The beautiful, mysterious science of how you hear | Jim Hudspeth

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TED


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Transcriber: Joseph Geni Reviewer: Camille Martínez
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0
7000
Traducteur: Neila Ameur Relecteur: Claire Ghyselen
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Can you hear me OK?
1
15219
1160
Vous m'entendez bien ?
00:16
Audience: Yes.
2
16403
1166
Public : Oui.
00:17
Jim Hudspeth: OK. Well, if you can, it's really amazing,
3
17935
2659
OK, si vous le pouvez c'est vraiment formidable,
00:20
because my voice is changing the air pressure where you sit
4
20618
4150
car ma voix change la pression de l’air où vous vous asseyez
00:24
by just a few billionths of the atmospheric level,
5
24792
3281
de quelques milliardièmes seulement du niveau de l'atmosphère,
00:28
yet we take it for granted
6
28097
1535
et pourtant, nous tenons pour acquis que vos oreilles captent
00:29
that your ears can capture that infinitesimal signal
7
29656
3375
ce signal infinitésimal et envoient des signaux au cerveau
00:33
and use it to signal to the brain the full range of auditory experiences:
8
33055
4500
de la gamme complète des expériences auditives :
00:37
the human voice, music, the natural world.
9
37579
3870
la voix humaine, la musique, le monde naturel.
00:42
How does your ear do that?
10
42349
1656
Comment votre oreille fait-elle cela ?
00:44
And the answer to that is:
11
44029
1758
Et la réponse à cette question est :
00:45
through the cells that are the real hero of this presentation --
12
45811
3501
à travers les cellules, les véritables héroïnes de cette présentation --
00:49
the ear's sensory receptors,
13
49336
2197
les récepteurs sensoriels de l'oreille,
00:51
which are called "hair cells."
14
51557
2085
qui sont appelées « cellules ciliées ».
00:53
Now, these hair cells are unfortunately named,
15
53987
3665
Or, ces cellules ciliées sont mal nommées,
00:57
because they have nothing at all to do with the kind of hair
16
57676
2849
parce qu'elles n'ont aucun lien avec le type capillaire
01:00
of which I have less and less.
17
60549
1677
dont je dispose de moins en moins.
01:02
These cells were originally named that by early microscopists,
18
62250
4947
Ces cellules ont été nommées à l'origine par les premiers microscopistes,
01:07
who noticed that emanating from one end of the cell
19
67221
3400
qui ont remarqué qu'à l'une des extrémités de la cellule
01:10
was a little cluster of bristles.
20
70645
2215
se trouvait une touffe de poils.
01:13
With modern electron microscopy, we can see much better
21
73227
3447
Avec la microscopie électronique moderne, nous pouvons voir beaucoup mieux
01:16
the nature of the special feature that gives the hair cell its name.
22
76698
3814
la nature de la particularité qui donne son nom à la cellule ciliée.
01:20
That's the hair bundle.
23
80536
1624
Il s'agit de la touffe de stéréocils.
01:22
It's this cluster of 20 to several hundred fine cylindrical rods
24
82184
6344
Un groupe de 20 à plusieurs centaines de fines tiges cylindriques
01:28
that stand upright at the top end of the cell.
25
88552
2883
qui se tiennent debout à l'extrémité supérieure de la cellule.
01:31
And this apparatus is what is responsible for your hearing me right this instant.
26
91874
5678
Cet appareil est le responsable de votre écoute, en cet instant même.
01:38
Now, I must say that I am somewhat in love with these cells.
27
98283
3103
Maintenant, je dois dire que je suis quelque peu amoureux de ces cellules.
01:41
I've spent 45 years in their company --
28
101410
2992
J'ai passé 45 ans en leur compagnie -
01:44
(Laughter)
29
104426
1018
(Rires)
01:45
and part of the reason is that they're really beautiful.
30
105468
2625
L'une des raisons à cela est qu'elles sont vraiment belles.
01:48
There's an aesthetic component to it.
31
108117
1934
Il y a une composante esthétique.
01:50
Here, for example, are the cells
32
110075
2089
Voici, par exemple,
01:52
with which an ordinary chicken conducts its hearing.
33
112188
3229
les cellules avec lesquels une poule ordinaire mène son audition.
01:55
These are the cells that a bat uses for its sonar.
34
115441
3169
Voici les cellules qu'une chauve-souris utilise pour son sonar.
01:59
We use these large hair cells from a frog for many of our experiments.
