Médaille d’argent du CNRS pour Brice Bathellier : du son au sens

Brice Bathellier est récompensé par la médaille d’argent du CNRS pour ses travaux en neurosciences. Directeur de recherche CNRS à l’Institut reConnect - Institut de l’audition (IdA)¹, Brice Bathellier étudie comment le cerveau transforme les sons en objets porteurs de sens. Il est récompensé par la médaille d’argent du CNRS. 

Contrairement à une idée reçue, l’information sonore n'est pas seulement transmise dans le cerveau, elle remodelée à chaque étape de son parcours pour construire une interprétation du son qui est perçu. À l'Institut de l'Audition, Brice Bathellier et son équipe ces processus complexes au cœur de notre cerveau.

« Ce qui me passionne, c’est de comprendre une fonction que nous utilisons tous les jours, mais qui reste profondément mystérieuse ». 

À l'aide de méthodes d'imagerie optique et d'électrophysiologie, ils enregistrent plusieurs milliers de neurones simultanément au sein du système auditif. Ils ont ainsi révélé un processus de décorrélation.

«Percevoir, ce n’est pas simplement transmettre de l’information sonore, c’est la comprendre.  Les ondes sonores se transforment en objets auditifs porteur de sens », explique ce physicien de formation.

Grâce à ce processus, deux objets auditifs similaires mais qui ont des sens bien distincts, activent des neurones très différents au cœur du cerveau, alors qu’ils activent des neurones similaires près de l’oreille. Par exemple, un mot prononcé à l’endroit et le son du même mot joué à l’envers, sont deux objets auditifs distincts formé avec informations très similaires, mais grâce au mécanisme de décorrélation nous les percevons très différemment.  

Pour mieux comprendre ce processus, les chercheurs ont développé des réseaux de neurones artificiels capables d'extraire des objets auditifs à partir du son. En comparant les transformations faites par ces modèles et celles faites par le cerveau, ils montrent un parallèle fort : dans les deux cas, l'information devient de plus en plus spécifique à la séquence d’événements sonores à mesure qu'elle progresse vers le cortex. 

L'équipe travaille désormais sur un implant cortical basé sur leurs algorithmes pour transmettre directement le son au cerveau, en contournant l'oreille. Une solution qui permettrait d'aider des personnes dont le nerf auditif a disparu et qui ne peuvent bénéficier d'un implant cochléaire. Déjà validée sur la souris, l'innovation devrait se poursuivre avec la création d'une start-up. 

Dans le cadre de l'ERC Synergy Chronology, un projet européen collaboratif, Brice Bathellier et ses partenaires veulent également développer des réseaux de neurones artificiels reproduisant le codage de séquences sonores dans le temps. L'enjeu : comprendre non plus comment un mot émerge d'un son, mais comment il s'intègre dans une phrase. Cela implique de s’intéresser à la mémoire de travail qui permet de retenir les sons entendus pendant quelques secondes pour reconstruire le sens. 

Retrouver l’actualité sur le site du CNRS : Brice Bathellier | CNRS Biologie 

Note : 

[1] Unité CNRS / INSERM / Institut Pasteur 

Crédit photo : Rémi Poulverel - Institut du Cerveau