Soutenance de thèse de MARCHÉ Coline


Titre de thèse

Effets de contexte dans le codage et la perception de l'intensité sonore

Context effects in sound intensity coding and perception

Date

6 May 2025 à 14h00

Adresse

LMA - UMR 7031 AMU CNRS - Centrale Marseille 4 impasse Nikola Tesla CS 40006 13453 Marseille Cedex 13, Amphithéatre Carnac

Ecole doctorale

Sciences pour l'Ingénieur : Mécanique, Physique, Micro et Nanoélectronique

Specialité

Sciences pour l'ingénieur : spécialité Acoustique

Etablissement

Aix-Marseille Université

Mots clés

Psychoacoustique,Discrimination d'intensité,Adaptation de la gamme dynamique,Nerf auditif,Implant cochléaire,

Keywords

Psychoacoustics,Intensity discrimination,Dynamic range adaptation,Auditory nerve,Cochlear implant,

Jury

Jury de thèse
Qualité Nom Etablissement
Chargée de recherche Mme MEUNIER Sabine CNRS, LMA
Chargé de recherche M. GAUDRAIN Etienne CNRS, Centre de Recherche en Neuroscience de Lyon
Chargé de recherche M. PONSOT Emmanuel CNRS, laboratoire STMS
Professeur des universités M. LORENZI Christian ENS Paris
Directeur de recherche M. MACHEREY Olivier CNRS, LMA
Professor Mme CARNEY Laurel H. University of Rochester

Résumé de la thèse

Des études sur l'animal ont montré que les neurones auditifs adaptent leur taux de décharge selon les statistiques du niveau sonore. Cette adaptation de la gamme dynamique (DRA) a été mesurée en présentant de courts segments de bruit ou sons purs avec certains niveaux présentés plus que les autres. La DRA induit un décalage des fonctions de réponse vers les niveaux les plus présentés. Elle produit un changement de sensibilité améliorant le codage des niveaux les plus probables. La DRA a été observée dans le nerf auditif (AN), impliquant que les cellules ciliées (HC), les synapses entre HC et AN et/ou l'AN y contribuent.
Le premier objectif était de trouver un corrélat perceptif à la DRA chez le normo-entendant. Nous avons mesuré la discrimination d'intensité pour des sons purs et large bande dans différents contextes avec l'hypothèse que les seuils de discrimination devraient être plus faibles quand le niveau moyen du contexte est identique à celui du signal test. Pour les signaux large bande, les résultats sont en accord avec l'hypothèse mais pour les sons purs la discrimination d'intensité se dégrade avec l'augmentation du niveau du contexte.
Le second objectif était de tester si l'AN contribue directement à la DRA. Nous avons mesuré des potentiels évoqués électriquement en réponse à des séquences de stimulus avec des distributions de niveau spécifiques chez des implantés cochléaires, pour qui les HC et leur synapse avec l'AN sont court-circuités. Les fibres de l'AN stimulées électriquement ont collectivement un comportement en accord avec la DRA.


Thesis resume

Animal studies have shown that auditory neurons adapt their firing rate depending on the sound level statistics. This Dynamic Range Adaptation (DRA) has been measured by presenting short segments of noise or tones with some levels being presented more than others. DRA manifests as a shift of the rate-level function towards the most presented levels. It produces a change in sensitivity enhancing the coding of the most probable levels. DRA has been observed in the auditory nerve (AN), implying that the hair cells, the hair cell-AN synapses and/or the AN contribute to this phenomenon.
The first aim of this thesis was to find a perceptual correlate of DRA in normal-hearing participants. We measured intensity discrimination for pure-tone and broadband-noise test signals embedded in different contexts with the hypothesis that discrimination thresholds should be lower when the context mean level matches the test signal level. For broadband signals, the results were fully consistent with this hypothesis while for pure tones, intensity discrimination always degraded with increases in context level, independently from the test signals.
The second aim was to test whether the AN directly contributes to DRA. We measured electrically-evoked compound action potential responses to electrical stimulus sequences with specific level distributions in cochlear implant listeners, for whom the hair cells and hair cell-AN synapses are bypassed. Electrically stimulated AN fibers collectively exhibit a behavior consistent with DRA, showing the AN contributes to DRA.