L'audition

Les organes auditifs sont une forme de détecteur de vibrations. La plupart des animaux réagissent aux sons bien qu'il soit difficile de savoir quelle perception ils en ont. On se limitera donc aux vertébrés chez lesquels l'audition est associée à l'équilibre, bien qu'elle soit également présente chez les poissons.

Physique du son

Les ondes sonores ne se propagent pas dans le vide car comme les vagues, ils leur faut un support pour transporter l'énergie de proche en proche. Les sons ne se propagent donc que dans des milieux denses comme l'atmosphère ou la matière condensée.

Une chute de pression d'un facteur 10 réduit la pression sonore de 20 dB. Ainsi, avec une pression à la surface de Mars grosso modo 100 fois inférieure à celle de la Terre (~10 mb), la réduction sonore atteint 40 dB. On découvre ainsi que pour une même distance au récepteur, un bruit assourdissant sur Mars serait perçu comme étant aussi léger qu'une conversion normale sur Terre. C'est tout à l'avantage des personnes ne supportant pas le bruit mais elles devront également crier pour se faire entendre. A l'inverse, dans une atmosphère plus dense que celle de la Terre comme dans les entrailles de Jupiter, le moindre chuchotement peut se transformer en vacarme.

Les organes auditifs

L'oreille externe
Elle comporte le pavillon de l'oreille (appelé communément l'oreille) et le conduit auditif externe, qui est un canal reliant le pavillon au tympan qui le ferme. 
Le conduit auditif externe dirige les sons vers son extrémité interne où le tympan les transmet aux osselets de l'oreille moyenne.

L'oreille moyenne
C'est une petite cavité, remplie d'air et recouverte de peau.
L'oreille moyenne contient les trois plus petits os du corps humain : le marteau, l'enclume et l'étrier. Le marteau transmet les vibrations à l'enclume, qui les répercute sur l'étrier. Celui-ci est en contact avec l'oreille interne. Le rôle de ces trois osselets est d'amplifier les vibrations du tympan puis de les transmettre à l'oreille interne. Cette amplification est d'environ 20 à 30 décibels.

L'oreille interne
Elle comprend une cavité rigide de forme complexe, le labyrinthe osseux, dans laquelle flotte un organe souple et creux de forme comparable : le labyrinthe membraneux.
Les informations auditives sont analysées au sein même de l'oreille interne par le noyau cochléaire. 
Elles traversent ensuite l'os temporal qui sépare l'oreille interne du cerveau par le nerf auditif, qui emprunte une cavité osseuse : le conduit auditif interne.

Chez tous les mammifères, les sons émis par un objet sont captés par le pavillon de l'oreille externe. Ils traversent ensuite le conduit auditif et frappent la membrane du tympan. En vibrant celle-ci transmet les ondes à l'oreille moyenne ou caisse du tympan constituée d'une série d'osselets (marteau et enclume) en contact avec le système de l'oreille interne. 

Constituée de canaux semi-circulaires, de l'aqueduc du vestibule et de la cochlée ou limaçon, tout ce dispositif amplifie et transforme les ondes sonores en signaux électriques qui seront transmis au cerveau par le nerf auditif. C'est le cerveau qui discriminera les différents sons et leur direction à partir de fréquence, de leur amplitude et de leurs changements de phase d'une oreille à l'autre. 

Chez des créatures primitives comme les insectes, ce sont les organes dits chordotonaux qui sont sensibles aux vibrations sonores. Leur structure les rapproche des organes sensoriels sensibles aux stimuli mécaniques comme les organes d'étirement musculaires, les scolopidies. Ces dernières renseignent le système nerveux sur les positions relatives des différents segments du corps ou sur les mouvements resporatoires.

Certains organes auditifs (organe sous-genouillé) sont logés dans le tibia des insectes et si le signal sonore est assez intense ils font vibrer le substrat ou la patte de l'insecte. Chez les blattes par exemple, les vibrations optimales ont une fréquence de 1500 Hz, mais l'organe est sensible jusqu'à 8000 Hz. 