35
119142
4455
Nous utilisons ces grandes cellules ciliées d'une grenouille
dans plusieurs de nos expériences.
02:03
Hair cells are found all the way down to the most primitive of fishes,
36
123621
4095
On retrouve les cellules ciliées jusqu'au plus primitif des poissons,
02:07
and those of reptiles often have this really beautiful,
37
127740
3404
et celles des reptiles ont un ordre vraiment magnifique, quasi cristallin.
02:11
almost crystalline, order.
38
131168
1868
02:13
But above and beyond its beauty,
39
133468
1941
Mais au-delà de sa beauté, le stéréocil est une antenne.
02:15
the hair bundle is an antenna.
40
135433
2738
02:18
It's a machine for converting sound vibrations into electrical responses
41
138195
5719
C'est une machine à convertir les vibrations sonores en signaux électriques
02:23
that the brain can then interpret.
42
143938
1824
que le cerveau peut ensuite interpréter.
02:26
At the top of each hair bundle, as you can see in this image,
43
146707
3316
Au sommet de chaque stéréocil, comme vous pouvez le voir sur cette image,
02:30
there's a fine filament connecting each of the little hairs,
44
150047
3414
il y a un fin filament reliant chacun des petits cils,
02:33
the stereocilia.
45
153485
1676
c'est un lien latéral.
02:35
It's here marked with a little red triangle.
46
155185
2831
Il est ici marqué avec un petit triangle rouge.
02:38
And this filament has at its base a couple of ion channels,
47
158040
3759
Et ce filament a à sa base quelques canaux ioniques,
02:41
which are proteins that span the membrane.
48
161823
2688
des protéines en fait, qui traversent la membrane.
02:44
And here's how it works.
49
164535
1359
Et voici comment cela fonctionne :
02:47
This rat trap represents an ion channel.
50
167053
3347
ce piège à rats illustre un canal ionique.
02:50
It has a pore that passes potassium ions and calcium ions.
51
170424
3986
Il a un pore qui laisse passer les ions de potassium et les ions de calcium.
02:54
It has a little molecular gate that can be open, or it can be closed.
52
174434
4413
Il a une petite porte moléculaire qui peut être ouverte ou fermée.
02:58
And its status is set by this elastic band which represents that protein filament.
53
178871
5529
Son statut est déterminé par cet élastique représentant ce filament de la protéine.
03:05
Now, imagine that this arm represents one stereocilium
54
185242
3875
Maintenant, imaginez que ce bras indique un stéréocil
03:09
and this arm represents the adjacent, shorter one
55
189141
3082
et que mon autre bras représente un plus court, adjacent,
03:12
with the elastic band between them.
56
192247
2299
avec l'élastique entre eux.
03:14
When sound energy impinges upon the hair bundle,
57
194570
3086
Quand l'énergie sonore frappe le stéréocil,
03:17
it pushes it in the direction towards its taller edge.
58
197680
3159
il la pousse vers son bord le plus élevé.
03:20
The sliding of the stereocilia puts tension in the link
59
200863
2798
Le glissement des stéréocils crée une tension dans le lien
03:23
until the channels open and ions rush into the cell.
60
203685
3067
jusqu'à l'ouverture des canaux et les ions se précipitent dans la cellule.
03:27
When the hair bundle is pushed in the opposite direction,
61
207255
2707
Lorsque le stéréocil est poussé dans la direction opposée,
03:29
the channels close.
62
209986
1410
les canaux se ferment.
03:31
And, most importantly,
63
211420
1427
Et, plus important encore,
03:32
a back-and-forth motion of the hair bundle,
64
212871
2297
la motion de va-et-vient du stéréocil,
03:35
as ensues during the application of acoustic waves,
65
215192
4593
qui survient en conséquence du passage des ondes acoustiques
03:39
alternately opens and closes the channel,
66
219809
2521
ouvre et ferme alternativement le canal,
03:42
and each opening admits millions and millions of ions into the cell.
67
222354
4193
et chaque ouverture laisse passer des millions d'ions dans la cellule.
03:47
Those ions constitute an electrical current
68
227128
2496
Ces ions constituent un courant électrique qui excite la cellule.
03:49
that excites the cell.
69
229648
1481
03:51
The excitation is passed to a nerve fiber,
70
231453
2428
L'excitation est transmise à une fibre nerveuse,
03:53
and then propagates into the brain.
71
233905
2195
et se propage ensuite dans le cerveau.
Notez que l'intensité du son est représentée par l'ampleur de la réaction.
