Plusieurs fonctions cognitives sont latéralisées dans le cerveau humain adulte. Nous avons étudié l’origine des asymétries fonctionnelles chez les nourrissons, en évaluant les substrats neuronaux de reconnaissance des visages et des traitements du langage imbriqués dans les réseaux visuels et auditifs, grâce à la neuroimagerie non invasive (EEG et l’IRM de diffusion). Pour cela, nous avons étudié le développement fonctionnel et structurel de ces deux systèmes cérébraux au cours des six premiers mois postnataux. Nous avons observé que la vitesse des réponses visuelles était liée à la maturation des faisceaux de fibres de la matière blanche conduisant ces réponses, plus que l’âge des bébés, alors que la vitesse des réponses auditives doit dépendre d’un réseau de faisceaux de fibres et de régions corticales plus vaste. Parallèlement, nous avons étudié la latéralisation de la reconnaissance des visages grâce à un paradigme de discrimination des visages présentés dans chaque hémichamp. Nous avons observé que seul l'hémisphère droit pouvait discriminer les visages et que les informations pertinentes étaient transférées entre les deux hémisphères. Pour cibler la latéralisation du traitement du langage, nous avons étudié les réponses à des stimuli de la parole présentés de manière monaurale. Une comparaison entre un groupe de nourrissons avec une agénésie du corps calleux et un groupe contrôle a montré que les réponses à ces stimuli étaient transférées de façon asymétrique via le corps calleux. Cette asymétrie, facilitée vers l’hémisphère gauche, intervient probablement dans la latéralisation précoce du réseau du langage. L’ensemble de ces études mettent bien en évidence le potentiel de la neuroimagerie pour étudier le développement du cerveau et ces asymétries précoces. / Several cognitive functions such as face and speech processing are lateralized in the adult human brain. The ontogeny of these functional asymmetries is yet poorly understood. We aimed to evaluate the neural substrates of face and speech processing, nested in the visual and auditory networks using non-invasive neuroimaging techniques in infants. First, we studied how the functional and structural characteristics of these two brain systems change over the first postnatal semester. With EEG, we showed age-related decreases in the latency of brain responses and demonstrated that the speed of early visual responses is related to the maturation of underlying white matter tracts conducting them, as assessed with diffusion MRI. For the auditory system, our results suggested that the speed of responses may rely on maturation of more pathways and cortical regions. In parallel, we studied face processing lateralization using a discrimination paradigm of faces presented in each hemifield and observed that only the right hemisphere was able to discriminate between faces. Further evidence also suggested a transfer of face-relevant information across hemispheres. To study speech processing lateralization, we used a paradigm with monaural presentation of speech stimuli. A comparison between typical infants and infants with callosal agenesis, suggested an asymmetric transfer of auditory information across hemispheres, facilitated toward the left hemisphere, that might contribute to the lateralization of language early on. This thesis highlights the potential of neuroimaging techniques for the study of brain’s structural and functional development and of hemispheric asymmetries early on.

