1. Brain voice processing with bilateral cochlear implants: a positron emission tomography study
- Author
-
Evelyne Ferrary, Yves Samson, Isabelle Mosnier, Emmanuèle Ambert-Dahan, Jean-Luc Martinot, Didier Bouccara, Arnaud Coez, Olivier Sterkers, Eric Bizaguet, Monica Zilbovicius, Equipe Perception et cognition musicales, Sciences et Technologies de la Musique et du Son (STMS), Institut de Recherche et Coordination Acoustique/Musique (IRCAM)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche et Coordination Acoustique/Musique (IRCAM)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Réhabilitation Chirurgicale mini-Invasive et Robotisée de l'Audition, Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Service d'oto-rhino-laryngologie, Hôpital Beaujon [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Institut Claude Bernard - Physiologie et Pathologie ((IFR_2)), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Sciences Cognitives et Sciences Affectives (SCALab) - UMR 9193 (SCALab), Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Neuroimagerie en psychiatrie (U1000), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Equipe NEMESIS - Centre de Recherches de l'Institut du Cerveau et de la Moelle épinière (NEMESIS-CRICM), Centre de Recherche de l'Institut du Cerveau et de la Moelle épinière (CRICM), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sciences et Technologies de la Musique et du Son ( STMS ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -IRCAM-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -IRCAM-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ), Service ORL, CHU Pitié-Salpêtrière [APHP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP)-Université Paris Diderot - Paris 7 ( UPD7 ) -Hôpital Beaujon, Institut Claude Bernard - Physiologie et Pathologie, Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP)-Université Paris Diderot - Paris 7 ( UPD7 ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), Sciences Cognitives et Sciences Affectives (SCALab) - UMR 9193 ( SCALab ), Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Neuroimagerie en psychiatrie ( U1000 ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ), Equipe NEMESIS - Centre de Recherches de l'Institut du Cerveau et de la Moelle épinière ( NEMESIS-CRICM ), Centre de Recherche de l'Institut du Cerveau et de la Moelle épinière ( CRICM ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Hôpital Beaujon [AP-HP], Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), and Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)
- Subjects
Male ,[SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging ,[SDV.NEU.NB]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Neurobiology ,medicine.medical_treatment ,[ SPI.SIGNAL ] Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing ,Sound perception ,Audiology ,Monaural ,MESH : Voice ,[ INFO.INFO-CV ] Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV] ,MESH: Cochlear Implants ,MESH: Auditory Perceptual Disorders ,0302 clinical medicine ,Hearing ,Cochlear implant ,[ INFO.INFO-TI ] Computer Science [cs]/Image Processing ,MESH : Female ,030223 otorhinolaryngology ,[ SDV.IB.IMA ] Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging ,[ INFO.INFO-IM ] Computer Science [cs]/Medical Imaging ,MESH: Cerebrovascular Circulation ,General Medicine ,MESH : Adult ,Cochlear Implantation ,Temporal Lobe ,MESH: Positron-Emission Tomography ,MESH : Auditory Perceptual Disorders ,MESH: Voice ,MESH : Hearing Loss, Bilateral ,Cerebrovascular Circulation ,[ SDV.NEU.NB ] Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Neurobiology ,[INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV] ,Speech Perception ,Female ,MESH : Speech Perception ,MESH : Cochlear Implantation ,MESH : Hearing ,[SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing ,Adult ,Sound localization ,Auditory perception ,medicine.medical_specialty ,MESH : Male ,MESH: Acoustic Stimulation ,Sensory system ,Hearing Loss, Bilateral ,03 medical and health sciences ,[INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging ,otorhinolaryngologic diseases ,medicine ,Humans ,MESH: Temporal Lobe ,MESH: Hearing ,MESH : Temporal Lobe ,MESH: Humans ,business.industry ,Auditory Perceptual Disorders ,MESH : Humans ,MESH : Positron-Emission Tomography ,[INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV] ,MESH: Adult ,MESH : Acoustic Stimulation ,MESH: Speech Perception ,MESH: Hearing Loss, Bilateral ,MESH: Male ,Cochlear Implants ,Acoustic Stimulation ,MESH: Cochlear Implantation ,Otorhinolaryngology ,Positron-Emission Tomography ,Voice ,MESH : Cochlear Implants ,MESH : Cerebrovascular Circulation ,sense organs ,Implant ,business ,MESH: Female ,Binaural recording ,030217 neurology & neurosurgery - Abstract
International audience; Most cochlear implantations are unilateral. To explore the benefits of a binaural cochlear implant, we used water-labelled oxygen-15 positron emission tomography. Relative cerebral blood flow was measured in a binaural implant group (n = 11), while the subjects were passively listening to human voice sounds, environmental sounds non-voice or silence. Binaural auditory stimulation in the cochlear implant group bilaterally activated the temporal voice areas, whereas monaural cochlear implant stimulation only activated the left temporal voice area. Direct comparison of the binaural and the monaural cochlear implant stimulation condition revealed an additional right temporal activation during voice processing in the binaural condition and the activation of a right fronto-parietal cortical network during sound processing that has been implicated in attention. These findings provide evidence that a bilateral cochlear implant stimulation enhanced the spectral cues associated with sound perception and improved brain processing of voice stimuli in the right temporal region when compared to a monaural cochlear implant stimulation. Moreover, the recruitment of sensory attention resources in a right fronto-parietal network allowed patients with bilateral cochlear implant stimulation to enhance their sound discrimination, whereas the same patients with only one cochlear implant stimulation had more auditory perception difficulties.
- Published
- 2013
- Full Text
- View/download PDF