, although limited, was performed above chance level demonstrating CI benefits for auditory emotions processing. Conversely, valence judgments were not impaired in music, vocal and facial emotional tests. Surprisingly, results of these studies suggest that, at least for a sub-group of patients, recognition of facial emotions is affected by acquired deafness indicating the consequences of progressive hearing loss in processing emotion presented in another modality. Thus, it seems that progressive deafness as well as the lack of spectral cues transmitted by the cochlear implant might foster verbal communication to the detriment of the non verbal emotional communication.

La communication parlée peut être vue comme un processus interactif impliquant un couplage fonctionnel entre les systèmes moteur et sensoriel. L’objectif de ce travail de thèse est de tester ces possibles liens perceptivo-moteurs, aussi bien lors de la perception que de la production de la parole, au travers de multiples paradigmes comportementaux et auprès de différentes populations de participants. Le protocole expérimental mis en place est composé de trois paradigmes expérimentaux classiques : un premier paradigme de close-shadowing,visant à explorer le format partiellement moteur de stimuli auditifs et audiovisuels de parole ; un second paradigme permettant de mettre en évidence des corrélations entre la production et la perception de voyelles ; et enfin, un dernier paradigme d’imitation consciente et inconsciente de fréquence fondamentale.Suite à la validation de notre protocole expérimental auprès d’une population contrôle de jeunes adultes normo-entendants, nous avons étudié une seconde population constituée d’adultes normo-entendants séniors, et ceci afin d’évaluer la conséquence d'un déclin des fonctions cognitives et langagières. Les résultats obtenus ont permis de suggérer une activation fonctionnelle des liens perceptivo-moteurs lors de la perception et de la production de parole chez l’ensemble des participants. La troisième population testée était constituée de patients sourds post-linguaux puis implantés, afin de déterminer l'impact d'une déprivation sensorielle ainsi que les éventuels réapprentissages liés à leur implantation sur ces liens perceptivo-moteurs. De manièresurprenante, les résultats ont mis en évidence des relations sensori-motrices actives chez ces participants, et ce même très peu de temps après l’implantation. Pris ensemble, les résultats observés avec ces trois paradigmes expérimentaux et auprès de ces trois groupes de participants attestent de la nature perceptivo-motrice de la parole. De manière importante, malgré des performances dégradées, ces interactions entre systèmes sensoriels et moteur lors de la perception et de la production de parole resteraient fonctionnelles auprès des deux populations, celle des adultes normo-entendants séniors etcelle des patients sourds post-linguaux porteurs d’un implant cochléaire. / Speech communication can be considered as an interactive process involving afunctional coupling between sensory and motor systems. The aim of this thesis was to test possible perceptuo-motor linkages during both speech perception and production, using distinct behavioral paradigms and populations. The experimental protocol was made of three classic experiments: a first paradigm of close-shadowing, aiming at exploring the partially motor format of audio and audiovisual stimuli; a second paradigm allowing to correlate production and perception of vowels; and a third paradigm of conscious and unconscious imitation of pitch. The experimental protocol was validated with a first group of young hearing adults. The second population studied was composed of elderly normal-hearing participants, in order to evaluate the consequences of both cognitive and linguistic declines. Results allowed us to suggest a functional activation of perceptuo-motor linkage during speech production and perception.The third population we tested comprised post-lingually deaf patients wearing acochlear implant. Our objective was to determine the impact of the sensorial deprivation and the re-learning processes, associated with their implantation, on perceptuo-motor linkages. Unexpectedly, results showed an active sensori-motor relationship in those participants, even shortly after the cochlear implantation. Altogether, our results confirmed the perceptuo-motor nature of speech. Importantly, in spite of degraded performances, these interactions between the sensory and the motor systems during speech production and perception remained functional in both the elderly normal-hearing population and the post-lingually deaf patients, wearing a cochlear implant.