03:57
Notice that the intensity of the sound
72
237084
2008
03:59
is represented by the magnitude of this response.
73
239116
2721
04:01
A louder sound pushes the hair bundle farther,
74
241861
2883
Un son plus fort pousse le stéréocil plus loin,
04:04
opens the channel longer,
75
244768
1483
ouvre le canal plus longtemps, laisse entrer plus d'ions
04:06
lets more ions in
76
246275
1505
04:07
and gives rise to a bigger response.
77
247804
2576
et suscite une plus grande réaction.
04:12
Now, this mode of operation has the advantage of great speed.
78
252944
3767
Or, ce mode de fonctionnement a l'avantage d'une grande rapidité.
04:16
Some of our senses, such as vision,
79
256735
2494
Certains de nos sens, comme la vision,
04:19
use chemical reactions that take time.
80
259253
2765
utilisent des réactions chimiques qui prennent du temps.
04:22
And as a consequence of that,
81
262042
1410
Et en conséquence de cela,
04:23
if I show you a series of pictures at intervals of 20 or 30 per second,
82
263476
4330
si je vous montre une série de photos à des intervalles de 20 ou 30 par seconde,
04:27
you get the sense of a continuous image.
83
267830
2387
on a l'impression d'avoir une image continue.
04:30
Because it doesn't use reactions,
84
270714
2070
Mais la cellule ciliée n'utilise pas ce mécanisme
04:32
the hair cell is fully 1,000 times faster than our other senses.
85
272808
4363
ce qui la rend 1 000 fois plus rapide que nos autres sens.
04:37
We can hear sounds at frequencies as great as 20,000 cycles per second,
86
277195
4899
Nous pouvons entendre des sons
à des fréquences atteignant 20 000 cycles par seconde,
et certains animaux ont des oreilles encore plus rapides.
04:42
and some animals have ever faster ears.
87
282118
2561
04:44
The ears of bats and whales, for example, can respond to their sonar pulses
88
284703
4802
Les oreilles des chauves-souris et des baleines, par exemple,
peuvent répondre à leurs impulsions sonar à 150 000 cycles par seconde.
04:49
at 150,000 cycles a second.
89
289529
3352
04:53
But this speed doesn't entirely explain why the ear performs so well.
90
293905
5583
Mais cette rapidité n'explique pas pourquoi l'oreille est si performante.
04:59
And it turns out that our hearing benefits from an amplifier,
91
299512
4300
Et il s'avère que notre audition bénéficie d'un amplificateur,
05:03
something called the "active process."
92
303836
2263
ce qu'on appelle le « processus actif ».
05:07
The active process enhances our hearing
93
307004
2929
Le processus actif améliore notre audition
05:09
and makes possible all the remarkable features that I've already mentioned.
94
309957
4037
et rend possible les caractéristiques remarquables que j'ai déjà mentionnées.
Permettez-moi vous expliquer son fonctionnement.
05:15
Let me tell you how it works.
95
315034
1679
05:17
First of all, the active process amplifies sound,
96
317658
3584
Tout d'abord, le processus actif amplifie le son,
05:21
so you can hear, at threshold, sounds that move the hair bundle
97
321266
5039
pour que vous puissiez entendre au minimum des sons qui font bouger le stéréocil
05:26
by a distance of only about three-tenths of a nanometer.
98
326329
2694
d'une distance d'environ trois dixièmes de nanomètre.
05:29
That's the diameter of one water molecule.
99
329047
2529
C'est le diamètre d'une molécule d'eau.
05:31
It's really astonishing.
100
331600
1380
C'est vraiment étonnant.
05:33
The system can also operate
101
333883
4183
Le système peut également fonctionner
05:38
over an enormously wide dynamic range.
102
338090
3020
sur une gamme dynamique extrêmement large.
05:41
Why do we need this amplification?
103
341927
1934
Pourquoi avons-nous besoin de cette amplification ?
05:43
The amplification, in ancient times, was useful
104
343885
3114
L'amplification, dans les temps anciens, était utile
05:47
because it was valuable for us to hear the tiger before the tiger could hear us.
105
347023
4906
parce qu'il était précieux pour nous d'entendre le tigre
avant que le tigre ne puisse nous entendre.
05:51
And these days, it's essential as a distant early warning system.
106
351953
4992
Et de nos jours, il est essentiel comme système d'alerte précoce à distance.