Des preuves convergentes ont attribué aux interneurones de l’inhibition périsomatique (IIPs) un rôle clé dans la production des oscillations gamma (OG). J’ai sondé optogénétiquement l'effet de l'inhibition périsomatique réduite sur les OG et l'apprentissage associatif dans le cortex auditif des souris se comportant librement. Contrairement aux expectatives, je n'ai pas observé une réduction des OG pendant l'inhibition des IIPs, mais plutôt une forte augmentation de l'amplitude dans les OG. L'amplification du potentiel évoqué auditif (PEA) N15, ainsi que l'absence d'une augmentation de la synchronisation entre le cortex et le thalamus, suggèrent que la diminution de l'inhibition périsomatique désinhibe le cortex auditif et favorise la génération intracorticale des OG. Dans une autre expérience, j’ai montré que l'inhibition des IIPs a détérioré l'apprentissage et a produit une réduction liée à l'expérience dans le PEA N15. Enfin, j’ai trouvé que l'abaissement de l'inhibition optogénétique livré à IIP et le réapprentissage des souris ont renforcé les OG auditivement induites. / Convergent evidence has attributed to perisoma-inhibiting interneurons (PIIs) a key role in the generation of gamma oscillations (GO). I optogenetically probed the effect of reduced perisomatic inhibition on GO and associative learning in the auditory cortex of freely behaving mice. Contrary to expectations, I did not observe a reduction in GO during inhibition of PIIs, but rather a strong increase in the amplitude of GO. The amplification of the auditory-evoked potential (AEP) N15, together with the absence of an increase in synchrony between the cortex and the thalamus, suggest that decreased perisomatic inhibition disinhibits the auditory cortex and promotes the intracortical generation of GO. In a different experiment, I showed that inhibition of PIIs impaired learning and produced an experience-related reduction in the AEP N15. Lastly, I found that lowering the optogenetic inhibition delivered to PIIs and retraining mice enhanced auditory-induced GO.

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’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.

Les interfaces cerveau-machine visent à établir un lien de communication entre le cerveau et un système externe à ce dernier. Les électroencéphalogrammes (EEG), dans ce contexte, ont l’avantage d’être non invasifs. Par contre, l’information sensorielle qui se retrouve dans un signal EEG est beaucoup moins ciblée que dans un signal neuronal acquis par une méthode invasive. De plus, étant donné que le cortex auditif est situé dans des repliements du tissu cortical, les neurones qui déchargent, suite à un stimulus auditif, sont parallèles à la surface corticale sur laquelle les EEG sont enregistrés. Par conséquent, l’information auditive qui se retrouve dans le canal EEG situé vis-à-vis du cortex auditif est faible. L’objectif principal de ce projet de recherche consiste donc à étudier la répartition de l’information auditive dans l’ensemble des canaux EEG. Pour ce faire, nous utilisons deux approches. Dans la première, nous tenterons d’estimer l’activité corticale sous-jacente à partir des signaux EEG en utilisant un modèle de couplage bande fréquence. En effet, certaines bandes de fréquences sont des bons prédicteurs des décharges neuronales. Cependant, cette approche n’a pas été validée pour le système auditif, nous confronterons donc l’estimation obtenue à une autre estimation en ayant recours à un modèle spécialisé pour l’encodage du signal de parole faisant appel aux processus ponctuels. Ce modèle prend en compte les dynamiques intrasèques des neurones et également des propriétés spectrotemporelles du stimulus d’entrée. Dans la seconde approche, nous étudierons la possibilité de classifier 3 voyelles (a, i et u) en fonction du nombre de canaux EEG utilisés ainsi que leur répartition sur le cuir chevelu. Nous aurons recours, pour cela, à un réservoir de neurone à décharge récurrent activé en entrée par les données EEG. Les résultats démontrent que l’information auditive se retrouve en fait dans l’ensemble des canaux EEG et qu’elle n’est pas confinée à un nombre restreint d’électrodes. Il est également montré que lorsque l’on utilise les 64 électrodes que comporte l’EEG pour classifier les 3 voyelles, on obtient une classification de l’ordre de 80%, mais aussi qu’un nombre limité de 10 électrodes suffit pour obtenir une classification satisfaisante et, qu’en plus, la position de ces électrodes sur le cuir chevelu est peu importante.

