Effets de l'exposition aux infrasons sur les mesures de l'hydrops endolymphatique

Les infrasons sont générés dans le corps humain par des processus tels que la respiration et la contraction du myocarde. Les sources externes comprennent celles qui sont produites naturellement, comme le vent et les tremblements de terre, et celles qui sont d'origine humaine, comme les moteurs d'automobiles et la machinerie lourde. Les éoliennes sont connues pour émettre des infrasons avec une fréquence fondamentale de 1 Hz avec des intensités approchant les 100 décibels (dB), selon la vitesse du vent. Plus de 75 000 éoliennes ont été déployées entre 2003 et 2015 aux États-Unis seulement. Alors que l'exposition aux infrasons environnementaux a augmenté en prévalence et en intensité avec l'avènement de technologies telles que les éoliennes à grande échelle, une attention renouvelée a été portée aux effets des infrasons sur les individus exposés.

Comme il tombe en dessous des seuils audibles, la sagesse conventionnelle voudrait que les infrasons n'affectent pas les humains. Cependant, certaines personnes vivant à proximité d'éoliennes éprouvent des niveaux accrus de gêne et de troubles du sommeil de manière dose-réponse. Les autres symptômes rapportés de l'exposition aux infrasons comprennent la plénitude auditive, les acouphènes, les étourdissements et les vertiges. Certains chercheurs émettent l'hypothèse que ces symptômes otologiques sont liés à la composante infrasonore du bruit des éoliennes affectant la fonction de l'oreille interne. Cependant, comme le mécanisme ou le rôle causal n'a pas encore été établi, d'autres attribuent ces symptômes à un effet psychosomatique ou « nocebo » (c. aggravation des symptômes produits par des attentes négatives). Alors que les parcs éoliens et autres sources génératrices d'infrasons se généralisent, il est désormais indispensable de déterminer les effets des infrasons sur la fonction de l'oreille interne.

Des études menées chez l'homme ont confirmé que les infrasons ont des effets mesurables dans la cochlée. Hensel et al ont présenté des tonalités infrasonores de 6 et 12 Hz à un niveau de pression acoustique (SPL) de 130 dB tout en mesurant simultanément les émissions otoacoustiques du produit de distorsion (DPOAE). Ils ont observé des augmentations considérables des amplitudes DPOAE en présence d'infrasons par rapport à l'absence de ces tonalités. Les auteurs ont attribué cet effet au déplacement de la cloison cochléaire lors de l'exposition aux infrasons. De plus, Dommes et al ont démontré une activité dans le cortex auditif primaire sur l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle pendant l'exposition aux infrasons, fournissant la preuve que la perception des infrasons se produit par des voies auditives connues.

Des modifications hydropiques réversibles de l'espace endolymphatique ont été observées lors d'une exposition à court terme aux infrasons et aux sons de basse fréquence dans plusieurs modèles de cobayes. Flock et Flock ont ​​utilisé un modèle d'os temporal de cobaye explanté pour visualiser l'expansion de l'espace endolymphatique sur la microscopie confocale tout en appliquant des rafales de tonalité de 140 Hz entre 88 et 112 dB. Peu de temps après ce travail, Salt a détecté des changements indicatifs d'hydrops endolymphatique in vivo en utilisant des marqueurs de volume et de débit iontophorés dans l'espace endolymphatique de cobayes pendant 3 minutes d'exposition à des rafales de tonalité de 200 Hz à 115 dB SPL. Les changements observés de débit et de volume dans l'espace endolymphatique étaient réversibles. La mi-temps de récupération dans cette étude était de 3,2 minutes. Des travaux ultérieurs de Salt et al ont démontré que les infrasons à 5 Hz généraient des potentiels endolymphatiques plus importants dans le troisième tour cochléaire que les fréquences dans la plage audible de 50 à 500 Hz. Ceci malgré un niveau de présentation censé être inférieur au seuil d'audition des cobayes. Ces études démontrent que les infrasons et les basses fréquences ont des effets mesurables sur la physiologie de l'oreille interne, même à des niveaux d'audition inférieurs au seuil.

Bien qu'il existe des preuves que la cochlée humaine est stimulée par les infrasons, on ne sait pas si les infrasons induisent un hydrops endolymphatique chez l'homme. Le travail proposé testera l'hypothèse centrale selon laquelle l'exposition à court terme aux infrasons induit un hydrops endolymphatique réversible dans l'oreille interne humaine. Cette hypothèse est basée sur les observations des études animales présentées et sur la combinaison observée de symptômes auditifs et vestibulaires signalés comme étant associés à l'exposition aux infrasons.

Afin de tester l'hypothèse chez l'homme vivant, l'étude proposée utilisera des tests électrophysiologiques qui sont actuellement utilisés comme tests cliniques pour l'hydrops endolymphatique. En utilisant une combinaison de tests, des preuves d'hydrops seront recherchées à la fois dans la cochlée et dans le système vestibulaire.

1. Électrocochléographie (ECoG). L'ECoG est un test électrophysiologique de la fonction cochléaire. Des conditions telles que la maladie de Ménière, qui sont caractérisées par des hydrops endolymphatiques, démontrent un rapport potentiel de sommation sur potentiel d'action (SP / AP) élevé sur l'électrocochléographie (ECoG). On pense qu'une augmentation du SP par rapport à l'AP est due à une déviation de la position de la membrane basilaire vers la rampe tympanique. En conséquence, un ECoG anormal a été corrélé avec la découverte d'hydrops cochléaire (dans le tour basal) sur l'IRM rehaussée au gadolinium.
2. Potentiels myogéniques évoqués vestibulaires (VEMP). Les VEMP proviennent de l'activation induite par le son des organes de l'otolithe et de leurs neurones vestibulaires associés. Le VEMP cervical (cVEMP) et le VEMP oculaire (oVEMP) sont théorisés comme provenant respectivement du saccule et de l'utricule. Les seuils, définis comme l'intensité de stimulus la plus faible à laquelle une réponse est observée, peuvent être obtenus à plusieurs fréquences de stimulus de test (250, 500, 750, 1000 Hz) et des courbes de réponse de seuil peuvent être construites. Le seuil le plus bas pour provoquer une réponse est généralement observé à 500 Hz pour oVEMP et cVEMP. Dans des conditions hydropiques telles que la maladie de Ménière, les seuils de VEMP peuvent être élevés ou absents à toutes les fréquences testées. De plus, les courbes de réglage VEMP peuvent être décalées de sorte que le seuil le plus bas soit observé à une fréquence testée différente (par ex. 750 ou 1000Hz). On suppose qu'un changement de fréquence de résonance des organes otolithiques dû aux changements de pression dans l'espace endolymphatique est à l'origine de ces changements.

La réussite des objectifs de cette étude permettra de mieux comprendre les effets potentiels des infrasons sur la fonction de l'oreille interne. Les résultats de ces travaux alimenteront une enquête supplémentaire sur les risques d'exposition aux infrasons et pourraient stimuler les efforts visant à réduire l'exposition individuelle et environnementale. Un mécanisme nouvellement décrit fournirait aux chercheurs, aux régulateurs et aux groupes de défense une compréhension auparavant absente et cruciale des effets des infrasons sur la fonction de l'oreille interne lors de l'élaboration de politiques, de la conception de nouvelles technologies et de la sécurité des personnes exposées.