05:56
It's valuable to be able to hear fire alarms
107
356969
2863
Il est important de pouvoir entendre les alarmes incendie
05:59
or contemporary dangerous such as speeding fire engines or police cars or the like.
108
359856
5916
ou les dangers contemporains
comme les voitures de pompiers ou de police roulant à toute allure.
06:06
When the amplification fails, our hearing's sensitivity plummets,
109
366542
5364
Lorsque l'amplification échoue,
la sensibilité de notre audition s'effondre,
06:11
and an individual may then need an electronic hearing aid
110
371930
4291
et une personne peut alors avoir besoin d'une aide auditive électronique
06:16
to supplant the damaged biological one.
111
376245
2713
pour supplanter le biologie endommagée.
06:19
This active process also enhances our frequency selectivity.
112
379559
4062
Ce processus actif permet également de renforcer notre sélectivité de fréquence.
06:24
Even an untrained individual can distinguish two tones
113
384022
3249
Même un individu non formé peut distinguer deux tons
06:27
that differ by only two-tenths of a percent,
114
387295
2793
qui ne diffèrent que de deux dixièmes de pourcent,
06:30
which is one-thirtieth of the difference between two piano notes,
115
390112
4293
ce qui correspond à un trentième de la différence entre deux notes de piano.
06:34
and a trained musician can do even better.
116
394429
2338
Et un musicien formé peut faire encore mieux.
06:37
This fine discrimination is useful
117
397270
2312
Cette discrimination fine est utile
06:39
in our ability to distinguish different voices
118
399606
2530
dans notre capacité à distinguer des voix différentes
06:42
and to understand the nuances of speech.
119
402160
2615
et de comprendre les nuances du discours.
06:44
And, again, if the active process deteriorates,
120
404799
2883
Encore une fois, si les processus actifs se détériorent,
06:47
it becomes harder to carry out verbal communication.
121
407706
2860
la communication verbale devient plus difficile.
06:51
Finally, the active process is valuable in setting the very broad range
122
411423
4377
Enfin, le processus actif est précieux en fixant un très large éventail
06:55
of sound intensities that our ears can tolerate,
123
415824
3426
d'intensités sonores que nos oreilles peuvent tolérer,
06:59
from the very faintest sound that you can hear, such as a dropped pen,
124
419274
3799
du plus léger des sons que vous pouvez entendre,
comme un stylo qui tombe,
07:03
to the loudest sound that you can stand --
125
423097
2215
au son le plus fort que vous pouvez supporter --
07:05
say, a jackhammer or a jet plane.
126
425336
2367
disons, un marteau-piqueur ou un avion à réaction.
07:07
The amplitude of sounds spans a range of one millionfold,
127
427727
5083
L’amplitude des sons couvre une gamme un million de fois
07:12
which is more than is encompassed by any other sense
128
432834
2669
plus large que tout autre sens
07:15
or by any man-made device of which I'm aware.
129
435527
2800
ou par tout dispositif artificiel, à ma connaissance.
07:18
And again, if this system deteriorates,
130
438831
2554
Encore une fois, si ce système se détériore,
07:21
an affected individual may have a hard time
131
441409
2742
une personne affectée peut éprouver des difficultés
07:24
hearing the very faintest sounds
132
444175
1848
à entendre les sons les plus faibles ou à tolérer les plus bruyants.
07:26
or tolerating the very loudest ones.
133
446047
3179
Maintenant, pour comprendre comment la cellule ciliée fonctionne,
07:30
Now, to understand how the hair cell does its thing,
134
450122
2691
07:32
one has to situate it within its environment within the ear.
135
452837
3478
il faut la situer dans son environnement, dans l'oreille.
07:36
We learn in school that the organ of hearing
136
456792
2352
On apprend à l'école que l'organe d'audition
07:39
is the coiled, snail-shaped cochlea.
137
459168
2752
est la cochlée, de forme enroulée, comme un escargot.
07:41
It's an organ about the size of a chickpea.
138
461944
2327
Un organe de la taille d'un pois chiche.
07:44
It's embedded in the bone on either side of the skull.
139
464295
3284
Il est ancré dans l'os de chaque côté du crâne.
On apprend aussi qu'un prisme optique
07:48
We also learn that an optical prism
140
468211
2826
07:51
can separate white light into its constituent frequencies,
141
471061
4121
peut séparer la lumière blanche dans ses fréquences constitutives,
07:55
which we see as distinct colors.
142
475206
2438
que nous distinguons comme des couleurs distinctes.
