Audition et apprentissages chez les jeunes enfants

Sujet avec enseignement de mathématiques spécifique

Enseignement scientifique première

Durée 1h12 – 12 points – Thème « Son, musique et audition »

En France, il est actuellement obligatoire que les équipes médicales encadrant les nouveaux nés proposent aux parents de réaliser un test de dépistage auditif. En effet, l’audition conditionne bon nombre d’apprentissages de l’enfant, particulièrement dans les domaines du langage et de la communication. Le dépistage d’un éventuel trouble peut ainsi être suivi d’un traitement rapide, adapté et efficace.

Dans cet exercice, on cherche à comprendre le principe et l’intérêt d’un tel dépistage auditif précoce.

Document 1 – Organisation de l’appareil auditif et principe du test de dépistage

Une sonde placée dans le conduit auditif contient un haut-parleur (« émetteur ») qui émet un son et un microphone (« récepteur ») qui recueille les sons émis par les cellules ciliées de la cochlée. Ce test simple, non invasif et rapide, permet le dépistage d’un problème de surdité cochléaire chez le nouveau-né. Il permet aussi de suivre l’évolution de l’audition chez des sujets à risque victimes d’hypoacousies professionnelles (c’est-à-dire des baisses de l’audition liées à une activité professionnelle) ou victimes d’une hypoacousie liée à la prise de médicaments oto- toxiques.

Ce test permet de tester l’existence d’une audition entre 0 et 30 dB, pour des fréquences entre 700 et 5000 Hz.

Source : d’après nosoreilles-onytient.org

1 – À l’aide des connaissances et du document 1, indiquer si le test ci-dessus permet de tester l’intégralité du domaine des fréquences audibles.

Le domaine des fréquences audible se situe entre 20 Hz et 20 000 Hz.

Le test utilise des fréquences entre 700 Hz et 5000 Hz.

Ainsi, le test ne permet pas de tester l’intégralité du domaine des fréquences audibles.

2 – Expliquer l’intérêt d’effectuer le test pour des niveaux sonores compris entre 0 et 30 dB.

Effectuer le test de dépistage auditif pour des niveaux sonores compris entre 0 et 30 dB présente plusieurs intérêts majeurs, notamment pour les raisons suivantes :

Les sons dans cette plage de niveaux sonores sont très faibles. Ce test permet de vérifier la capacité de l’oreille à détecter des sons de faible intensité de type sons doux et chuchotements, qui sont cruciaux pour le développement du langage et de la communication.

De plus, en testant à des niveaux sonores faibles, il est possible de détecter des pertes auditives légères qui pourraient ne pas être apparentes dans la vie quotidienne mais qui peuvent avoir un impact significatif sur l’acquisition du langage et le développement cognitif de l’enfant.

Enfin, la détection précoce de tout problème auditif permet une intervention rapide, comme l’utilisation d’appareils auditifs ou des thérapies adaptées, augmentant ainsi les chances d’un développement normal du langage et des compétences de communication.

3 – Le récepteur de la sonde permet d’enregistrer un signal provenant de l’oreille : préciser quelle partie de l’oreille est à l’origine de cette émission.

D’après le document 1, Le signal enregistré par le récepteur de la sonde provient des cellules ciliées de la cochlée.

4 – Identifier la bonne proposition ci-dessous et la recopier sur votre copie.
L’oreille interne a pour rôle :
a – la réception des ondes sonores
b – l’amplification des ondes sonores
c – la transmission des ondes sonores
d – la conversion des ondes sonores en messages nerveux

L’oreille interne a pour rôle :
a- la réception des ondes sonores
b- l’amplification des ondes sonores
c- la transmission des ondes sonores
d- la conversion des ondes sonores en messages nerveux

Document 2 – Lien entre le développement cérébral et le développement cochléaire

En absence d’anomalie du développement cochléaire :

En cas d’anomalie du développement cochléaire :

Zone A : De 4 mois ½ de grossesse à la naissance (= 0 mois) Zone B : De la naissance à 6 ans (= 72 mois)

Source : d’après www.cochlea.eu

Document 3 – Communication neuronale entre aires cérébrales impliquées dans la perception auditive

Le cortex auditif primaire traite les sons en provenance de l’oreille interne via le nerf auditif. Il intervient dans la perception/sensation sonore. Il communique avec le cortex auditif secondaire où l’analyse se précise. Les facultés du langage mettent en jeu des aires cérébrales telles que l’aire de Broca ou de Wernicke.

Ainsi, par communication entre aires cérébrales, les sons peuvent être interprétés et produits via la parole.

La communication entre les aires cérébrales est permise par le réseau de neurones qui les constituent. En effet, les neurones sont des cellules pourvues d’un corps cellulaire et de prolongements par lesquels les messages nerveux circulent. En établissant des contacts entre eux par ces prolongements, les neurones communiquent.

