Document ID: /fineweb-2-swissfilter-quality_10-filterrobots/filtered/06913.jsonl.gz/289

Le plus souvent, nos 6 sens1 sont étudiés séparément les uns des autres. Or, dans la vie de tous les jours, notre cerveau reçoit perpétuellement des informations multi-sensorielles : vous voyez et vous entendez la voiture qui passe à côté de vous et vous sentez les gaz d’échappement… et si elle vous roule sur les pieds, vous ressentez une douleur ! Depuis les années cinquante, les neurophysiologistes s’intéressent à la façon dont le cerveau intègre ces informations sur le plan temporel.2,3
Déterminer si deux stimuli sensoriels différents sont simultanés ou non implique des processus corticaux très subtiles. En effet, deux stimuli délivrés simultanément sont perçus comme tels alors qu’ils activent le cortex avec un décalage temporel. Par exemple, lorsque nous observons et écoutons une personne parler, les signaux auditif et visuel cheminant par des circuits différents, la perception auditive devrait précéder la perception visuelle d’environ 30 à 50 millisecondes.4 Or, le cerveau réussit à pallier à ce décalage et les deux stimuli sont perçus comme simultanés !
Pour que le cerveau puisse réaliser cette performance, il faut toutefois que l’intervalle entre les 2 stimuli n’excède pas un certain délai. On appelle « Temporal Binding Window » (TBW) le délai maximal entre deux stimuli sensoriels pour qu’ils restent perçus comme simultanés. Il a une valeur différente pour chaque combinaison de stimuli. Un moyen simple pour mesurer la simultanéité entre deux sens est de demander au sujet de juger si deux stimuli (par exemple, un son et un flash lumineux) sont simultanés ou non, tâche appelée « Simultaneity Judgment Task » (SJT). L’autre moyen est de demander quel stimulus apparaît en premier : il s’agit du « Temporal OrderJudgment Task » (TOJT). Le point de simultanéité subjective représente l’intervalle de temps auquel les deux stimuli sont perçus comme maximalement simultanés.5
Il apparaît assez facile d’étudier le TBW entre un stimulus auditif et un visuel, par exemple. Par contre, étudier le TBW entre un stimulus visuel ou auditif et un vestibulaire est difficile, puisque, pour stimuler la fonction vestibulaire d’un sujet, il faut faire bouger son corps ou du moins sa tête… ce qui implique une stimulation « parasite » de la proprioception ! C’est pourquoi, nos patients porteurs d’un implant vestibulaire représentent un modèle idéal pour une telle étude. D’une manière similaire à l’implant cochléaire qui restitue l’audition chez les sourds profonds,6,7 l’implant vestibulaire rétablit la fonction vestibulaire. Cette neuroprothèse permet de délivrer sélectivement une stimulation vestibulaire sans faire bouger le sujet et ce, par stimulation électrique directe du nerf vestibulaire.
L’intérêt d’étudier le TBW entre les perceptions visuelle et vestibulaire est triple. Le premier est d’acquérir de nouvelles informations sur les processus centraux d’intégration. Le deuxième concerne notre développement de l’implant vestibulaire qui devra délivrer une perception vestibulaire du mouvement temporellement cohérente avec la perception visuelle du mouvement. Un délai excessif entre ces deux perceptions pourrait générer un malaise. Le troisième intérêt rejoint le précédent en cela que certaines affections, comme le mal des transports, pourraient être l’expression d’un trouble d’intégration temporelle entre perceptions vestibulaire et visuelle.8,9
Nous présentons ici quelques résultats très partiels d’une étude qui débute, à titre d’information d’une part, et aussi pour illustrer que le développement de l’implant vestibulaire destiné en premier lieu à aider les patients souffrant d’un déficit vestibulaire bilatéral offre de nouvelles voies d’exploration de processus centraux complexes.