07:58
In an analogous way,
143
478129
1671
De manière analogue,
07:59
the cochlea acts as sort of an acoustic prism
144
479824
3441
la cochlée agit comme une sorte de prisme acoustique
08:03
that splits apart complex sounds into their component frequencies.
145
483289
4377
qui sépare des sons complexes dans les fréquences qui les composent.
08:08
So when a piano is sounded,
146
488139
2074
Donc, quand un piano sonne,
08:10
different notes blend together into a chord.
147
490237
3236
un mélange de différentes notes s'assemble en un accord.
08:13
The cochlea undoes that process.
148
493497
1850
La cochlée annule ce processus.
08:15
It separates them and represents each at a different position.
149
495371
3568
Il les sépare et représente chacun à une position différente.
08:19
In this picture, you can see where three notes --
150
499282
2322
Sur cette photo, vous pouvez voir où trois notes --
08:21
middle C and the two extreme notes on a piano --
151
501628
2815
le do du milieu et les deux notes aux extrémités du piano --
08:24
are represented in the cochlea.
152
504467
1746
sont représentées dans la cochlée.
08:26
The lowest frequencies go all the way up to the top of the cochlea.
153
506610
3840
Les fréquences les plus basses vont jusqu'au sommet de la cochlée.
08:30
The highest frequencies, down to 20,000 Hz,
154
510474
2831
Les fréquences les plus élevées, jusqu'à 20 000 Hz,
08:33
go all the way to the bottom of the cochlea,
155
513329
2539
vont jusqu'au fond de la cochlée,
08:35
and every other frequency is represented somewhere in between.
156
515892
3834
et toutes les autres fréquences se situent quelque part entre les deux.
08:40
And, as this diagram shows,
157
520171
1806
Comme le montre ce diagramme,
08:42
successive musical tones are represented a few tens of hair cells apart
158
522001
4950
les notes musicales successives indiquées sont éloignées
par une dizaines de cellules ciliées le long de la surface cochléaire.
08:46
along the cochlear surface.
159
526975
1852
08:49
Now, this separation of frequencies
160
529442
1877
Or, cette séparation des fréquences
08:51
is really key in our ability to identify different sounds,
161
531343
3796
est vraiment la clé de notre capacité à identifier les différents sons,
08:55
because very musical instrument,
162
535163
1611
car chaque instrument de musique, chaque voix,
08:56
every voice,
163
536798
1217
08:58
emits a distinct constellation of tones.
164
538039
3074
émet une constellation de tonalités qui lui est propre.
09:01
The cochlea separates those frequencies,
165
541523
2702
La cochlée sépare ces fréquences,
09:04
and the 16,000 hair cells then report to the brain
166
544249
3782
et les 16 000 cellules ciliées rapportent au cerveau
09:08
how much of each frequency is present.
167
548055
1810
le nombre de chaque fréquence présente.
09:10
The brain can then compare all the nerve signals
168
550213
3007
Le cerveau peut alors comparer tous les signaux nerveux
09:13
and decide what particular tone is being heard.
169
553244
3173
et déterminer quelle note a été entendue.
09:17
But this doesn't explain everything that I want to explain.
170
557623
4189
Mais cela n'explique pas tout ce que je veux exposer.
09:21
Where's the magic?
171
561836
1153
Où est la magie ?
09:23
I told you already about the great things that the hair cell can do.
172
563013
3894
Je vous ai déjà parlé des grandes choses que la cellule ciliée peut faire.
09:27
How does it carry out the active process
173
567463
2407
Comment mène-t-elle le processus actif
09:29
and do all the remarkable features that I mentioned at the outset?
174
569894
3669
et les remarquables caractéristiques que j'ai mentionnés au début ?
09:33
The answer is instability.
175
573587
1999
La réponse est l'instabilité.
09:36
We used to think that the hair bundle was a passive object,
176
576046
3134
On pensait que le stéréocil était un objet passif,
09:39
it just sat there, except when it was stimulated.
177
579204
3281
il reste tel quel, sauf quand il est stimulé.
09:42
But in fact, it's an active machine.
178
582509
2220
Mais en fait, c'est une machine active.
09:44
It's constantly using internal energy to do mechanical work
179
584753
3741
Il utilise constamment l'énergie interne pour effectuer des travaux mécaniques
09:48
and enhance our hearing.
180
588518
1739
et améliorer notre audition.
09:50
So even at rest, in the absence of any input,
181
590281
3331
Donc, même au repos, en l'absence de toute contribution,
09:53
an active hair bundle is constantly trembling.
