Une étude montre que les mouvements oculaires diminuent lorsqu'on écoute attentivement un discours.

4 septembre 2023 fonction

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par Ingrid Fadelli, Medical Xpress

Après un certain âge, environ 40% des personnes connaissent une certaine perte auditive. Bien que la perte auditive liée à l'âge soit plus courante chez les adultes de plus de 65 ans, elle peut commencer bien plus tôt, lorsque les personnes ont la quarantaine ou la cinquantaine.

Malgré leur utilisation répandue, les techniques de diagnostic existantes pourraient ne pas détecter les premiers signes de perte auditive, tels que la perte de la capacité à entendre la parole dans des environnements encombrés ou bruyants. Certains chercheurs essaient donc de concevoir des techniques viables pour détecter des formes plus subtiles de perte auditive, afin de les traiter précocement, avant qu'elles ne deviennent irréparables.

Dans cette optique, deux neuroscientifiques de l'Institut de recherche Rotman au Canada ont récemment étudié la relation entre l'écoute attentive et les mouvements oculaires. Leur article le plus récent, publié dans The Journal of Neuroscience, suggère que les mouvements oculaires ont tendance à diminuer lorsque de jeunes adultes font plus d'efforts pour entendre la parole.

"Nous diagnostiquons généralement la perte auditive à l'aide d'une audiométrie tonale pure, qui consiste à faire écouter à une personne des tons purs à différents niveaux sonores pour déterminer le niveau sonore auquel la personne peut simplement entendre un ton avant qu'il ne soit trop silencieux ; nous appelons ce point le seuil d'audition", a déclaré Björn Herrmann, co-auteur de l'article, à Medical Xpress.

"Si le seuil d'audition est trop élevé, c'est-à-dire que le niveau d'un ton doit être relativement intense pour être entendu, nous pourrions prescrire des aides auditives. Cependant, la perte auditive liée à l'âge se développe progressivement au fil du temps, commençant souvent lorsque les personnes ont la quarantaine ou la cinquantaine."

Dans la quarantaine ou la cinquantaine, de nombreuses personnes commencent à avoir des difficultés à comprendre la parole dans des environnements bruyants, tels que des restaurants bondés, des centres commerciaux et d'autres lieux publics. Ces difficultés auditives sont souvent les prémices d'une perte auditive plus importante qui survient plus tard dans la vie.

"Les seuils audiométriques de tonalité pure ne sont pas très indicatifs de ces problèmes de perception de la parole dans le bruit aux premiers stades de la perte auditive", explique Herrmann. "Par conséquent, nous diagnostiquons généralement la perte auditive (à l'aide de l'audiométrie tonale pure) une ou deux décennies après les premiers signes de difficultés de perception de la parole."

Pour identifier plus tôt les problèmes d'audition, les chercheurs ont cherché à développer d'autres outils de diagnostic qui capturent mieux les aspects subtils de l'ouïe d'un patient. Parmi eux, des signes physiologiques suggèrent qu'une personne fait plus d'efforts pour comprendre la parole dans des environnements bruyants, ce qui pourrait indiquer qu'elle connaît une perte auditive précoce. Si ces indications physiologiques mesurables sont identifiées avec succès, elles pourraient aider les médecins à évaluer plus efficacement la perte auditive, tant chez les nouveaux patients qu'après des traitements de perte auditive (c'est-à-dire pour évaluer le succès des traitements).

"Les chercheurs et les cliniciens aimeraient mesurer l'effort d'écoute de manière objective, ce qui signifie généralement utiliser des réponses physiologiques, car demander à une personne à quel point elle trouve l'écoute exigeante peut être influencé par sa propre définition du mot effort", explique Herrmann. "Les gens peuvent aussi avoir du mal à faire la distinction entre l'effort qu'ils ont fourni et leur capacité à comprendre la parole. Bien qu'il soit certainement important de comprendre les expériences subjectives d'une personne, les mesures objectives sont considérées comme avantageuses dans les contextes cliniques et de recherche."

Des études passées ont souligné plusieurs réponses physiologiques différentes qui surviennent lorsque l'on écoute avec effort. L'une d'entre elles, souvent mentionnée dans la littérature existante, est un changement de la taille de la pupille, qui peut être mesuré à l'aide de la pupillométrie, une technique qui repose sur une caméra pour enregistrer les yeux et calculer le diamètre des pupilles à différents moments.

"Nous savons depuis longtemps que la taille de la pupille augmente lorsque quelqu'un investit cognitivement, par exemple lorsqu'il doit garder plusieurs chiffres en mémoire", explique Herrmann. "Beaucoup de recherches de la dernière décennie montrent également que la taille de la pupille augmente lorsque l'écoute de la parole est exigeante, par exemple lorsque la parole est masquée par du bruit de fond.

'Le problème de mesurer la taille de la pupille est qu'elle est très sensible aux changements de lumière (c'est-à-dire que notre pupille se rétrécit lorsque notre environnement devient plus lumineux et vice versa). La mesure de la pupille est également influencée par l'angle de la pupille par rapport à la caméra qui la mesure, de sorte que la taille de la pupille semble changer sans changer réellement lorsque une personne regarde à gauche ou à droite, c'est pourquoi les participants fixent généralement un point de fixation au milieu de l'écran tout en écoutant un discours.'

En fin de compte, mesurer la taille des pupilles d'un patient lors d'un test auditif ne semble pas être idéal, car plusieurs facteurs pourraient fausser les résultats du test. Par conséquent, Herrmann et son collègue M. Eric Cui se sont mis en quête d'une alternative pour détecter une écoute pénible.