Les mesures ont été réalisées chez un patient souffrant d’une surdité totale à droite et d’un déficit vestibulaire bilatéral sévère, porteur d’un implant cochléaire modifié (fourni par Med El) avec 3 électrodes au contact des branches du nerf vestibulaire innervant chacun des 3 canaux semi-circulaires de l’oreille droite.
L’expérience se déroule dans une pièce obscure. Les stimulations vestibulaires étaient des stimuli électriques biphasiques, équivalents en charges, de 75 µs par phase, à une fréquence de 1000 stimuli/s et une intensité de 500 µA, délivrés pendant 10 ms (figure 1). Le signal optique était un point lumineux LED de couleur verte présenté à 50 cm du sujet pendant 10 ms.
La mesure psychophysique a été faite selon la « méthode des constantes ». Les stimuli vestibulaires et visuels sont délivrés avec des intervalles prédéfinis (400, 350, 300, 250, 200, 150, 100, 50, 0 ms) répétés 200 fois de manière aléatoire avec, en premier, parfois le stimulus vestibulaire, parfois le visuel. Le patient doit indiquer quel stimulus est perçu en premier. Le résultat est exprimé en termes de pourcentage de réponses correctes pour chaque intervalle. L’intervalle de temps entre les stimuli résultant en 50 % de réponses correctes correspond au « point de simultanéité subjective ». C’est pour cet intervalle de temps que la perception de simultanéité est maximale. Une façon classique de définir le TBW est de considérer l’intervalle de temps correspondant à ± 1 déviation standard de 50 % de réponses correctes, c’est-à-dire environ 32 et 68 % (figure 2).
Chez ce patient, le TBW entre les perceptions vestibulaire et visuelle est de 100 ms.
Chez des sujets normaux, pour lesquels la stimulation vestibulaire consiste en de réels mouvements de la tête ou du corps entier, les valeurs de TBW varient considérablement, allant de 208 à 498 ms, avec une moyenne de 330 ± 22 ms.10 Cette variance est certainement l’expression des difficultés à obtenir des stimulations vestibulaires pures et des différentes méthodes utilisées pour éliminer les composants parasites, principalement les proprioceptifs, qui sont naturellement stimulés lors de tout mouvement.
Chez ce patient porteur d’un implant vestibulaire, le TBW entre perceptions vestibulaire et visuelle est plus court, de 100 ms seulement. Ce résultat est à interpréter avec prudence. En effet, étudier le TBW des perceptions vestibulaire et visuelle en utilisant des stimulations électriques directes du nerf vestibulaire permet certes de générer une sensation vestibulaire chez un sujet pourtant immobile et donc d’éliminer toutes stimulations proprioceptives « parasites ». Par contre, l’utilisation d’une neuroprothèse pour stimuler le système vestibulaire implique un biais par rapport à une stimulation naturelle du système. En effet, la prothèse stimule le nerf vestibulaire directement, en court-circuitant les phénomènes de transduction mécano-électrique que réalisent les cellules sensorielles dans une stimulation naturelle. En d’autres termes, la neuroprothèse stimule la fonction vestibulaire plus rapidement que ne le fait l’appareil vestibulaire périphérique naturel. Les résultats que nous obtiendrons chez d’autres patients nous seront donc utiles pour les réglages de l’implant vestibulaire mais devront être affinés pour mieux comprendre les processus centraux d’intégration des stimuli visuels et vestibulaires dans une situation naturelle.
L’implant vestibulaire a été développé en premier lieu pour restituer une fonction d’équilibre aux patients l’ayant perdue. « Accessoirement », comme il permet des stimulations sélectives des divers organes vestibulaires périphériques sans faire bouger le sujet, il offre de nouvelles possibilités d’études portant sur des systèmes neurologiques complexes, par exemple sur l’intégration des processus vestibulaires au niveau cérébral, comme l’illustre ce travail.
Les auteurs n’ont déclarés aucun conflit d’intérêts en relation avec cet article.