182
593636
2237
un stéréocil actif tremble constamment.
09:55
It's constantly twitching back and forth.
183
595897
2224
Il y a constamment des mouvements de va-et-vient.
09:58
But when even a weak sound is applied to it,
184
598145
2419
Mais quand un son, même faible, lui est appliqué,
10:00
it latches on to that sound and begins to move very neatly
185
600588
3137
il s'accroche à ce son et commence à se déplacer très précisément
10:03
in a one-to-one way with it,
186
603749
1593
de manière individuelle avec lui,
10:05
and by so doing, it amplifies the signal about a thousand times.
187
605366
4455
et ce faisant, il amplifie le signal environ un millier de fois.
10:10
This same instability also enhances our frequency selectivity,
188
610984
4756
Cette même instabilité renforce également notre sélectivité de fréquence
10:15
for a given hair cell tends to oscillate best
189
615764
2717
car une cellule ciliée donnée a tendance à osciller le mieux
10:18
at the frequency at which it normally trembles
190
618505
2850
à la fréquence à laquelle elle tremble normalement
10:21
when it's not being stimulated.
191
621379
1885
quand elle n'est pas stimulée.
10:25
So, this apparatus not only gives us our remarkably acute hearing,
192
625216
5382
Ainsi, cet appareil nous offre non seulement
une ouïe remarquablement aiguisée, mais aussi une grande finesse.
10:30
but also gives us the very sharp tuning.
193
630622
2787
10:37
I want to offer you a short demonstration
194
637139
2550
Je vous propose une petite démonstration de quelque chose en rapport avec cela.
10:39
of something related to this.
195
639713
1719
10:41
I'll ask the people who are running the sound system
196
641456
3057
Je vais demander aux personnes qui gèrent le système de sonorisation
10:44
to turn up its sensitivity at one specific frequency.
197
644537
3550
d'augmenter sa sensibilité à une fréquence spécifique.
10:48
So just as a hair cell is tuned to one frequency,
198
648111
3620
Ainsi, tout comme une cellule ciliée est accordée à une fréquence,
10:51
the amplifier will now enhance a particular frequency in my voice.
199
651755
4661
l'amplificateur va maintenant améliorer une fréquence particulière dans ma voix.
10:56
Notice how specific tones emerge more clearly from the background.
200
656440
5034
Remarquez comment des tonalités spécifiques
émergent plus clairement de l'arrière-plan.
C'est exactement ce que font les cellules ciliées.
11:02
This is exactly what hair cells do.
201
662157
2660
11:04
Each hair cell amplifies and reports one specific frequency
202
664841
4608
Chaque cellule ciliée amplifie et signale une fréquence spécifique
11:09
and ignores all the others.
203
669473
1887
et ignore toutes les autres.
11:11
And the whole set of hair cells, as a group, can then report to the brain
204
671384
4079
Et l'ensemble des cellules ciliées, en tant que groupe,
peut ensuite rendre compte au cerveau
11:15
exactly what frequencies are present in a given sound,
205
675487
3057
quelles fréquences exactes sont présentes dans un son donné,
11:18
and the brain can determine what melody is being heard
206
678568
2727
et le cerveau peut déterminer quelle mélodie est entendue
11:21
or what speech is being intended.
207
681319
2479
ou quel discours est désigné.
11:25
Now, an amplifier such as the public address system
208
685775
3361
Or, un amplificateur tel que le système de sonorisation
11:29
can also cause problems.
209
689160
1891
peut également causer des problèmes.
11:31
If the amplification is turned up too far,
210
691075
2238
Si l'amplification est trop élevée,
11:33
it goes unstable and begins to howl
211
693337
2479
elle devient instable et se met à siffler ou émet des sons.
11:35
or emit sounds.
212
695840
1306
11:37
And one wonders why the active process doesn't do the same thing.
213
697170
3183
On se demande pourquoi le processus actif ne fait pas la même chose.
11:40
Why don't our ears beam out sounds?
214
700377
2601
Pourquoi nos oreilles n'émettent-elles pas de sons ?
11:43
And the answer is that they do.
215
703396
1823
Et la réponse est qu'elles le font.
11:45
In a suitably quiet environment, 70 percent of normal people
216
705577
4419
Dans un environnement suffisamment calme, 70 % des personnes normales
11:50
will have one or more sounds coming out of their ears.
217
710020
3463
auront un ou plusieurs sons qui sortent de leurs oreilles.
