Soutenance de thèse de Yifan ZHANG

Etude par spectroscopie proche infra-rouge (fNIRS) de la réorganisation fonctionnelle du système auditif central chez l'enfant sourd unilatéral


Titre anglais : Functional Near Infra-Red Spectroscopic study of central auditory system cortical functional reorganization in unilateral deaf children
Ecole Doctorale : CLESCO - Comportement, Langage, Éducation, Socialisation, Cognition
Spécialité : Neurosciences, comportement et cognition
Etablissement : Université de Toulouse
Unité de recherche : UMR 5549 - CERCO - Centre de Recherche Cerveau et Cognition
Direction de thèse : Pascal BARONE- Olivier DEGUINE


Cette soutenance a eu lieu mardi 14 décembre 2021 à 8h00
Adresse de la soutenance : CHU Purpan - Pavillon Baudot 31052, Toulouse Cedex 03 - salle salle de conférence

devant le jury composé de :
Pascal BARONE   Directeur de recherche   Université Toulouse III - Paul Sabatier   Directeur de thèse
Olivier DEGUINE   Professeur   Hôpital Site hospitalier de Purpan   CoDirecteur de thèse
Eric  TRUY   Professeur   CHU de Lyon   Examinateur
Arnaud  NORENA   Directeur de recherche   Laboratoire de Neurosciences Cognitives - UMR 7291   Rapporteur
Cécile PARIETTI-WINKLER   Professeure   CHRU de Nancy   Rapporteur


Résumé de la thèse en français :  

Introduction : La surdité unilatérale est une pathologie fréquente chez l’enfant. Les répercussions en sont importantes tant sur le plan de l’audition spatiale que sur l’aspect du développement psychosocial. À ce jour, très peu de données neurofonctionnelles ont été recueillies chez l’enfant. L’objectif de cette thèse est donc d’étudier, chez l’enfant, le lien entre l’affection auditive unilatérale et ses corrélats neuraux. Cet objectif repose sur deux études, lesquelles sont définies comme suit :
1) Procéder à l’identification des paramètres de stimulation optimaux utilisés en fNIRS afin d’obtenir un signal de qualité sur l’enfant et,
2) Corréler le niveau de réorganisation centrale aux performances psychoacoustiques, au développement global et au ressenti de qualité de vie.

Matériels et méthodes
S’agissant de la première étude, dix-sept sujets adultes normo-entendants ont été recrutés. Ils ont été soumis à quatre conditions de stimulation auditive en fNIRS. L’amplitude du signal fNIRS enregistré et la durée expérimentale ont été comparées, entre ces conditions.
Concernant la seconde étude, quatre enfants porteurs de surdité unilatérale et sept sujets normo-entendants ont été inclus. Ils ont été évalués en psychoacoustique par les tests de localisation spatiale des sources sonores et de la compréhension de la parole dans le bruit, en neurofonctionnel par la fNIRS, et en développement psychosocial par les tests mesurant les habiletés linguistiques différentes. Ils ont enfin répondu aux questionnaires de qualité de vie.

Résultats
L’étude 1 a identifié la durée de stimulation de 15 s comme étant un choix optimal, lorsqu’elle est associée à une amplitude trois fois plus importante et à une durée plus courte de 105 s que les autres conditions de stimulation.
L’étude 2 a démontré une grande variabilité des résultats en performances psychoacoustiques et psychosociales. De plus, la surdité unilatérale a induit une augmentation de l’activation corticale ipsilatérale à l’oreille saine. Cette augmentation est significativement corrélée aux performances binaurales.

Conclusion
La surdité unilatérale induit des phénomènes de réorganisation corticale associés à une forte variabilité des performances binaurales et psychosociales, suggérant l'existence de facteurs compensatoires. Ce travail souligne la nécessité de l’identification de ces facteurs compensatoires et d’une prise en charge des enfants vulnérables aux effets néfastes de l’affection auditive unilatérale.

 
Résumé de la thèse en anglais:  

Introduction
Unilateral deafness is a common pathology in children. It has a significant impact on both spatial hearing and psychosocial development. To date, few neurofunctional data have been collected in children. The aim of this thesis is therefore to investigate the relationship between unilateral hearing impairment and its neural correlates in children. This objective is aimed at in two studies, which are defined as follows:
1) To identify the optimal stimulation parameters used in fNIRS in order to obtain a high-quality signal in the auditory paradigm.
2) To correlate the level of central reorganization with psychoacoustic performance, global development and the feeling of quality of life.

Materials and methods
In the first study, seventeen normal-hearing adult subjects were recruited. They were subjected to four fNIRS auditory stimulation conditions. The amplitude of the recorded fNIRS signal and the experimental duration were compared between these conditions.
In the second study, four unilaterally deaf children and seven normal-hearing subjects were included. They were evaluated in psychoacoustics by tests of spatial localization of sound sources and speech comprehension in noise, in neurofunctional by the fNIRS, and in psychosocial development by tests measuring different language skills. Finally, they answered quality of life questionnaires.

Results
Study 1 identified the 15 s stimulation duration as an optimal choice when associated with three times greater amplitude and 105 s shorter duration than the other stimulation conditions.
Study 2 demonstrated a large variability of results in psychoacoustic and psychosocial performance. In addition, unilateral deafness induced an increase in cortical activation ipsilateral to the healthy ear. This increase was significantly correlated with binaural performance.

Conclusion
Unilateral deafness induces cortical reorganization phenomena associated with a high variability in binaural and psychosocial performance, suggesting the existence of compensatory factors. This work highlights the need to identify these compensatory factors and to provide care for children vulnerable to adverse effects of unilateral hearing impairment.

Mots clés en français :fNIRS, Surdité unilatérale, pédiatrie,
Mots clés en anglais :   fNIRS, Single-sided deafness, pediatrics,