Je vous ai montré hier comment fonctionnait l'oreille et nous avons vu que la cochlée transmettait, par environ 30 000 fibres nerveuses, les informations recueillies par les cils vibratiles quant aux fréquences et intensité sonores, des sons transmis auparavant par le tympan et amplifiés par les osselets.
        Aujourd'hui nous allons voir ce que fait le cerveau de ces influx nerveux et comment il traite ces informations.

        Le schéma ci-dessous indique d'abord le trajet des influx nerveux dans le cerveau.
        Ils passent en effet par plusieurs relais avant d'aboutir à un centre qui va faire une interprétation détaillée des sons.
        Chaque relais fait des prétraitements mais pour ne pas compliquer les choses je ne rentrerai pas dans le détail.

        Le premier relais est au niveau du “tronc cérébral” au dessus de la colonne vertébrale. Ce relais peut commander des actes réflexes si le traitement effectué décèle un son anormal qui peut avertir d'un danger . Il compare entre autre les sons provenant des deux oreilles et détermine des différences qui renseigner sur la position de l'émetteur.

        Le deuxième relais est au niveau des tubercules quadrijumeaux; le traitement  décèle là aussi des sons associés à certains dangers ou situations anormales et il y a alors alerte des centres amygdaliens que nous connaissons bien, et qui contrôlent peur, colère, réaction de défense ou de fuite, stress.

        Le troisième relais est dans le thalamus. Ce centre interroge nos cinq sens tous les 1/40èmes de seconde et envoie les signaux vers les centres spécialisés d'interprétation. Mais il fait aussi des synthèses entre les diverses perceptions : vue, ouïe, toucher, odorat et goût, pour caractériser leur origine afin de renseigner le cortex central.

        Les signaux vont enfin être interprétés par un centre spéciailisé dans l'analyse des sons : on l'appelle le “cortex auditif” et il comporte des “couches” spécialisées dans certains traitements.
        C'est ce traitement que nous allons détailler un peu plus, à partir du schéma ci-dessous, en différenciant ce que font les hémisphères droit et gauche.

        Nous allons d'abord parler d'un premier traitement qui est fait à la fois par le tronc cérébral qui échange des informations reçues des oreilles droite et gauche, par les tubercules quadrijumeaux et un “sous-centre” du cortex que j'appelerai pour simplifier “où ?”
        Ces centres analysent l'écart de temps entre les signaux provenant de chacune des deux oreilles, et qui ne sont pas simultanés sauf si le son provient de la direction face à la tête (devant ou derrière : égale distance des deux oreilles).
Ils analysent aussi les différences d'intensité, notamment pour savoir si le son provient de devant , derrière, en haut ou en bas. (grâce aux réflexions dans le pavillon de l'oreille)..
        Ce traitement est fait plutôt sur la partie “aigue” du son.
        Pour une tête d'adulte, une inclinaison d'undegré d'angle correspond à un écart de 10 microsecondes. Un adulte bien entraîné arrive à localiser l'origine du son avec une précision d'environ 10 degrés quant à sa direction.
        Il détecte aussi si le son est proche ou lointain, mais avec une précision faible. Une alerte peut être envoyée aux centres amygdaliens pour prévenir un danger.

        Les diverses couches du cortex auditif font surtout trois types de traitement d'interprétation des influx nerveux qu'ils reçoivent.
        Un premier groupe de neurones va mesurer la durée et l'intensité du son.        
        Un second groupe va mesurer la “hauteur” du son, c'est à dire la fréquence de base hors harmoniques, en quelque sorte le détail des notes isolées les unes des autres.
        Un troisième groupe plus important va faire une analyse de Fourier et déterminer le “timbre” du son, c'est à dire l'importance des différentes fréquences.et des diverses harmoniques
        Ces trois centres font donc une analyse physique du son, à partir des signaux nerveux reçus de la cochlée.
        C'est le traitement primaire.

        Le cerveau va ensuite faire un traitement secondaire plus évolué  à partir de ces diverses informations données par les couches primaires.
        Un premier centre, situé dans l'hémisphère gauche, que j'appellerai le “QUOI”  va essayer d'identifier le son, en travaillant plutôt sur les fréquences graves. Il va transmettre l'information au thalamus et au cortex qui compareront à une base de données de notre mémoire et pourront dire : c'est une voiture, un avion, un chant d'oiseau, une musique, de la parole....
        Un deuxième centre situé également dans l'hémisphère gauche du cerveau,  va séparer les sons un peu comme le ferait un analyseur digital et il va identifier et comparer les notes isolées. Il va entre autres, analyer le rythme de la succession des sons, ce qui est très important notamment dans le domaine musical ou de la parole.
C'est ce centre qui est très actif lorsque le musicien accorde son instrument, sur le "la" puis sur les diverses notes.   
        Un troisième centre, qui lui est principalement situé dans l'hémisphère droit, va analyser la mélodie, le chant, la suite des notes. Il est particulièrement actif lorsque nous écoutons de la musique ou quelqu'un parler.
        Les centres auditifs de l'hémisphère gauche vont donc analyser les éléments rationnels des sons, alors que ceux de l'hémisphère droit vont examiner les "impressions", les données émotionnelles et sentimentales des sons.

        En urgence (quelques millisecondes), des informations d'alerte et de danger sont transmises directement par les tubercules quadrijumeaux et le thalamus aux centres amygdaliens.
        Toutefois le cerveau élimine d'office des sons “habituels” (par exempla le bruits des autos sous vos fenêtres ou du métro sous votre immeuble...), pour réserver l'alerte à des cas d'urgence.
        Tous les renseignements que le Thalamus juge importants, des centres auditifs sont transmias au cortex frontal qui va analyser ces informations, faire appel à la mémoire, et comparer avec ce qu'il sait déjà, redemander des précisions afin de pouvoir prendre éventuellement des décisions et agir.
        Les sensations d'ordre émotionnel sont transmises dans l'hémisphère droit aux centres du cerveau limbique (émotionnel) et notamment dans le gygus cingulaire aux centres qui vont gérer nos émotions.

        Dans un futur article j'essaiera de décrire succintement ces éléments et en particulier les traitements de la musique et de la parole et comment le cerveau, à partir d'éléments  purement physiques (vibrations de l'air) imagine et crée une "réalité fictive" : les sons, la musique, la parole.