11:54
(Laughter)
218
714008
1350
(Rires)
11:55
I'll give you an example of this.
219
715382
2014
Je vais vous donner un exemple.
11:59
You will hear two emissions at high frequencies
220
719811
3184
Vous entendrez deux émissions à haute fréquence
12:03
coming from a normal human ear.
221
723019
1774
provenant d'une oreille humaine normale.
12:04
You may also be able to discern background noise,
222
724817
2899
Vous pouvez également discerner le bruit de fond,
12:07
like the microphone's hiss,
223
727740
1362
tel que le sifflement du micro, le gargouillement d'un estomac,
12:09
the gurgling of a stomach, the heartbeat, the rustling of clothes.
224
729126
3800
les battements du cœur, le froissement de vêtements.
12:14
(Hums, microphone hiss, dampened taps, clothes rustling)
225
734951
6925
(Bourdonnements, sifflements de micro, robinets humides, bruits de vêtements)
12:29
This is typical.
226
749941
1152
C'est typique.
La plupart des oreilles n'émettent qu'une poignée de tons,
12:31
Most ears emit just a handful of tones,
227
751117
1912
12:33
but some can emit as many as 30.
228
753053
2192
mais certaines peuvent en émettent jusqu'à 30.
12:35
Every ear is unique, so my right ear is different from my left,
229
755634
3282
Chaque oreille est unique,
donc mon oreille droite est différente de ma gauche,
12:38
my ear is different from your ear,
230
758940
2038
mon oreille est différente de la vôtre,
12:41
but unless an ear is damaged,
231
761002
1448
mais à moins qu'une oreille ne soit endommagée,
12:42
it continues to emit the same spectrum of frequencies
232
762474
3536
elle continue à émettre le même spectre de fréquences
12:46
over a period of years or even decades.
233
766034
2488
sur une période de plusieurs années, voire de plusieurs décennies.
12:49
So what's going on?
234
769031
1748
Alors, que se passe-t-il ?
12:50
It turns out that the ear can control its own sensitivity,
235
770803
5092
Il s'avère que l'oreille peut contrôler sa propre sensibilité,
12:55
its own amplification.
236
775919
1740
sa propre amplification.
12:57
So if you're in a very loud environment, like a sporting event
237
777683
3280
Donc, si vous êtes dans un environnement très bruyant,
13:00
or a musical concert,
238
780987
1689
comme un événement sportif ou un concert de musique,
13:02
you don't need any amplification,
239
782700
1772
vous n'avez pas besoin d'amplification, le système est fermé à fond.
13:04
and the system is turned down all the way.
240
784496
2190
13:07
If you are in a room like this auditorium,
241
787177
2225
Si vous êtes dans une pièce comme cet auditorium,
13:09
you might have a little bit of amplification,
242
789426
2143
vous pourriez avoir un peu d'amplification
13:11
but of course the public address system does most of the work for you.
243
791593
3616
mais bien sûr, le système de sonorisation
fait la majeure partie du travail pour vous.
13:15
And finally, if you go into a really quiet room
244
795233
2250
Enfin, si vous allez dans une pièce très calme
13:17
where you can hear a pin drop,
245
797507
1455
où l'on peut entendre une épingle tomber,
13:18
the system is turned up almost all the way.
246
798986
2416
le système reste en marche presque à fond.
13:21
But if you go into an ultraquiet room such as a sound chamber,
247
801839
3488
Mais si vous entrez dans une pièce ultra-silencieuse
comme une chambre sonore, le système passe lui-même à 11,
13:25
the system turns itself up to 11,
248
805351
2407
13:27
it goes unstable
249
807782
1381
il devient instable et il commence à émettre des sons.
13:29
and it begins to emit sound.
250
809187
2309
13:31
And these emissions constitute a really strong demonstration
251
811520
3196
Et ces émissions constituent une manifestation très forte
13:34
of just how active the hair cell can be.
252
814740
3055
de l'activité de la cellule ciliée.
13:39
So in the last minute, I want to turn to another question that might come up,
253
819141
4536
Pour cette dernière minute,
Je vais m'orienter vers une autre question qui pourrait émerger,
13:43
which is: Where do we go from here?
254
823701
1725
qui est : Où tout cela nous mène-t-il ?
13:45
And I would say that there are three issues
255
825450
2042
je répondrais qu'il y a trois sujets
13:47
that I would really like to address in the future.
256
827516
2777
que j'aimerais vraiment aborder à l'avenir.