En réponse à une stimulation sonore, la cellule ciliée interne libère du glutamate qui va activer des récepteurs distribués sur le bouton post-synaptique. Les courants post-synaptiques vont ensuite dépolariser la terminaison périphérique des neurones auditifs primaires, et initier le déclenchement d'un potentiel d'action. Tandis que la connaissance des mécanismes pré-synaptiques a considérablement progressé ces 10 dernières années, les mécanismes responsables de l'initiation des potentiels d'action sont encore méconnus. Dans cette étude, nous avons déterminé les conductances ioniques nécessaires au déclenchement des potentiels d'action.Les paramètres biophysiques des conductances (Na+ et K+) ont été identifiés (algorithme d'identification trace entière) à partir d'enregistrements de patch clamp acquis sur les corps cellulaires. Un modèle mathématique de nœud de Ranvier a ensuite été développé en faisant l'hypothèse que les canaux présents sur le corps cellulaire et sur un nœud de Ranvier étaient de même nature mais en densité différente. Les paramètres de ce modèle ont été identifiés pour reproduire les potentiels d'action extracellulaire au moyen d'un algorithme de descente du gradient.Nous avons identifié : i) un courant Na+ entrant rapide (GNa activation: V1/2=-33 mV, tau_act< 0.5 ms; inactivation: V1/2=-61 mV, tau_inact < 2 ms) et deux courants K+ sortants, un rectifiant retardé activé à haut seuil (GKH, activation: V1/2=-41 mV; tau_act < 2.5 ms) et un activé à bas seuil (GKL, activation: V1/2=-56 mV; tau_act < 5 ms). Le modèle de nœud de Ranvier génère des potentiels d'action extracellulaire similaires à ceux enregistrés in vivo. La différence de durée du potentiel d'action observée le long de l'axe tonotopique (i.e. 450 µs de durée pic à pic à 1 kHz contre 250 µs à 20 kHz) s'explique parfaitement par un gradient de densité en canaux ioniques le long de la cochlée (GNa ~78 nS, GKL ~9 nS, GKH ~3 nS à 1 kHz contre GNa ~90 nS, GKL ~12 nS, GKH ~6 nS à 20 kHz).Cette étude a permis d'identifier les conductances ioniques et les densités de canaux responsables de l'initiation des potentiels d'action dans les neurones auditifs primaires. Elle suggère que la coopération entre le courant Na+ et des 2 courants K+ est probablement à l'origine de la haute fréquence de décharge de ces neurones. Le modèle de nœud de Ranvier permet en outre de tester de nouvelles stratégies de stimulation électrique dans le contexte de l'implant cochléaire. / In response to sound stimulation, inner hair cell triggers glutamate release onto the dendrite-like processes of primary auditory neurons and drives action potentials, which are convey to the central nervous system. Whereas knowledge of the transfer function at the ribbon synapse has considerably progress, little is known about the voltage-gated ionic channels which shape the action potential. Here, we provide a comprehensive computational model bridging the gap between the voltage-dependent currents measured in vitro on fresh isolated primary auditory neurons and spikes (extracellular action potentials) recorded in vivo from guinea pig auditory nerve fibers.Voltage-dependent currents (Na+ and K+) of SGNs somata patch-clamp recordings were fitted by a Hodgkin-Huxley model with a full trace identification algorithm. Node of Ranvier model was designed from the hypothesis that channel expressed on soma were identical, but differ in density. Simulated spikes were adjusted in order to match in vivo single-unit recordings with gradient-descent algorithm. Computation of the data allows to the identification of: i) one fast inward Na current (GNa activation: V1/2=-33 mV, τact< 0.5 ms; inactivation: V1/2=-61 mV, τinact < 2 ms); and ii) two K conductances, a high voltage-activated delayed-rectifier component (GKH, activation: V1/2=-41 mV; τact < 2.5 ms) and a low voltage-activated component (GKL, activation: V1/2=-56 mV; τact < 5 ms). Node of Ranvier model generate spikes that fit with in vivo recordings. Interestingly, the different spike durations along the tonotopic axis measured in vivo (i.e. 450 µs peak-to-peak duration versus 250 µs for 1 to 20 kHz, respectively) was explain by a gradual change in Na and K channel densities along the cochlea (GNa ~78 nS, GKL ~9 nS, GKH ~3 nS at 1 kHz versus GNa ~90 nS, GKL ~12 nS, GKH ~6 nS at 20 kHz).This study identifies the ionic conductances and densities, which shape the action potential waveform of auditory nerve fibers and suggests that the interplay of fast inward Na+ current and the two K+ enables the auditory nerve fibers to sustain high firing rates. In addition, this node of Ranvier model provides a valuable tool to design new electrical stimulation strategies for cochlear implants.

