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Géothermie en béton

La géothermie

Dans le cadre de la transition énergétique, les technologies liées aux énergies renouvelables se développent. Parmi elles, la géothermie ...

Quatre questions sur le cerveau

Qu'est-ce que le cerveau ?

Avec un poids moyen de 1,3 kg et un volume d'environ 1 400 cm3, le cerveau adulte représente 2% du corps humain et consomme 20% de l'oxygène utilisé par le corps. Constitué à 75% d'eau, ...

Des ailes de cigale aux fenêtres antibuée

Qu'est-ce que l'hydrophobie ?

À l'échelle des atomes, une molécule hydrophobe ne fait pas de liaison avec l'eau, molécule polaire. Elle n'est donc pas soluble dans l'eau, ce qui fait que les deux composés se repoussent. ...

La piste des thérapies virtuelles

Qu'est-ce qu'une phobie ?

La phobie n'est pas une simple peur, mais une véritable pathologie. Sur le plan médical, il s'agit d'une peur intense et incontrôlable par la volonté et le raisonnement, qui survient de manière systématique dans une situation donnée, peut conduire ...

La santé auditive

Un capital à protéger

Nul n'est besoin de souligner l'importance d'une bonne audition dans notre vie, pour les relations sociales, l'apprentissage, etc.. Malheureusement, l'appareil auditif ne fonctionne pas toujours de manière ...

Valoriser les coquillages en récifs

Valoriser les coproduits marins

Les coquilles représentent près de 90 % en masse des mollusques. Deuxième producteur conchylicole en Europe, la France produit chaque année près de 200 000 tonnes de coquillages issus de la conchyliculture et 50 000 tonnes de coquillages issus de la pêche. Débarrassés ...

Sentinel-2B

Le programme Copernicus

Dans la nuit du lundi 6 au mardi 7 mars 2017, le satellite d'observation européen Sentinel-2B a été lancé grâce à une fusée Véga depuis la base de Kourou, en Guyane. Il a rejoint son jumeau Sentinel-2A, ...

Des pistes pour améliorer le sommeil

La dégradation de la qualité du sommeil

D'après les chiffres de l'INSEE (Institut National de la Statistique et des Études Économiques), les Français dorment moins qu'avant et une personne sur trois souffre de troubles du sommeil. Vingt millions de Français pensent souffrir d'un sommeil de mauvaise qualité. De plus, 40 % disent s'endormir de manière non intentionnelle en cours de journées. En particulier, les endormissements qui sont à l'origine d'un tiers des accidents de la route.

L'OMS (Organisation Mondiale de la Santé) s'inquiète de nos vies trépidantes, vectrices de stress et de mauvaises habitudes, telles que l'exposition abusive à la lumière bleue des écrans, qui participerait à la dégradation de la qualité de notre sommeil. Les conséquences sont l'aggravation de certaines pathologies comme le vieillissement de la peau, la dépression ou les maladies cardiaques.

Le rôle du sommeil profond

Chaque personne a ses cycles de sommeil, qui durent en moyenne entre une heure trente et deux heures. Notre sommeil est schématiquement divisé en sommeil lent, comprenant le sommeil léger et le sommeil profond, et sommeil paradoxal. Le Centre du Sommeil de Genève estime que le sommeil lent profond occupe 20 % d’une nuit.

Le sommeil profond semble être la phase la plus cruciale du sommeil, puisqu'il bénéficie à la consolidation des souvenirs, la régénération cellulaire, la diminution de la sensation de fatigue et l'augmentation des capacités cognitives. Inversement, un manque de sommeil profond peut entraîner des problèmes de mémoire, un manque de concentration et un manque de jugement.

Les personnes stressées ou ayant des contraintes de productivité, ainsi que les personnes âgées ou victimes de bruits externes, souffrent d’un sommeil profond dégradé.

Des innovations pour améliorer notre sommeil profond

Des travaux effectués par une équipe de neuroscientifiques et de médecins spécialistes du sommeil, s'intéressent à la mise au point d'une technologie permettant de dormir mieux. Un processeur est intégré à un bandeau, placé autour de la tête. Des capteurs électroniques et un traitement des informations par des algorithmes permettent de suivre et d’analyser l’activité cérébrale en temps réel, autrement dit de réaliser un encéphalogramme.

Le bandeau transmet des stimulations sonores synchronisées, transmises par conduction osseuse au cerveau, donc sans émission d'ondes électro-magnétiques. Il s'agit d'ondes lentes appelées « bruit rose ». Comme notre audition perçoit les octaves, autrement dit se repère par rapport au doublement des fréquences, un « bruit blanc » contenant toutes les fréquences à énergie égale nous paraît plus aigü, alors qu'un « bruit rose » dont les octaves hautes sont plus fortes nous paraît moins aigü et du même coup plus plaisant.

Les ondes du « bruit rose» permettent donc de recouvrir des bruits parasites, comme des ronflements qui prennent trop de place dans un environnement par ailleurs silencieux. Surtout, elles entrent en résonance avec les ondes du sommeil profond, elles aussi des ondes lentes, ce qui améliore la qualité de cette importante phase du sommeil.

En savoir plus

Le sommeil et ses troubles, un dossier de l'INSERM

L'organisation des phases du sommeil, par le Centre du sommeil

Le site de l'Institut national du sommeil et de la vigilance

How pink noise helps you sleep

Le site de l'entreprise développant le bandeau connecté

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La santé auditive
Le traitement des déficiences auditives implique de nombreuses recherches et innovations.