'Il y a eu un peu de travail dans des domaines de recherche non liés à l'ouïe qui montrent que les mouvements oculaires peuvent indiquer quand une personne est cognitivement sollicitée, par exemple, en gardant de nombreux chiffres en mémoire', explique Herrmann. 'Les mouvements oculaires des personnes diminuent donc sous de tels défis cognitifs. Nous nous demandions donc si les mouvements oculaires pourraient également indiquer des défis cognitifs lors de l'écoute, c'est-à-dire un effort d'écoute.'

'De plus, des recherches sur le cortex auditif chez les animaux - c'est-à-dire la région du cerveau qui répond au son - ont montré que lorsque les animaux réduisent leurs mouvements, le cortex auditif devient plus sensible au son. Nous avons donc pensé que les mouvements oculaires réduits pourraient également être associés à une plus grande sensibilité auditive à la parole.'

Pour tester leur hypothèse, Herrmann et Cui ont mené une série d'expériences impliquant 26 jeunes adultes, âgés de 18 à 35 ans. Leur objectif était de déterminer si les mouvements oculaires de ces participants diminuaient lorsqu'ils faisaient plus d'efforts d'écoute.

'Les participants qui sont venus dans notre laboratoire se sont assis dans un fauteuil confortable à l'intérieur d'une cabine insonorisée', explique Herrmann. 'Ils ont posé leur tête dans un appui-menton, ce qui aide à stabiliser la tête de la personne, et faisaient face à un écran d'ordinateur. Ils portaient également des écouteurs sur lesquels nous avons diffusé des discours parlés. Nous avons utilisé un traceur oculaire, un dispositif basé sur une caméra qui peut suivre les yeux d'une personne, pour déterminer où les participants regardaient sur l'écran d'ordinateur.'

L'expérience des chercheurs s'est déroulée au cours de différentes épreuves. Tout au long de ces épreuves, les participants ont écouté des phrases et des histoires parlées avec un ensemble d'écouteurs, mais à chaque épreuve, ils ont observé quelque chose de différent à l'écran devant eux, comme un point immobile, un point en mouvement, plusieurs points en mouvement ou un écran vide. En changeant leur objet de concentration, l'équipe espérait déterminer si des changements dans les mouvements oculaires des participants se produisaient indépendamment de ce qu'ils regardaient.

'Les participants ont été informés qu'ils pouvaient regarder où ils voulaient sur l'écran d'ordinateur', explique Herrmann. 'La manipulation critique était le degré de clarté du discours. Les phrases et les histoires étaient jouées soit avec un bruit de fond très minimal qui nécessitait peu d'efforts de la part des participants pour comprendre ce qui était dit, soit avec un bruit de fond sévère pour lequel la compréhension du discours nécessitait beaucoup d'efforts. Pendant que les participants écoutaient le discours, nous enregistrions leurs mouvements oculaires.'

Dans leurs analyses, Herrmann et Cui se sont concentrés sur deux aspects différents des mouvements oculaires, connus sous le nom de durée de fixation et de dispersion du regard. Le premier est une mesure du temps pendant lequel les yeux d'une personne restent fixés sur un objet ou un point donné, tandis que le second quantifie à quelle fréquence une personne a déplacé ses yeux sur l'écran.

'Nous avons constaté que dans des conditions d'écoute plus exigeantes, c'est-à-dire lorsque le degré de masquage du discours par le bruit de fond était élevé, les mouvements oculaires des individus diminuaient, ce qui se traduisait par des durées de fixation plus longues et une dispersion du regard réduite, par rapport à des conditions d'écoute plus favorables', explique Herrmann.

'Nous le montrons pour des phrases simples et déconnectées, du type couramment utilisé dans les contextes cliniques, ainsi que pour des histoires parlées, qui reflètent une parole plus naturelle que nous rencontrons dans la vie quotidienne. Nous montrons également la réduction des mouvements oculaires lorsque l'écoute est exigeante pour les différentes conditions de présentation visuelle.'

Globalement, les résultats obtenus par les chercheurs mettent en évidence la valeur potentielle de l'utilisation d'enregistrements des mouvements oculaires pour déterminer combien d'efforts une personne consacre à l'écoute dans différentes conditions. À l'avenir, cette mesure d'écoute pénible pourrait être utilisée pour créer de nouveaux tests de détection de la perte auditive en milieu clinique.

'Notre étude et une autre étude publiée à peu près au même moment que la nôtre sont les premières à montrer que l'effort d'écoute est associé à une réduction des mouvements oculaires', explique Herrmann.

'However, we still need to better understand how changes in eye movements relate to changes in pupil size under listening effort. Perhaps both measures capture different facets of listening effort, for example, a more automatic vs. a more voluntary physiological effort response. This would enable us to capture listening effort more exhaustively.'

In their next studies, Herrmann and Cui would also like to explore the mechanisms underpinning a reduction in eye movements, to better predict challenges that would promote such a reduction. In addition, they plan to further explore the link between eye movements and effortful listening, so that they can identify and account for differences in 'listening efforts.'

Effortful listening, in fact, might not always be linked to hearing loss. For instance, people might place greater effort while listening to speech in a language that they do not speak fluently, or while processing syntactically complex or ambiguous sentences.

'In our initial work we only investigated eye movements in younger healthy adults,' Herrmann added. 'From a clinical perspective, the next steps are certainly to investigate whether eye movements also indicate listening effort in older adults, because this is the population for which our new approach may be most useful. Moreover, we plan to investigate whether eye movements indicate reduced listening effort when individuals are treated with hearing aids; as this could help to assess how much a person benefits from their hearing-aid prescription.'