Interaural differences in sensory processing at lower levels of the auditory system and their association with the right ear advantage for dichotic listening and speech perception in noise among older adults : an exploratory study

Un biais fonctionnel entre les oreilles droites et gauches a été largement documenté, avec un avantage de l'oreille droite (AOD) dans les tâches perceptives, en particulier celles utilisant le traitement verbal. Les sons complexes tels que la parole sont perçus plus facilement dans l'oreille droite (OD) que dans l'oreille gauche (OG) pour les tâches d’écoute dichotique (ED) ainsi que pour les tâches de perception de la parole dans le bruit (PDB). Des études sur les tâches d’ED ont démontré que le vieillissement est associé à une réduction globale des performances des deux oreilles, avec un déficit de performance plus important pour les stimuli présentés à l'OG par rapport à ceux présentés à l'OD entraînant une augmentation de l’AOD. Ce déficit à l'OG pourrait être le résultat d'une baisse de l'efficacité du transfert inter hémisphérique d'informations auditives via le corps calleux due au vieillissement ou de changements liés au vieillissement dans les fonctions cognitives. Cependant, des preuves chez les jeunes adultes ayant une audition normale suggèrent que les différences interaurales (DI) dans le traitement sensoriel au niveau des parties inférieures du système auditif pourraient également expliquer l'ampleur de l’AOD pour les tâches d’ED. L'objectif principal de cette thèse est d'étudier si les DI dans le traitement sensoriel aux niveaux inférieurs du système auditif sont associés à l'ampleur de l’AOD chez les personnes âgées. De plus, ce projet vise également à déterminer si les DI dans le traitement sensoriel au niveau des parties inférieures du système auditif sont associées aux processus de perception de la PDB chez les personnes âgées. Pour ce faire, 70 personnes âgées ont participé à cette étude. Tous les participants ont été évalué avec une batterie complète de tests auditifs examinant les seuils de sons purs, les émissions otoacoustiques évoquées transitoires avec et sans stimulation acoustique controlatérale, la réponse auditive du tronc cérébral et la performance sur les tâches d'ED et de perception de la PDB. Afin de contrôler la fonction cognitive, les habiletés cognitives telles que la vitesse de traitement, la flexibilité cognitive et la mémoire de travail ont également été évaluées. Les DI dans le traitement sensoriel aux niveaux inférieurs du système auditif ont été dérivées en calculant la différence entre l’OD et l’OG pour chacune des mesures auditives. Des modèles de régression bivariées et multivariées ont été réalisés en intégrant les variables d’habiletés cognitives dans les modèles de régression. Les résultats ont révélé que la DI pour les seuils de sons purs et la DI pour les émissions otoacoustiques évoquées transitoires avec suppression étaient associés significativement à l'ampleur de l’AOD chez les personnes âgées. De même, la DI pour les émissions otoacoustiques évoquées transitoires et la DI pour la réponse auditive du tronc cérébral expliquent la performance de la perception de la PDB chez les personnes âgées. De plus, les résultats ont révélé que les habiletés cognitives contribuent de manière significative à l'ampleur de l’AOD ainsi que pour la performance de la perception de la PDB chez les personnes âgées. Dans l'ensemble, la présente thèse fournit des données qui suggèrent que les DI dans le traitement sensoriel au niveau des parties inférieures du système auditif explique en partie l'ampleur de l’AOD pour les tâches d’ED ainsi que les problèmes de perception de la PDB chez les personnes âgées. A functional bias between the right and left ears has been widely documented, with a right-ear advantage (REA) in perceptual tasks, particularly those employing verbal processing. Complex sounds such as speech are more accurately perceived in the right ear (RE) compared to the left ear (LE) for dichotic listening (DL) and speech perception in noise (SIN) tasks. Although previous studies have shown that aging is associated with an overall decline in DL performance in both ears among older adults, the left ear (LE) performance often decreases more dramatically relative to the right ear (RE) performance, causing an increased REA for speech stimuli. This greater LE deficit may be the result of age-related changes in (A) cognitive functions; (B) functions of the right hemisphere (RH); and /or (C) the efficiency of interhemispheric transfer of auditory information via the corpus callosum. However, evidence in normal hearing young adults suggest that interaural difference (ID) in sensory processing at lower portions of the auditory system might also explain the magnitude of the REA for DL. The main aim of this thesis is to investigate whether ID in sensory processing at lower levels of the auditory system are associated with the magnitude of the REA for DL among older adults. In addition, this project aimed to investigate whether ID in sensory processing at lower levels of the auditory system is associated with SIN performance in older adults. A total of 70 older adults participated in this study. To assess sensory processing at lower levels of the auditory system, hearing thresholds, transient evoked otoacoustic emission (TEOAE), contralateral suppression of TEOAE, a proxy measure of medial olivocochlear (MOC) activation and click-and-speech auditory brainstem response to speech stimuli were measured in both ears separately. The ID in sensory processing was derived by calculating the difference between the right and left ears for each auditory measure. The mobile device app version for iPhone of the Bergen Dichotic Listening test, the iDichotic, was used to evaluate DL. In addition, SIN performance was evaluated with the hearing-in-noise test (HINT). With the aim to control for cognitive function, cognitive abilities such as speed of processing, cognitive flexibility and working memory were also evaluated. Bivariate and multivariate regression models were performed, and cognitive measures were accounted for in the regression models. Results revealed that ID in pure-tone thresholds and ID in MOC-induced TEOAE suppression were significantly associated with the magnitude of the REA for DL among older adults. Similarly, ID in TEOAE and ID in speech-ABR measures explained SIN performance in older adults. In addition, results revealed that cognitive measures significantly contributed to the magnitude of the REA for DL and SIN performance in older adults. The present thesis provides evidence indicating that ID in sensory processing at lower levels of the auditory system partially explain the magnitude of the REA for DL as well as SIN performance among older adults.

Keyphrases: Écoute dichotique, Avantage de l’oreille droite, Vieillissement, Parole dans le bruit, Differences sensorielles interaurales, Interaural sensory differences, Dichotic listening, Right ear advantage, Aging, Speech perception in noise