Introduction : De nouvelles technologies de suppléance auditive sont disponibles pour aider les personnes ayant une surdité sévère à profonde en hautes fréquences, dont les prothèses auditives avec abaissement fréquentiel (compression ou transposition fréquentielle) et l’implant cochléaire, en version standard ou électroacoustique. Aucune étude n’a encore été réalisée afin de comparer directement l’efficacité de ces trois alternatives pour améliorer la reconnaissance de la parole chez cette clientèle. De plus, les bénéfices apportés par ces technologies dans le contexte réel de la vie quotidienne demeurent à ce jour peu explorés. Objectifs : Cette thèse visait à comparer l’efficacité de la prothèse auditive conventionnelle, de la prothèse auditive avec transposition fréquentielle et de la prothèse auditive avec compression fréquentielle avec celle de l’implant cochléaire électroacoustique pour améliorer les capacités de reconnaissance de la parole chez des adultes présentant une surdité sévère à profonde en hautes fréquences. L’objectif complémentaire était d’explorer les bénéfices apportés par ces technologies du point de vue des participants. Méthodologie : Une étude suivant un devis mixte séquentiel explicatif a été mise en place. Dix adultes avec surdité sévère à profonde en hautes fréquences ont participé à une étude expérimentale à cas unique. Les sujets ont fait l’essai des deux technologies de prothèses auditives (compression et transposition fréquentielle) successivement pendant 8 semaines chacune, suivant un devis ABAC où les prothèses auditives conventionnelles du participant constituaient la référence de base. À la fin de ces essais, un participant a obtenu un implant cochléaire électroacoustique. La durée totale du suivi s’étendait ainsi sur 16 à 32 semaines. Des mesures de performance ont été réalisées à chaque semaine pendant toute la durée du suivi. La reconnaissance de la parole a été évaluée avec le test de monosyllabes de Benfante ainsi que la version en français canadien du Hearing in Noise Test, dans le silence et dans trois conditions de bruit. Les versions françaises des questionnaires GHABP et APHAB ont également été utilisées pour mesurer les bénéfices obtenus avec chaque technologie. Des données complémentaires sur l’efficacité de l’implant cochléaire électroacoustique ont aussi été extraites des dossiers cliniques de patients ayant reçu cette technologie. Par la suite, des entrevues semi-dirigées individuelles ont été complétées pour documenter l’expérience des participants, de leur propre point de vue, avec chacune des technologies évaluées. Les données issues de ces entrevues ont été analysées selon les principes de l’analyse qualitative de contenu. Résultats : L’utilisation des prothèses auditives avec abaissement fréquentiel a apporté une amélioration statistiquement significative de la reconnaissance de la parole chez cinq participants, en comparaison avec les prothèses auditives conventionnelles ; les autres participants n’ont obtenu aucun gain ou une dégradation de leurs performances avec ces technologies. La majorité des participants a toutefois rapporté une meilleure perception de la parole dans plusieurs situations d’écoute et de communication de la vie de tous les jours ainsi qu’une meilleure perception des sons de hautes fréquences avec les prothèses avec abaissement fréquentiel, dans le calme comme dans le bruit. Certains participants ont mentionné avoir ressenti une diminution de l’effort d’écoute nécessaire pour pouvoir écouter et suivre une conversation, résultant en un niveau de fatigue réduit, une amélioration de l’estime de soi ainsi qu’une plus grande participation sociale. La majorité des participants a préféré l’une ou l’autre des technologies d’abaissement fréquentiel en comparaison avec la prothèse auditive conventionnelle. Néanmoins, le participant ayant reçu un implant cochléaire électroacoustique a obtenu les plus grandes améliorations de la reconnaissance de la parole et rapporté les plus grands bénéfices avec cette technologie, en comparaison avec les différentes prothèses auditives évaluées ; les données extraites des dossiers d’autres patients ayant reçu un implant électroacoustique ont permis d’établir que les performances de ce participant étaient comparables à celles des autres patients présentant un profil audiométrique similaire. Conclusion : L’implant électroacoustique apparaît être l’alternative la plus performante pour améliorer la reconnaissance de la parole chez les personnes avec surdité sévère à profonde en hautes fréquences et pour leur fournir un bénéfice plus important dans leur vie quotidienne. C’est toutefois l’alternative la plus invasive, risquée et coûteuse. Considérant que les bénéfices que certains patients tirent des prothèses auditives avec abaissement fréquentiel sont significatifs selon leur propre perspective, l’essai de ces technologies devrait être envisagé avant une implantation cochléaire. / Introduction: Different technological alternatives have been developed to meet the needs of persons living with a severe-to-profound high-frequency hearing loss, such as frequency-lowering hearing aids, including frequency-compression and frequency-transposition hearing aids, or electric acoustic stimulation cochlear implants. To date, no study was conducted to explore which of these alternatives is the most effective to improve speech perception for this population. Also, the benefits provided by those technologies in real-life remain unexplored. Objectives: The objective of this thesis was to compare the effectiveness of frequency-transposition, frequency-compression hearing aids and the electric acoustic stimulation cochlear implant to improve speech recognition in participants with a sensorineural severe-to-profound high-frequency hearing loss. A complementary objective was to explore the benefits provided by those technologies from the