Voici ce qui sert d'oreille à un moustique Aedes domesticus.  Les soies qui recouvrent la base de l'antenne sont des cellules chimioréceptives. Document IRD

Selon plusieurs études, les dauphins perçevraient tous les sons entre 100 et 200000 Hz mais on s'accorde à dire qu'ils utilisent couramment la gamme de fréquences comprises entre 1000 et 120000 Hz.

quoi ressemble le monde vu par un sonar ? Nous pouvons nous en faire une idée en analysant les échos d'un sonar utilisé par un bâteau-pêcheur tel l'affichage présenté ci-dessus. A 200 kHz nous distinguons des surfaces meubles (gris clair), la roche et la flore sous-marine (noir) ainsi que les poissons (petits arcs).

Les fréquences élevées (190-200 kHz) sont moins sensibles au "bruit" et aux échos parasites que les fréquences beaucoup plus basses (50 kHz). Tant en eau douce que dans la plupart des eaux salées, les fréquences élevées sont moins dispersées, elles donnent également une meilleure image sous-marine, plus détaillée et d'une meilleure résolution dans les eaux peu profondes, même lorsque le bâteau (l'animal) se déplace à grande vitesse. Par contre un sonar fonctionnant à 50 kHz pénétrera plus profondément dans l'eau car plus la fréquence augmente plus les sons sont absorbés par l'eau. C'est pourquoi les sous-marins transmettent essentiellement en VLF, entre 10 et 40 kHz, une longueur d'onde qui oscille entre 29 et 7 km.

Les cétacés peuvent être perturbés par des sons d'une intensité de 230 dB émis dans la gamme de fréquences comprises entre 3 et 7 kHz au point qu'ils peuvent s'échouer sur les plages. L'armée américaine fut responsable de quelques accidents de ce type.

Rappelons que les systèmes à ultrasons tels les organes auditifs des chauves-souris sont des sonars utilisés dans l'air. Les ultrasons sont envoyés sous forme d'impulsions qui se réfléchissent sur les objets et reviennent aux oreilles de l'animal où le signal est focalisé et détecté puis analysé. Cela lui permet non seulement d'analyser le paysage mais d'évaluer également la distance des objets. 

On peut imaginer des créatures capables de détecter un large spectre de fréquences (comme les dauphins) et munies de pavillons spécialisés focalisant certaines gammes de fréquences vers des détecteurs spécifiques de l'oreille interne.

Et qu'en est-il du serpent, réputé pour être sourd ?

Les serpents n'ont effectivement pas d'oreilles ou plutôt, celle-ci est bien cachée sous leur peau. Il leur reste en effet un vestige d'oreille interne fonctionnel qui transmet les vibrations. Ainsi, le python par exemple perçoit les vibrations ainsi que les infrasons transmis par l'air. C'est pourquoi vous ne pourrez jamais surprendre un serpent, même en marchant à pas feutrés vers lui. Non seulement il détectera vos vibrations mais il sentira également votre chaleur.

LA PERTE AUDITIVE

Aujourd’hui, on estime à plus de 5 millions  le nombre de personnes touchées par un problème auditif en France métropolitaine (soit 8% de la population). 
Les différents organes qui constituent l’oreille peuvent être atteints et expliquent les différentes pertes auditives.
L’oreille « s’use » progressivement entrainant une diminution de l’audition, ce qui entraîne un problème pour la communication avec l’entourage.
La gêne sociale occasionnée devient évidente et l’isolement du malentendant grandit.
Dans bien des cas, la réaction est de se dire « j’entends mais je comprends mal ».

Il existe différentes causes à une perte d’audition, elles peuvent être : un traumatisme sonore, le vieillissement de l’organe auditif, le travail dans le bruit, l’hérédité, les otites à répétition…

Une personne dite malentendante peut être gênée dans le bruit ambiant, elle parle généralement plus fort.
La perception de la voix chuchotée et de la voix aigüe sont toutes deux diminuées. 
Dans ce cas, il est nécessaire de porter une aide pour apprécier de nouveau le plaisir d’entendre et de comprendre. 
La prise de conscience est le premier pas vers le “bien entendre”.

La perte d’audition doit être dépistée et corrigée le plus tôt possible, dès les premiers signes de la gêne. 
Une étude de l’Organisation Mondiale de la Santé démontre que 14 % des déficients auditifs déclarent utiliser un appareillage auditif et retrouvent par ce biais le sourire.

Sources :

http://www.astrosurf.com/luxorion/facultes-sensorielles2.htm

http://www.laboratoires-besvel.com/votre-audition.php

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