Aires cérébrales impliquées dans la perception auditive :

Neurones du cortex auditif primaire au moment où la cochlée commence à fonctionner (fœtus de 5 mois) :

Sans cochlée (surdité de naissance), le cerveau auditif va rester dans cet état immature

Neurones du cortex auditif primaire à la fin du développement de la cochlée (équivalant à un cerveau humain de 6 ans) :

Source : d’après Hatier 1ère enseignement scientifique et www.cochlea.eu

5 – À partir du document 2, identifier dans chacune des deux séries de propositions celle qui est juste et la recopier sur la copie :

Dans un cas normal, le développement de la cochlée :
a – débute à la naissance
b – est achevé à la naissance
c – débute à 6 ans
d – est achevé à 4 mois ½ de vie fœtale

Dans un cas normal, le développement des centres auditifs cérébraux :
e – est indépendant du développement de la cochlée
f – est maximal après celui de la cochlée
g – est maximal avant celui de la cochlée
h – est achevé à la naissance

6 – Après avoir comparé les neurones du cortex auditif primaire chez un fœtus de 5 mois et chez un enfant de 6 ans (document 3), expliquer comment s’effectue l’apprentissage normal du langage.

Fœtus de 5 mois :
   – Les neurones du cortex auditif primaire commencent à se former et à se différencier.
   – À ce stade, les connexions synaptiques entre les neurones sont encore très limitées et en cours de développement.
   – Les réseaux neuronaux sont rudimentaires.

Enfant de 6 ans :
   – Les neurones du cortex auditif primaire sont beaucoup plus développés.
   – Les connexions synaptiques sont très nombreuses formant des réseaux complexes.

Dès la naissance, les enfants sont exposés à divers sons. Les neurones du cortex auditif primaire, stimulés par ces sons, renforcent progressivement les connexions synaptiques. Les facultés du langage mettent en jeu des aires cérébrales telles que l’aire de Broca ou de Wernicke.

Les interactions sociales et les répétitions aident à renforcer les réseaux neuronaux associés au langage.

À mesure que l’enfant grandit, les compétences linguistiques s’affinent, permettant une compréhension et une production plus sophistiquées de la langue.

Ainsi, l’apprentissage langage dépend de la maturation progressive des neurones du cortex auditif primaire, qui se développent à partir d’une structure immature chez le fœtus pour devenir un réseau complexe et efficace chez l’enfant de 6 ans. Cette maturation est stimulée par l’exposition aux sons et aux langues.

7 – À partir de la mise en lien des documents 2 et 3, rédiger un argumentaire destiné à montrer l’intérêt d’un dépistage auditif précoce pour optimiser les apprentissages, notamment de langage, chez l’enfant.

L’audition est essentielle pour le développement du langage chez l’enfant. Les sons perçus par l’oreille interne sont traités par le cortex auditif primaire, puis transmis au cortex auditif secondaire pour une analyse plus fine. Les aires cérébrales comme l’aire de Broca et l’aire de Wernicke sont ensuite impliquées dans l’interprétation et la production du langage. La maturation et l’interconnexion de ces aires cérébrales sont cruciales pour un développement linguistique normal.

Les neurones du cortex auditif primaire entre d’un fœtus de 5 mois sont en développement, les connexions synaptiques sont limitées et la structure immature.

Les neurones du cortex auditif primaire entre d’un enfant de 6 ans sont développés dans des réseaux synaptiques complexes et organisés.

En cas d’anomalie du développement cochléaire, le cortex auditif ne se développe pas au-dessus de 50%.

Détecter une perte auditive dès la naissance permet une intervention rapide avant que l’enfant ne commence à développer le langage

Une détection précoce permet de mettre en place des solutions adaptées, telles que des appareils auditifs ou des thérapies linguistiques, maximisant ainsi les chances de développement normal du langage.

Le cerveau des jeunes enfants est extrêmement plastique, surtout durant les premières années de vie. Intervenir tôt pour corriger les troubles auditifs permet de profiter de cette plasticité pour développer des réseaux neuronaux efficaces pour le traitement des sons et du langage.

Ainsi, le dépistage auditif précoce est essentiel pour identifier et traiter les troubles auditifs avant qu’ils n’impactent négativement le développement du langage et les apprentissages chez l’enfant. Il est possible d’optimiser la maturation du cortex auditif primaire et secondaire et de tirer parti de la plasticité neuronale maximale. Cela garantit un développement linguistique et cognitif optimal.

8 – La fin du document 1 indique que le test peut aussi être effectué chez des patients adultes pour détecter des hypoacousies professionnelles. Expliquer quelle partie de l’oreille nécessite d’être protégée afin de préserver son audition.

Pour préserver son audition, il est essentiel de protéger la cochlée, située dans l’oreille interne. Plus précisément, ce sont les cellules ciliées qui doivent être préservées, car elles sont responsables de la conversion des vibrations sonores en signaux nerveux. Une exposition prolongée à des sons intenses peut les endommager de manière irréversible, entraînant une hypoacousie professionnelle.

9 – Citer un moyen de protection qui pourrait être utilisé par un ouvrier travaillant au quotidien dans un milieu bruyant

Un ouvrier travaillant dans un milieu bruyant peut utiliser des bouchons d’oreilles ou un casque antibruit.