Neuroplasticity behind the rehabilitation of asymmetrical hearing loss and tinnitus through cochlear implantation: from
psychoacoustic evaluations to neuroimaging studies
Ce travail de thèse visait à étudier les adaptations périphériques et centrales du système auditif liées à l'effet bénéfique des implants cochléaires (IC) chez les sujets présentant une perte auditive asymétrique (AHL) et des acouphènes. En ce sens, notre principal intérêt était d'étudier la possibilité d'une fusion entre le signal électrique de l'IC et le signal acoustique de l'oreille auditive et de déterminer si cette fusion restaure les mécanismes d'intégration binaurale, comme chez les sujets ayant une audition normale (NH), tant sur le niveau comportemental qu'au niveau central. D'un point de vue
clinique, ces études sur la récupération de l'audition chez les sujets souffrant d'AHL fourniront des informations cruciales sur les capacités plastiques du cerveau à s'adapter à la stimulation électrique et guideront ainsi les stratégies thérapeutiques permettant de mieux récupérer les capacités binaurales et la perception linguistique et paralinguistique. Nous avons combiné différents types de tests comportementaux et audiologiques, des analyses radiologiques et une évaluation en neuroimagerie (imagerie PET Scan H2O15). En outre, nous avons pu décrire certaines propriétés qualitatives du son perçu du côté implanté et évaluer la réponse centrale à cette incohérence spectrale - lorsque les deux signaux de nature différente sont présentés, nous renseignant potentiellement sur des stratégies adaptatives possibles. Par ailleurs, nous
avons confirmé que les principaux avantages de la réafférentation électrique via l'IC sont principalement la diminution et, dans certains cas, la suppression des acouphènes. Nous avons également envisagé plusieurs stratégies thérapeutiques pour le masquage des acouphènes impliquant non seulement l'oreille IC, mais également l'oreille NH. Dans l'ensemble, nous estimons que les sujets AHL bénéficient réellement de l'implantation cochléaire. Par conséquent, nos données indiquent que les adaptations plastiques induites par la réafférentation électrique chez les sujets AHL pourraient jouer un rôle déterminant dans la restauration des capacités binaurales, dans l'adaptation aux caractéristiques spectrales du signal IC et dans la
suppression des acouphènes, ce qui permettrait potentiellement d'apporter un peu plus d'informations sur leurs mécanismes sous-jacents.This thesis work aimed to investigate the peripheral and central adaptations of the auditory system related to the
beneficial effect of cochlear implants (CI) in subjects with asymmetrical hearing loss (AHL) and tinnitus. In this sense,
our main interest was to study the possible fusion between the electric signal of the CI and the acoustic signal from the hearing ear and assess if it restores the binaural integration mechanisms as in normal-hearing (NH) subjects, both on behavioral and central levels. From the clinical standpoint, these studies on hearing recovery in AHL CI subjects will provide crucial information on the plastic abilities of the brain to adapt to electrical stimulation and thus to guide therapeutic strategies to better recover binaural abilities, and linguistic and para-linguistic perception. We combined behavioral and audiological testing, radiological analysis and neuroimaging investigation (H2O15PET Scan imaging). Besides, we were able to describe some qualitative properties of the perceived sound on the implanted side and to evaluate the central response to this spectral inconsistency- when the two signals of different nature are presented, potentially informing on possible adaptive strategies. In addition, we confirmed that the main benefits of electrical reafferentation via the CI is mostly the decrease, and in some cases the suppression, of tinnitus. We also considered several therapeutic strategies for tinnitus masking involving not only the CI ear but also the NH ear. Overall, we strongly believe that AHL subjects truly benefit from cochlear implantation. Hence, our data indicate that plastic adaptations to the CI input in AHL
subjects may play a key role on restoring binaural hearing abilities, accommodation to CI signal spectral characteristics and tinnitus suppression which may shed some light on its underlying mechanisms