Un capital à protéger

Nul n'est besoin de souligner l'importance d'une bonne audition dans notre vie, pour les relations sociales, l'apprentissage, etc.. Malheureusement, l'appareil auditif ne fonctionne pas toujours de manière parfaite, et en particulier à cause des agressions qu'il subit. Les déficiences auditives peuvent avoir des origines diverses, parfois génétiques, parfois liées à l'environnement.

La perte progressive de l'audition, due au vieillissement du système auditif (presbyacousie), débute généralement vers cinquante ou soixante ans. L'exposition à des niveaux de bruit excessifs peut également entraîner des déficiences auditives sévères. C'est pourquoi il faut sensibiliser aux risques que représentent des pratiques souvent festives, mais qui peuvent s'avérer dangereuses. La prévention insiste donc sur l'existence de bouchons d'oreilles adapté à l'écoute de la musique, et qui protège notre capital auditif.

Les progrès de la compensation

Depuis le cornet acoustique, la médecine et la technique ont fait d'incroyables progrès dans la compensation des problèmes auditifs et de la surdité.

Les premières prothèses auditives utilisaient l'invention de Graham Bell, le microphone à charbon assurant l'amplification du son. Les progrès de de l'électronique ont bénéficié à ce secteur, avec successivement, l'utilisation des amplificateurs à lampe, à transistor, puis à circuit intégré.Une marque emblématique de cette ère des audioprothèses analogiques, Sonotone, est restée dans le vocabulaire. À cette époque, les réglages, effectués grâce à une vis placée sur l'appareil, sont limités : niveau de gain, ajustement des filtres coupe aigu et coupe grave, limitation du niveau de sortie.

Après l'apparition des commandes numériques en 1997, les premiers appareils numériques font leur apparition la même année. Un véritable traitement du signal devient possible. Actuellement, il est possible d' affiner le réglage d'intensité et de différencier la parole du bruit Les dispositifs anti-Larsen se sont perfectionnés : ils mettent en œuvre des décalages en fréquence qui évitent ce sifflement caractéristique. Les appareils auditifs sont entrés dans l'ère de la communication numérique avec le smartphone, avec la télévision, avec l'Internet, ils accèdent ainsi à des ressources informatiques plus importantes que la puce qu'ils renferment. Cela leur permet d'effectuer des traitements comme la classification automatique des sons de l'environnement.

L'audition dans le bruit est l'un des défis des audioprothèses depuis toujours. Identifier les signaux correspondant à la parole permet de réduire le bruit de manière sélective à l'intérieur du spectre de la parole. L'utilisation de réseaux de neurones profonds comme pour la reconnaissance vocale est l'une des pistes d'amélioration. Plus généralement, l'un des axes de progrès consiste à tenir compte de l'intention du sujet, en particulier en jouant sur la directionnalité de microphones, ce qui permet de diriger la réception vers des sources de sons désirées, un interlocuteur par exemple.

La médecine et l'espoir de la régénération

Après son cheminement dans l'oreille externe et l'oreille moyenne, l'onde acoustique se propage sur la cochlée, qui vibre en fonction des fréquences sonores, depuis sa base pour les fréquences hautes jusqu'à son apex pour les fréquences basses. À la surface de la cochlée, les cellules ciliées, qui perçoivent les vibrations acoustiques dans l'oreille sonore, font office de transducteurs. Au nombre de 15 000, elles transmettent un signal électrique au nerf auditif. Formées dès la naissance, leur perte est irrémédiable, chez l'homme comme chez les autres mammifères car elles ne se régénèrent pas.

Pour remédier à la destruction partielle ou totale des cellules ciliées, on pose depuis 20 ans des implants cochléaires, pour substituer à ces cellules défaillantes des électrodes qui vont stimuler les fibres du nerf auditif. Cette intervention demande une habituation, qui fait appel à la plasticité cérébrale, la durée d'adaptation variant selon les cas. L'expérience à montré l'intérêt de cette méthode, et en particulier l'avantage d'implanter précocément les enfants qui en ont besoin. Évidemment, l'implantation cochléaire a ses limites. Cela se comprend lorsqu'on considère que l'on remplace plusieurs milliers de cellules sensorielles par quelques électrodes (de 12 à 24). Les interférences qui en résultent ne permettent pas une bonne audition dans le bruit, ni une écoute satisfaisante de la musique. De plus, l'implant pose des problèmes d'inflammation de l'appareil auditif.

La pharmacologie pourrait y remédier avec la dexaméthasone, un corticoïde dont la libération dans l'appareil auditif a un effet protecteur, ce qui devrait permettre de mieux conserver l'audition résiduelle. 

Des implants hybrides (acoustiques et électriques) sont envisagés. La médecine régénérative fournit également de nouvelles pistes thérapeutiques. Il s'agit notamment de régénérer des dendrites, ces fibres nerveuses reliant les cellules ciliées au nerf auditif, pour mieux transmettre l'information électrique. Le principe consiste à utiliser la  thérapie génique pour faire exprimer des neurotrophines, facteurs de croissance spécifiques aux cellules nerveuses. La génétique pourrait également permettre des stimulations lumineuses plus précises, de la cochlée, en conférant aux cellules ciliées une photosensibilité. Une autre piste vise à reprogrammer génétiquement les cellules de soutien de la cochlée en cellules ciliées.

Pour en savoir plus

La rédaction de Sciences en Ligne
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