Ce travail de thèse porte sur l’entraînement auditif chez des enfants sourds profonds congénitaux. Il a pour objectif d’évaluer non seulement les effets de l’entraînement auditif sur les performances auditives générales mais aussi les effets de transfert sur la perception langagière et la production de la parole. Une période prolongée de déprivation auditive entraîne des difficultés massives de réception et de production du langage, des difficultés cognitives et perturbe la maturation des voies auditives centrales qui limitent les effets de la réhabilitation de la transmission sonore (implants ou prothèses auditives). Il est donc indispensable d’apprendre aux enfants l’acte d’écouter et de développer leur acuité auditive. La première étude de ce travail évalue la méthode d’entraînement auditif le « Son en Mains », un programme expérimental ludique qui permet la stimulation des opérations auditives générales, telles que l’identification, la discrimination, l’analyse de scènes auditives et la mémoire auditive. L’entraînement se déroule sur une période de 16 semaines à raison d’une séance hebdomadaire. Les résultats sont présentés et discutés dans les quatre premiers articles de la partie expérimentale. Ils montrent que le programme d’entraînement « Son en Mains » permet aux enfants sourds profonds une amélioration de leurs performances auditives mais surtout des effets de transfert vers les tâches non entraînées (discrimination phonétique et production de la parole). Les études 2 et 3 de cette thèse s’intéressent aux effets de l’apprentissage musical chez des enfants sourds profonds congénitaux. Ces études sont basées sur les observations effectuées chez les enfants normo-entendants qui montrent que l’apprentissage de la musique induit non seulement un traitement auditif plus fin mais aussi des effets positifs sur la cognition. Dans l’étude 2, des enfants sourds suivant des leçons de musique depuis 4 ans en moyenne montrent de meilleures performances en discrimination phonétique que les enfants sourds non musiciens issus du même établissement spécialisé. Ainsi, les scores des enfants musiciens semblent comparables à ceux obtenus avec le programme d’entraînement « Son en Mains » chez des enfants non musiciens (article 5). Enfin, la troisième étude de cette thèse explore les effets de leçons musicales sur la perception des émotions musicales et sur les capacités d’apprentissage implicite. Les résultats montrent que les enfants sourds musiciens présentent plus de difficultés que les enfants entendants non musiciens pour identifier les différentes émotions musicales (article 6). En revanche leurs capacités d’apprentissage implicite sont équivalentes (article 7). Les articles 8 et 9 représentent notre contribution méthodologique et théorique. En discussion générale, nous débattons des implications de ces résultats dans la prise en charge des enfants sourds profonds. / This thesis focuses on the auditory training and auditory skill development of congenitally profoundly deaf children. It aims to evaluate, not only the effects of auditory training/auditory skill development on general auditory performances, but also the transfer effects on speech perception and development. An extended period of auditory deprivation leads to major difficulties in reception and speech production, cognitive difficulties, and also disrupts the maturation of central auditory pathways which limit the effects of hearing loss treatment in restoring sound transmission (cochlear implants or hearing aids). It is therefore necessary to teach children how to actively listen and to develop their auditory acuity. The first study of this thesis evaluates the auditory training/auditory skill development method entitled “Sound in Hand”, a recreational experimental program that allows stimulation of the general auditory processing skills, such as identification, discrimination, auditory scene analysis and auditory memory. The training program takes place over 16 weeks, on a weekly basis. The results are presented and discussed in the first four articles of the experimental section. They show that the training program “Sounds in Hand” enables profoundly deaf children to improve their auditory performances, in particular, the transfer effects to non-trained tasks (phonetic discrimination and speech development). Studies 2 and 3 of this thesis focus on the effects of musical training in congenitally profoundly deaf children. These studies are based on observations made in children with normal hearing which demonstrate that musical training not only result in finer auditory processing skills, but also has positive effects on cognition. In study 2, deaf children who have been taking music lessons for approximately four years, show better performances in phonetic discrimination than non-musician deaf children from the same special school. Thus, the scores of musician children seem comparable to those obtained with the “Sounds in Hand” training program in non-musician children (article 5). Finally, the third study of this thesis explores the effects of musical training on the perception of musical emotions and on implicit learning abilities. The results show that deaf musician children have more difficulties than non-musicians with normal hearing in identifying the different musical emotions (article 6). However, their implicit learning abilities are equivalent (article 7). Articles 8 and 9 represent a methodological and theorical contribution. In the general discussion, we consider the implications of these results on therapies in profoundly deaf children.