perspective of the users. Methods: A mixed methods research project was conducted, following a sequential explanatory design. Ten adults with a severe-to-profound high-frequency hearing loss were recruited. They were all tested with frequency-compression and frequency-transposition hearing aids following an ABAC single-subject design; four-week baselines were completed with their own hearing aids, followed by eight-week trials with each device. One participant also received an electric acoustic stimulation implant after hearing aid trials. Follow-up time ranged from 16 to 32 weeks. Speech recognition was measured each week using sentence and monosyllable tests, in quiet and in noise. The subjective benefit with each technology was assessed with standardized questionnaires. Complementary data on the electric acoustic stimulation implant effectiveness were extracted from our database of electric acoustic stimulation users. At the end of trials, individual semi-structured interviews were conducted. Participants were questioned about changes, advantages or disadvantages experienced with each assessed technology, and their preference for one technology over the others. Data were analyzed following the principles of qualitative content analysis. Results: Frequency-lowering hearing aids improved speech recognition in five participants when compared to conventional hearing aids. Others experienced either no gain or some degradation in speech recognition when using a frequency-lowering algorithm. Participants subjectively perceived better speech understanding in a variety of quiet and noisy listening situations, plus improved high-frequency sound detection with both frequency-lowering hearing aids. Some participants also mentioned lower levels of listening effort and fatigue and an improvement in self-confidence, which led to an increased social participation. Most participants preferred frequency compression or frequency transposition to their own hearing aids. Still, the participant who received an electric acoustic stimulation implant obtained the greatest improvement in speech recognition and reported a better benefit with this technology, in comparison with all assessed hearing aid devices. Data collected from our database of electric acoustic stimulation patients validated that the electric acoustic stimulation participant was representative of our electric acoustic stimulation users’ population. Conclusion: The electric acoustic stimulation implant appears as the first indication for treating people with a severe-to-profound high-frequency hearing loss. Moreover, from the participants’ perspective, the three assessed technologies can deliver greater benefits than conventional amplification for people with a severe-to-profound high-frequency hearing loss, but the electric acoustic stimulation implant appears as potentially more beneficial than both hearing aids. However, it is also the costliest and most invasive alternative. Thus, and considering the significant benefit some participants obtained with frequency-lowering hearing aids, trials using these technologies should be considered on an individual basis prior to cochlear implantation.

Le vieillissement normal s'accompagne de difficultés à suivre les conversations dans les environnements exigeants, par exemple en présence de bruit ou de plusieurs locuteurs. Cet obstacle à la communication augmente le risque d'isolement social. Les aides auditives sont souvent insuffisantes pour réduire adéquatement ces difficultés, suggérant l'implication de mécanismes centraux. L'étiologie complexe de ce déclin demeure incertaine, ce qui limite le développement de nouvelles stratégies pour prévenir ou réduire ces difficultés prévalentes. Des études récentes ont suggéré que le vieillissement de la voie dorsale du langage pourrait être impliqué dans la réduction des capacités de perception de la parole chez les aînés. Ce réseau est notamment responsable de l'analyse acoustique (gyrus temporal supérieur ; STG), phonologique (sulcus temporal supérieur ; STS) et articulatoire (cortex prémoteur ventral ; PMv) de la parole. La contribution de chacune de ces étapes d'analyse au déclin de la perception de la parole chez les aînés demeure toutefois inconnue. La stimulation magnétique transcrânienne (TMS) permet de moduler l'excitabilité corticale et de produire des changements dans des tâches comportementales, incluant des tâches langagières. L'utilisation de la TMS pour augmenter l'excitabilité corticale dans les aires impliquées dans le traitement de la parole pourrait réduire les difficultés de perception de la parole fréquemment rapportées chez les aînés. Toutefois, très peu d'études de neurostimulation ont été réalisées chez les personnes âgées, ce qui limite les connaissances sur le potentiel de ces méthodes pour induire des changements dans le cerveau vieillissant. L'objectif général de cette thèse consistait à déterminer si la TMS excitatrice appliquée à des régions impliquées dans le traitement de la parole pouvait améliorer la performance en perception de la parole dans le bruit chez l'adulte en santé. Le sous-objectif était d'identifier les facteurs qui influencent la réponse à la TMS, dont l'âge, la performance de base, la région stimulée, la variabilité du locuteur et les caractéristiques des régions stimulées (épaisseur corticale et force du signal BOLD). Pour répondre à ces objectifs, deux études ont été réalisées. L'étude 1a incluait l'élaboration d'un test de discrimination de syllabes accompagnée d'un bruit de parole, validé auprès de 21 participant.e.s en santé âgé.e.s de 20 à 85 ans. L'étude 1b incluait des séances de TMS excitatrice (théta-burst intermittentes) au STS et au PMv à partir d'images anatomiques IRM individuelles, auprès d'un second échantillon de 34 participant.e.s âgé.e.s de 32 à 79 ans. Une séance de stimulation placebo (sham) a été effectuée pour obtenir une mesure