Des jumeaux numériques pour s’attaquer à la perte auditive cachée
Près de 60 millions d’Européens vivent avec une perte auditive, dont la prévalence augmente avec l’âge. Celle-ci est généralement diagnostiquée à l’aide d’un test qui détermine les sons les plus faibles pouvant être perçus à différentes fréquences. Pourtant, même les personnes obtenant des résultats normaux peuvent éprouver des difficultés à comprendre la parole dans des environnements bruyants, tels que les restaurants bondés. Cette «perte auditive cachée» serait due à une détérioration de la connexion entre les cellules ciliées et le nerf auditif, appelée synaptopathie cochléaire (SC). «En 2009, des chercheurs de Harvard ont découvert que le premier signe de perte auditive n’était pas la disparition des cellules ciliées de l’oreille interne, mais plutôt une diminution du nombre de synapses», explique Sarah Verhulst, coordinatrice du projet EarDiTech(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) à l’université de Gand(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), en Belgique. «Cela signifie que les cellules ciliées peuvent être encore intactes, mais que les signaux qu’elles envoient au cerveau ne sont pas aussi clairs qu’ils devraient l’être.»
Un test diagnostique non invasif de la SC
Il n’existe actuellement ni diagnostic clinique de la SC ni traitement. Pour remédier à cette situation, Sarah Verhulst a cherché des moyens de mieux diagnostiquer cette affection. Avant le projet EarDiTech, son équipe avait mis au point avec succès le test CochSyn, un prototype de diagnostic non invasif permettant d’identifier la SC. Il se compose d’un modèle de traitement numérique du signal du système auditif, en quelque sorte un jumeau numérique, qui reproduit in silico le fonctionnement normal de l’audition. En modifiant ce modèle pour simuler une déficience auditive, l’équipe a pu identifier un son spécifique révélant le fonctionnement des synapses. «Ce son spécifique permet de stimuler très efficacement toutes les synapses disponibles en même temps», explique Sarah Verhulst. «Lorsque nous diffusons ce son, les réponses EEG, c’est-à-dire les enregistrements de l’activité électrique du cerveau, sont très fortes en présence de nombreuses synapses fonctionnelles. À mesure que les personnes commencent à perdre des synapses, le signal EEG diminue lui aussi.»
Une utilisation dans des contextes cliniques réels
Le projet EarDiTech s’appuie sur des travaux antérieurs financés par le Conseil européen de la recherche(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) dans le cadre du projet CochSyn. Soutenu par le Conseil européen de l’innovation(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), le projet EarDiTech a permis à Sarah Verhulst et à son équipe de transférer ce test diagnostique du laboratoire vers des environnements cliniques, contribuant ainsi à la stratégie de l’UE visant à donner aux citoyens et aux entreprises les moyens d’agir grâce à une nouvelle génération de technologies numériques(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), au moyen d’une intelligence artificielle centrée sur l’humain(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). Les essais cliniques ont fourni de précieuses données sur les bénéfices pour les patients, ainsi que sur l’applicabilité du test dans des contextes cliniques réels. «Ces essais médicaux nous ont permis de recueillir des résultats et d’élaborer un solide dossier commercial», souligne Sarah Verhulst. Les résultats ont été publiés et le stimulus sonore a été breveté. Les prochaines étapes comprennent la création d’une société dérivée afin de commercialiser cette innovation diagnostique. Outre le diagnostic, EarDiTech souhaitait également développer des solutions susceptibles d’améliorer la vie des patients. «L’objectif n’était pas seulement de diagnostiquer les personnes concernées, mais de les aider activement à mieux entendre malgré leur perte auditive cachée», ajoute Sarah Verhulst. Des modèles numériques ont été utilisés pour représenter les patients et chargés de traiter la parole à l’aide de techniques avancées d’apprentissage automatique. Cette approche a permis de créer des algorithmes de traitement audio individualisés et uniques. Ces algorithmes seront à terme utilisés dans des dispositifs auditifs personnalisés de nouvelle génération afin de compenser individuellement la SC. Les prochaines étapes comprennent la mise en place de collaborations avec des spécialistes du matériel et l’essai de la technologie dans l’univers hautes performances des dispositifs audio portables. «Nous discutons actuellement avec des partenaires de l’industrie des appareils auditifs et des puces audio», explique Sarah Verhulst. «Nous espérons pouvoir élaborer une stratégie d’octroi de licences afin de commercialiser cette innovation.»