De nombreuses applications audio, telles que les outils d'analyse-synthèse ou les codeurs audio, nécessitent des représentations des signaux linéaires et adaptées aux signaux non stationnaires. Typiquement, ces représentations sont de types « Gabor » ou « ondelettes ». Elles permettent de décomposer n'importe quel signal en une somme de fonctions élémentaires (ou « atomes ») bien localisées dans le plan temps-fréquence (TF). Dans le but d'adapter ces représentations à la perception auditive humaine, ce travail porte sur l'étude du masquage auditif dans le plan TF. Dans la littérature, le masquage a été considérablement étudié dans les plans fréquentiel et temporel. Peu d'études se sont intéressées au masquage dans le plan TF. D'autre part, toutes ces études ont employé des stimuli de longue durée et/ou large bande, donc pour lesquels la concentration d'énergie dans le plan TF n'est pas maximale. En conséquence, les résultats ne permettent pas de prédire les effets de masquage entre des atomes TF. Au cours de cette thèse, le masquage a donc été mesuré dans le plan TF avec des stimuli — masque et cible — dotés d'une localisation TF maximale : des sinusoïdes modulées par une fenêtre Gaussienne de courte durée (ERD = 1,7 ms) et à support fréquentiel compact (ERB = 600 Hz). La fréquence du masque était fixée à 4 kHz et son niveau à 60 dB SL. Masque et cible étaient séparés en fréquence, en temps, ou en TF. Les résultats pour les conditions TF fournissent une estimation de l'étalement du masquage TF pour un atome. Les résultats pour les conditions fréquence et temps ont permis de montrer qu'une combinaison linéaire des fonctions de masquage fréquentiel et temporel ne fournit pas une représentation exacte du masquage TF pour un atome. Deux expériences supplémentaires ont été menées afin d'étudier les effets du niveau et de la fréquence du masque Gaussien sur le pattern de masquage fréquentiel. Une diminution du niveau du masque de 60 à 30 dB SL a provoqué un renversement de l'asymétrie des patterns de masquage et un rétrécissement de l'étalement spectral du masquage, conformément à la littérature. La comparaison sur une échelle ERB des patterns mesurés à 0,75 et 4 kHz a révélé un étalement spectral du masquage similaire pour les deux fréquences. Ce résultat est cohérent avec l'analyse fréquentielle à facteur de qualité constant du système auditif. La thèse s'achève sur une tentative d'implémentation des données psychoacoustiques dans un outil de traitement du signal visant à éliminer les atomes inaudibles dans les représentations TF des signaux sonores. Les applications potentielles d'une telle approche concernent les outils d'analyse-synthèse ou les codeurs audio.

