Chaque sens, l'ouïe, l'odorat, la vue, le goût et le toucher, fait appel à un réseau de neurones dont le premier est spécifique et capable de percevoir le signal d'entrée et de faire suivre le message jusqu'au cerveau.

Dans le cas de l'ouïe, le signal d'entrée est un son c'est-à-dire une vibration de l'air sous forme d'une onde⁽¹⁾. Il est perçu par l'oreille externe et arrive sur le tympan⁽²⁾ qui sous l'effet des vibrations se met lui-même à vibrer. Ces vibrations néoformées se propagent ensuite dans l'oreille moyenne puis dans l'oreille interne qui contient la cochlée. C'est peut-être un tout petit organe en forme de coquille d'escargot mais il demeure très important. C'est lui qui transforme un son en signal électrique transmis par le nerf auditif vers le cerveau.

La problématique est la suivante : comment la cochlée transforme-elle une vibration en signal électrique ?

À l'intérieur de celle-ci s'enroule un tapis de cellules en suspension dans un liquide appelé endolymphe. Ces cellules sont coiffées d'un petit toupet de cils. Ces cils ancrés dans les cellules du tapis sont recouverts d'une membrane. Lorsque des vibrations arrivent dans la cochlée, le liquide se met en mouvement entraînant le tapis et la membrane.

Les cils étant pris en sandwich entre le tapis et la membrane subissent un mouvement de cisaillement, la membrane allant en sens inverse du tapis. Ce mouvement permet d'ouvrir des petits canaux ioniques au sommet des cils ce qui permet l'entrée d'ions [1] et donc la formation au sein de cette cellule d'un courant électrique comme dans un neurone classique. Ce courant se propage le long de la membrane [2] et est enfin transmis aux neurones du nerf auditif [3]. Les cellules ciliées sont donc des neurones⁽³⁾ qui permettent la traduction du message mécanique en message électrique.

Il faut savoir que les sons aigus sont arrêtés par les objets et donc ne se propagent pas très loin à la différence des sons graves qui ne sont pas bloqués. C'est pour cela que les cellules à l'entrée de la cochlée réceptionnent préférentiellement les sons aigus, sons à hautes fréquences et que les sons graves (les basses fréquences) sont enregistrés au cœur de la cochlée.

L'être humain peut percevoir des sons allant de 18 à 18 000 Hz. La fréquence qu'il perçoit le mieux est 4 000 Hz. Cette fréquence est très proche de la fréquence de la parole. Le premier symptôme de surdité est l'impossibilité d'entendre cette fréquence de 4 000 Hz. Lorsque l'on vieillit ou que l'on est soumis à des vibrations trop puissantes (discothèque par exemple) les cils peuvent être détruits d'où la perte de l'audition.

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1. ⁽¹⁾ ↑ Le son est une succession de compressions et de dilatations de la matière ou il se propage.
2. ⁽²⁾ ↑ Le tympan est une fine membrane séparant l'oreille externe qui capte les sons de l'oreille moyenne qui transmet les vibrations.
3. ⁽³⁾ ↑ C'est-à-dire une cellule excitable électriquement.