Fusebox EPFL

Prothèse auditive

Problème :

Aujourd'hui,  lorsque l'on a un problème d'audition dont le problème vient de l'oreille interne, on utilise généralement un appareil auditif pour amplifier le son extérieur. Premièrement, ce n'est pas très pratique (il faut régler plus ou moins fort en fonction du bruit ambiant) et secondement, on modifie les informations qui arrivent dans l'oreille au lieu de réparer l'oreille elle même, ce qui veut dire que l'oreille ne fonctionne toujours pas bien.

Inspiration :

L'idée serait de s'inspirer du mécanisme de l'oreille pour le reproduire à l'identique. Dans la plupart des cas (= la surdité due au vieillissement, qui touche 50% des plus de 65 ans),  ceux sont les cellules ciliées, qui tapissent l'oreille interne, qui s'usent. Ces cellules ont pour rôle de transformer le son en message nerveux, que le cerveau peut alors interpréter : leur rôle est donc très important !

Concrètement :

Il faudrait donc créer ces cellules artificiellement, et avec une grande précision car l'échelle est de l'ordre du micromètre ! Mais une telle précision n'aurai rien d'un exploit : la finesse de gravure d'un microprocesseur, par exemple, est de l'ordre du nanomètre, 1000 fois plus petit. Le réel défi serai en fait de remplacer les cellules endommagées par les cellules artificielles, car l'accès est difficile : il faut atteindre l'oreille interne. Mais avec les progrès de la précision chirurgicale, rien n'est impossible !  

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Melanie Hannebelle Nov 24, 2014

Bonjour Thibault,

Pour completer ce que tu dis, en plus des prothèses auditives que tu cites, il existe les implants cochléaires. Ces dispositifs auditifs mesurent le bruit avec un micro. Le signal est ensuite analysé est transformé, de manière a pouvoir être injecté dans le nerf auditif via des electrodes placées dans la cochlée. L'implant cochléaire remplace alors les cellules ciliées, mais de manière électronique.

https://www.youtube.com/watch?v=zeg4qTnYOpw

En tant que microtechnicienne, je vois bien comment realiser de petits batonnets commes ceux des cellules ciliées. En effet, comme tu le mentionne dans ton texte, il est possible de realiser dans du silicium des structures bien plus petites.

Cependant, le silicium a des caracteristiques mecaniques bien différentes de celles des cellules ciliées. Et  je ne crois pas qu'il produise des neurotransmetteurs lorsqu'il recoit une onde acoustique =) As-tu une idée sur la manière dont tes cellules ciliées artificielles pourraient interagir avec le son et transmettre l'information au nerf auditif ?

Thibault Castells Nov 24, 2014

Malheureusement, je ne m'y connais pas assez en matériaux pour savoir lesquels ont des caractéristiques similaires aux cellules ciliées. En revanche, je t'invite à lire ce site, à partir de la partie "Transduction mécano électrique" : "http://www.cochlea.eu/cellules-ciliees". Le mécanisme y est détaillé de manière assez claire.

Melanie Hannebelle Nov 24, 2014

Je connaissais déjà un peu la facon dont fonctionne les cellules ciliées, d'ou ma question sur la manière dont tu comptais t'y prendre pour imiter leur fonctionnement.

Par exemple, on voit sur le lien que tu propose que la transduction electro-mecanique requiert de nombreux composants complexes, dont des canaux ioniques sensibles a l'etirement. Sont evoqués aussi la fixation de calcium sur le canal, le deplacement de la myosine sur les filaments d'actine, etc.

Ma question est donc la suivante : comment pourrait-on reconstituer un processus aussi complexe, à part en greffant de vraies cellules ciliées ? (comme par exemple : http://www.letemps.ch/Page/Uuid/0f7b0e7e-fcfe...pour_rendre_lou%C3%AFe)

Alicia Gayout Nov 24, 2014

Merci pour cette idée qui pourrait améliorer la vie des personnes dont l'audition est diminuée !

Ces cils me rappellent les setae du crabe qui font l'objet d'une autre idée, à moins que leur sensibilité ne soit trop supérieure ? (ils réagissent aux vibrations de l'air, plus ténues que le fait de toucher une surface)

Si reproduire les cellules ciliées est trop complexe, pourquoi ne pas résoudre le problème que tu as toi-même évoquer, à savoir qu'il faut régler manuellement l'amplification en fonction du niveau de bruit ambiant ? Et si possible avec une solution biomimétique ;-)