Cette thèse porte sur la perception visuelle, auditive et audiovisuelle des voyelles nasales [ɑ̃] (« lent »),[ɔ̃] (« long ») et [ɛ̃] (« lin ») par des adultes devenus sourds, implantés cochléaires et implantés dutronc cérébral. L’étude sur la perception visuelle des voyelles, auprès de 22 adultes devenus sourds,redéfinit les sosies labiaux des voyelles nasales et propose une mise à jour de la classification desvisèmes. Trois études sur l’identification auditive des voyelles nasales auprès de 82, 15 et 10 adultesimplantés cochléaires mettent en évidence leur difficulté à reconnaitre les trois voyelles nasales, qu’ilsperçoivent comme des voyelles orales. Les analyses acoustiques et perceptives suggèrent que lesadultes implantés cochléaires s’appuient sur les informations fréquentielles des deux premiers picsspectraux mais négligent les informations d’intensité relative de ces pics. D’après l’étude menéeauprès de 13 adultes implantés du tronc cérébral, des informations acoustiques linguistiques sonttransmises par l’implant du tronc cérébral mais la fusion entre les informations auditives et visuellespourrait être optimisée pour l’identification des voyelles. Enfin, une enquête auprès de 179orthophonistes pointe le besoin d’une information sur la définition phonétique articulatoire actualiséedes voyelles [ɑ̃] et [ɛ̃]. / This thesis focuses on the visual, auditory and auditory-visual perception of french nasal vowels [ɑ̃](« lent »), [ɔ̃] (« long ») and [ɛ̃] (« lin ») by Cochlear Implant (CI) and Auditory Brainstem Implant(ABI) adults users. The study on visual perception of vowels, with 22 deafened adults, redefines thelip configuration of french nasal vowels and provides an update of the classification of vocalic visualphonemes. Three studies on auditory identification of nasal vowels with 82, 15 and 10 CI usershighlight their difficulty in recognizing the three nasal vowels, which they perceive as oral vowels.Acoustic and perceptual analyzes suggest that adults with CI rely on frequency informations of thefirst two spectral peaks but miss the informations of relative intensity of these peaks. The study with13 ABI users show that some linguistic acoustic cues are transmitted by the ABI but the fusion ofauditory and visual features could be optimized for the identification of vowels. Finally, a survey of179 Speech Language and Hearing Therapists show the need of an update on the phonetic articulationof french nasal vowels [ɑ̃] and [ɛ̃].

Les enfants sourds congénitaux ne peuvent pas acquérir le langage oral. L'acquisition du langage après réhabilitation montre des différences individuelles qui peuvent être liées à la réorganisation corticale consécutive à la surdité. Le fonctionnement auditif cortical peut être exploré par les méthodes électrophysiologiques. Notre première étude a permis de montrer une relation entre les réponses auditives temporales (onde N1c) et les capacités langagières chez des enfants avec une réhabilitation audioprothétique. Dans une seconde étude, nous avons mis en évidence une réponse spécifique à la voix humaine chez les enfants implantés cochléaires ayant un bon niveau de langage. La distribution de cette réponse est cependant différente de celle obtenue chez les enfants normo-entendants. La réduction de l'artefact dû à l'implant cochléaire a été une étape préliminaire indispensable à l'analyse des potentiels évoqués auditifs corticaux. L’identification de tels marqueurs permettra de définir des facteurs pronostics et de mieux repérer les enfants nécessitant une adaptation précoce de la rééducation. / Congenitally deaf children cannot acquire spoken language. Language development following auditory rehabilitation varies widely from child to child; this variability could be explained by cortical reorganisation following congenital deafness. Electrophysiological techniques make it possible to investigate cortical auditory processing. Our first study identified a relationship between auditory temporal responses (N1c wave) and language performance in children fitted with hearing aids for moderate congenital deafness. Our second study investigated cortical voice processing in children with a cochlear implant (CI) and with good language performance. Minimisation of the CI artifact was a preliminary step to analyse cortical auditory evoked potentials. A specific response to voice was found in children with CI, broader and more frontally distributed than this recorded in normal hearing children. The identification of such markers shoult it make possible to identify prognostic factors and to better indentify children in need of early care management.