de performance de base. L'étude 2 incluait 30 participant.e.s âgé.e.s de 21 à 78 ans. Des séances de TMS excitatrices ont été appliquées au vertex (séance sham), au STG, au STS et au PMv en fonction des pics d'activité individuels mesurés durant une séquence d'imagerie magnétique fonctionnelle (1 visite pour l'imagerie et 2 visites pour les séances de TMS). La tâche de discrimination de syllabes dans le bruit incluait deux conditions: dans l'une d'elles, un seul locuteur produisait tous les stimuli (locuteur fixe), alors que dans l'autre, huit locuteurs variaient à travers les essais et à l'intérieur d'un même essai (locuteurs multiples). Les résultats des deux études démontrent un effet négatif de l'âge sur la performance au test de perception de la parole dans le bruit, indépendamment de mesures de l'audition et de la cognition. De plus, l'étude 2 a montré une interaction entre l'âge et la variabilité qui suggérait une réduction de la capacité de normalisation du locuteur chez les aînés. Les analyses des différences de score post-TMS ont révélé que les individus présentant plus de difficultés à la performance de base bénéficient plus de la TMS. De plus, une interaction entre l'âge et l'épaisseur corticale a été observée : les adultes âgés présentant une épaisseur corticale plus faible démontraient de meilleurs bénéfices post-TMS, et cette relation était inversée chez les jeunes adultes. Ces résultats confirment le rôle de la voie dorsale dans les habiletés de PPB et suggèrent qu'une augmentation de l'excitabilité corticale dans ce réseau peut réduire les difficultés de PPB chez l'adulte, mais que le bénéfice potentiel de cette méthode dépend de l'âge et de l'état structurel de ce réseau. Ces connaissances sont essentielles au développement d'interventions basées sur la neurostimulation pour réduire les obstacles à la communication dans la population adulte. / Normal aging is associated with difficulties following conversations in demanding environments, such as in the presence of noise or multiple talkers. These prevalent difficulties hinder communication and increase the risk of social isolation. Hearing aids often prove insufficient in adequately reducing these difficulties, suggesting the involvement of central mechanisms. The etiology of this decline remains uncertain, limiting the development of new strategies to prevent or alleviate these prevalent difficulties. Recent studies have suggested that aging in the dorsal language pathway may be implicated in the reduction of speech perception abilities in older individuals. This network is notably responsible for the acoustic (superior temporal gyrus; STG), phonological (superior temporal sulcus; STS), and articulatory (ventral premotor cortex; PMv) processing of speech. However, the contribution of each of these speech processing stages to speech perception decline in older individuals remains unknown. Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) can modulate cortical excitability and induce changes in behaviour, including language-related behaviours. Using TMS to increase cortical excitability in areas involved in speech processing could reduce the reported speech perception difficulties in older individuals. However, very few neurostimulation studies have been conducted in the elderly, limiting our understanding of the potential of these methods to induce changes in the elder brain. The overall objective of this thesis was to determine if faciliatory TMS applied to regions involved in speech processing could improve speech perception in noise (SPiN) performance in healthy adults. The secondary objective was to identify the factors that influence the response to TMS, including age, baseline performance, talker variability, target region, and their characteristics (cortical thickness and BOLD signal strength). To address these objectives, two studies were conducted. Study 1a involved the development of a syllable discrimination test in speech noise, validated with 21 healthy participants aged 20 to 85. Study 1b included sessions of excitatory TMS (intermittent theta-burst) to the STS and PMv based on individual MRI anatomical images, with a second sample of 34 participants aged 32 to 79. A placebo (sham) stimulation session was performed to obtain a baseline performance measure. Study 2 included 30 participants aged 21 to 78. Faciliatory TMS sessions were applied to the vertex (sham session), STG, STS, and PMv based on individual activity peaks measured during a functional magnetic resonance imaging (fMRI) sequence (1 MRI visit and 2 TMS visits). The syllable discrimination task in noise included two conditions: in one, a single talker produced all stimuli (fixed talker), while in the other, eight talkers varied across trials and within the same trial (multiple talkers). The results of both studies demonstrate a negative effect of age on performance in the SPiN test, independent of hearing and cognitive measures. Furthermore, Study 2 showed an interaction between age and variability on performance, suggesting a reduction in the older individuals' ability to normalize talker variability. Post-TMS difference score analyses revealed that individuals with more difficulty in baseline performance benefited more from TMS. Additionally, an interaction between age and cortical thickness was observed: older adults with lower cortical thickness showed greater post-TMS benefits, while this association was reversed in younger adults. These results confirm the role of the dorsal pathway in speech perception abilities and suggest that increasing cortical excitability in this network can reduce speech perception difficulties in adults, but the extend of the benefit will vary according to age and structural state of this network. This knowledge is essential for the development of neurostimulation-based interventions to reduce communication barriers in the adult population.