En réponse à une stimulation sonore, la cellule ciliée interne libère du glutamate qui va activer des récepteurs distribués sur le bouton post-synaptique. Les courants post-synaptiques vont ensuite dépolariser la terminaison périphérique des neurones auditifs primaires, et initier le déclenchement d'un potentiel d'action. Tandis que la connaissance des mécanismes pré-synaptiques a considérablement progressé ces 10 dernières années, les mécanismes responsables de l'initiation des potentiels d'action sont encore méconnus. Dans cette étude, nous avons déterminé les conductances ioniques nécessaires au déclenchement des potentiels d'action. Les paramètres biophysiques des conductances (Na et K) ont été identifiés (algorithme d'identification trace entière) à partir d'enregistrements de patch clamp acquis sur les corps cellulaires. Un modèle mathématique de nœud de Ranvier a ensuite été développé en faisant l'hypothèse que les canaux présents sur le corps cellulaire et sur un nœud de Ranvier étaient de même nature mais en densités différentes. Les paramètres de ce modèle ont été identifiés pour reproduire les potentiels d'action extracellulaire au moyen d'un algorithme de descente du gradient. Nous avons identifié i) un courant Na entrant rapide (GNa activation: V1/2=-33 mV, act< 0.5 ms; inactivation: V1/2=-61 mV, inact < 2 ms) et deux courants K sortants, un rectifiant retardé activé à haut seuil (GKH, activation: V1/2=-41 mV; act < 2.5 ms) et un activé à bas seuil (GKL, activation: V1/2=-56 mV; act < 5 ms). Le modèle de nœud de Ranvier génère des potentiels d'action extracellulaire similaires à ceux enregistrés in vivo. La différence de durée du potentiel d'action observée le long de l'axe tonotopique (i.e. 450 µs de durée pic à pic à 1 kHz contre 250 µs à 20 kHz) s'explique parfaitement par un gradient de densité en canaux ioniques le long de la cochlée (GNa~78 nS, GKL~9 nS, GKH~3 nS à 1 kHz contre GNa~90 nS, GKL~12 nS, GKH ~6 nS à 20 kHz). Cette étude a permis d'identifier les conductances ioniques et les densités de canaux responsables de l'initiation des potentiels d'action dans les neurones auditifs primaires. Elle suggère que la coopération entre le courant Na et des 2 courants K est probablement à l'origine de la haute fréquence de décharge de ces neurones. Le modèle de nœud de Ranvier permet en outre de tester de nouvelles stratégies de stimulation électrique dans le contexte de l'implant cochléaire.

Le but de cette thèse est de relever des obstacles et des facilitateurs à la participation sociale de personnes sourdes dans les domaines de l'éducation et du travail. Un nouveau modèle théorique est proposé portant sur les obstacles et les facilitateurs au développement de la participation sociale. La recherche s'appuie sur l'approche qualitative de l'étude de cas auprès de sept participants sourds, leur mère et leur père et un enseignant qui leur a été signifiant. Les résultats font ressortir les facteurs présents dans le microenvironnement personnel, le mésoenvironnement communautaire et le macroenvironnement sociétal, en relation avec la participation sociale des participants sourds dans les domaines de l'éducation et du travail et leurs caractéristiques personnelles. Les participants sourds révèlent un profil allant de l'oppression, la résignation, la résilience à la libération. La structure familiale, la relation avec les parents entendants, les styles défenseur, protecteur ou distant, les pratiques parentales peuvent avoir une influence sur le développement de la participation sociale de la personne sourde, au plan du microenvironnement personnel. Le mésoenvironnement communautaire retient des facteurs propres à la direction d'école, aux enseignants, aux conseillers d'orientation, aux interprètes, aux collègues d'études, aux employeurs, aux collègues de travail, aux clients, aux amis et aux voisins. Des obstacles et des facilitateurs apparaissent également dans le macroenvironnement sociétal avec le gouvernement, les services de placement ou d'orientation et les organismes de soutien ou de défense des droits. La recherche met de l'avant un modèle d'inclusion scolaire, sociale et professionnelle de la personne sourde, qui tient compte d'une approche culturelle, propre au bilinguisme. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : processus de production du handicap, relations famille-école-communauté, personne sourde, éducation, travail, résilience.