13:50
The first is: What is the molecular motor
257
830317
2383
La première est : Qu'est-ce que le moteur moléculaire
13:52
that's responsible for the hair cell's amplification?
258
832724
3276
responsable de l'amplification des cellules ciliées ?
13:56
Somehow, nature has stumbled across a system
259
836024
3069
D'une manière ou d'une autre, la nature a trébuché sur un système
13:59
that can oscillate or amplify at 20,000 cycles per second,
260
839117
5221
qui peut osciller ou amplifier à 20 000 cycles par seconde,
14:04
or even more.
261
844362
1324
ou même plus.
C'est bien plus rapide que toute autre oscillation biologique,
14:06
That's much faster than any other biological oscillation,
262
846078
3183
14:09
and we would like to understand where it comes from.
263
849285
2689
nous aimerions comprendre son origine.
14:12
The second issue is how the hair cell's amplification is adjusted
264
852538
3838
La seconde question est de savoir comment la cellule ciliée
ajuste l'amplification pour faire face aux circonstances acoustiques.
14:16
to deal with the acoustic circumstances.
265
856400
2202
14:19
Who turns the knob to increase or decrease the amplification
266
859051
4069
Qui tourne le bouton pour augmenter ou diminuer l'amplification
14:23
in a quiet or in a loud environment?
267
863144
2520
dans un environnement calme ou bruyant ?
14:26
And the third issue is one that concerns all of us,
268
866665
2684
Et la troisième question nous concerne tous :
14:29
which is what we can do about the deterioration of our hearing.
269
869373
4721
que pouvons-nous faire au sujet de la détérioration de notre audition.
14:34
Thirty million Americans,
270
874118
1353
Trente millions d'Américains,
14:35
and more than 400 million people worldwide,
271
875495
2802
et plus de 400 millions des personnes dans le monde entier,
14:38
have significant problems on a daily basis
272
878321
2563
éprouvent des problèmes importants au quotidien
14:40
with understanding speech in a noisy environment
273
880908
2688
pour comprendre un discours dans un environnement bruyant
14:43
or over the telephone.
274
883620
1417
ou au téléphone.
14:45
Many have even worse deficits.
275
885553
2176
Beaucoup ont des déficits encore plus importants.
14:47
Moreover, these deficits tend to get worse with time,
276
887753
2976
En outre, ces déficits ont tendance à s'aggraver avec le temps,
14:50
because when human hair cells die,
277
890753
1977
car lorsque les cellules ciliées humaines meurent,
14:52
they're not replaced by cell division.
278
892754
2871
ils ne sont pas remplacés par la division cellulaire.
14:56
But we know that nonmammalian animals can replace their cells,
279
896045
3948
Mais nous savons que des animaux non mammifères peuvent les remplacer
et que leurs cellules meurent et sont remplacées tout au long de leur vie
15:00
and those creatures' cells are dying and being replaced throughout life,
280
900017
3406
15:03
so the animals maintain normal hearing.
281
903447
2375
afin que les animaux puissent conserver une audition normale.
15:06
Here's an example from a little zebra fish.
282
906587
2409
Voici un exemple d'un petit poisson zèbre.
15:09
The cell at the top will undergo a division
283
909020
2625
La cellule au sommet fera l'objet d'une division
15:11
to produce two new hair cells.
284
911669
2560
qui va produire deux nouvelles cellules ciliées.
15:14
They dance for a little bit,
285
914253
2182
EIles dansent un peu et elles s'installent ensuite pour se mettre au travail.
15:16
and then settle down and go to work.
286
916459
2130
Nous pensons donc que si nous pouvons décoder
15:19
So we believe that if we can decode the molecular signals that are used
287
919126
3549
les signaux moléculaires qui sont utilisés
15:22
by these other animals to regenerate their hair cells,
288
922699
3475
par ces autres animaux pour régénérer leurs cellules ciliées,
15:26
we'll be able to do the same thing for humans.
289
926198
2491
nous serons en mesure de faire la même chose pour les humains.
15:29
And our group and many other groups are now engaged in research
290
929048
3489
Notre groupe et plein d'autres sont maintenant engagés dans la recherche
15:32
trying to resurrect these amazing hair cells.
291
932561
2659
pour essayer de ressusciter ces étonnantes cellules ciliées.
15:35
Thank you for your attention.
292
935998
1484
Je vous remercie de votre attention.
15:37
(Applause)
293
937506
3113
(Applaudissements)
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