1.2.5. Le thalamus

Le thalamus est le dernier relais avant l’entrée dans le cortex pour à peu près toute l’information sensorielle, qu’elle soit auditive, visuelle, ou somatosensorielle. Il reçoit principalement ses afférences du CI.

Il comprend trois régions distinctes : le corps genouillé médian (CGM), la partie latérale du groupe postérieur du thalamus (PO) et le secteur auditif du noyau réticulé du thalamus. Le noyau principal est le CGM. Il est lui-même subdivisé en trois zones cytoarchitecturales distinctes : la division ventrale (vCGM), la division dorsale (dCGM) et la division médiane (mCGM). Le vCGM peut lui aussi se subdiviser en partie ventrale et partie ovoïde.

Le thalamus joue un rôle important dans la transformation et l’intégration de l’information ascendante (Winer et al., 1996 ; Yan et Suga, 1996), notamment dans les mesures temporelles interauriculaires (Fitzpatrick et al., 1997).

L’organisation tonotopique du thalamus est principalement présente au niveau du vCGM. La région ventrale du vCGM contient en effet un arrangement spécifique des fréquences, avec les basses fréquences situées à un niveau latéral et dorsal alors que les hautes fréquences sont localisées à un niveau plus médian et ventral (avec des potentiels évoqués : Rose et Woosley, 1949 ; avec des techniques d’enregistrement unitaire : Morel et al., 1987 ; Cetas et al., 2001), ce qui concorde avec l’organisation laminaire présente à ce niveau. Peu d’information est disponible sur l’organisation tonotopique de la région ovoïde du vCGM, principalement pour des raisons de dimension et de la difficulté à la délimiter. Cependant, un arrangement ventro-latéral vers dorso-médial, respectivement pour les basses et les hautes fréquences, a tout de même pu être observé (Morel et al., 1987 ; Rodrigues-Dagaeff et al., 1989).

La structure du dCGM est très complexe. De nombreuses unités neuronales présentes à ce niveau ne répondent pas aux stimuli acoustiques simples, mais s’activent lors d’une stimulation plus complexe (Buchwald et al., 1988). Aucune organisation tonotopique n’a pu être mise en évidence dans cette région.

Des recherches ont également été menées au niveau du mCGM, sur la portion magnocellulaire. Une organisation tonotopique a pu être observée, avec une organisation ventro-latérale vers dorso-mediale, des basses fréquences vers les hautes fréquences (Rouiller et al., 1989).

Le PO est également organisé de façon tonotopique, les hautes fréquences étant codées dans sa partie caudale, et les basses fréquences dans sa partie rostrale. Il pourrait être formé de lamelles d’isofréquence empilées les unes sur les autres (Imig et Morel, 1985) (Figure 11).

Après l’implantation d’une électrode traversant plusieurs structures du thalamus (schéma à droite), les fréquences caractéristiques des neurones ont été mesurées au niveau de la partie ventrale du vCGM (LV) et au niveau du mCGM (M). Dans ces deux structures, les neurones codant les hautes fréquences sont localisés à un niveau plus médian que ceux codant les basses fréquences. D = division dorsale du corps genouillé médian (dCGM) ; OV = partie ovoïde du vCGM (Rouiller et al., 1989).

Des travaux conduits chez l’humain, utilisant la tomographie par émission de positron (TEP, explication de la méthode dans la section 1.2.6.2.2.1.2, p.30) ont mis en évidence une différence de 2 mm entre la zone d’activation pour des stimulations de 500 Hz et celle pour des stimulations de 4000 Hz au niveau du corps genouillé médian (Lockwood et al., 1999). Toutefois, les auteurs signalent à juste titre que cet écart était tellement réduit que cela ne reflète pas forcément la présence d’une organisation tonotopique.