1Les recherches menées parallèlement chez différents modèles animaux, chez l’enfant prématuré et le fœtus humain, ont permis de définir avec une relative précision le développement neuro-cellulaire du système auditif et les différentes étapes de son développement fonctionnel au cours de la période prénatale. Cet ensemble montre qu’ils s’effectuent très progressivement lors du dernier trimestre de la grossesse, et qu’il existe une continuité transnatale du fonctionnement sensoriel, perceptif et mnésique (voir revues de questions : Lecanuet, Granier-Deferre et Busnel, 1995 ; Granier-Deferre, Schaal, DeCasper, 2004). Ces données ont considérablement modifié les représentations sociales relatives au fœtus, et on a vu dans le même temps apparaître, puis se généraliser des interprétations et des pratiques sans lien avec les résultats scientifiques ; il nous paraît donc essentiel ici de revenir à la réalité des connaissances actuelles sur le développement auditif de cet être en devenir.

2Il y a une trentaine d’années, la plupart des spécialistes de la naissance ou du développement sous-estimaient les capacités sensorielles périnatales, voire ne considéraient même pas leur fonctionnalité alors qu’elles étaient déjà bien documentées dans la littérature scientifique (Bradley, Mistretta, 1975 ; Busnel, Granier-Deferre, 1983). Certaines mères que nous recevions au laboratoire étaient bien surprises d’apprendre que leur futur enfant pouvait entendre des bruits de son environnement, et la plupart s’interrogeaient sur leurs capacités auditives. Actuellement, à la suite de l’importante médiatisation des études fœtales, les mamans se demandent bien pourquoi nous poursuivons les recherches, et on a progressivement assisté aux développements de représentations totalement inverses, et tout aussi extrêmes. On note, en particulier, aussi bien dans les médias que du côté des spécialistes, d’importantes confusions, par exemple entre le développement anatomo-cellulaire des récepteurs sensoriels périphériques et l’activité fonctionnelle d’un système, comme si la notion de développement n’existait plus quand il s’agit du fœtus. En effet, paradoxalement, des capacités intégratives et « affectives » avancées lui sont maintenant attribuées, alors que ce n’est pas souvent le cas quand on considère l’enfant prématuré de même âge gestationnel.

3Dès les premiers mois de gestation, de nombreuses futures mères se représentent leur enfant embryonnaire à la fois réceptif à l’environnement et à leurs émotions, capable déjà de manifester des préférences ou des aversions marquées pour certaines voix, certaines paroles ou musiques, alors que, en réalité, il n’entend pas encore ! À la suite de concerts au niveau de décibels parfois élevé, elles évoquent d’ailleurs les réactions de leur futur enfant, « il aime, puisqu’il bouge tout le temps ! », ou encore « il aime, puisqu’il se calme » ; certains ont déjà leur page sur Facebook, qui décrit leur comportement, leur personnalité et leurs émotions. D’autres mères s’inquiètent de la normalité de leur futur enfant lorsqu’elles ne le perçoivent pas comme réactif aux stimuli sonores de leur environnement. On a observé l’émergence, et le développement de comportements ou de méthodes extrêmes, telles que des techniques « d’enseignements » prénatales. Il suffit d’une visite sur le Web pour s’en rendre compte. Ainsi, stimuler son fœtus pour développer son talent et ses connaissances musicales, ses capacités à compter, à apprendre des langues étrangères, est devenu relativement fréquent dans certains milieux ; cette pratique est même encouragée dans des revues destinées aux futurs parents. Des « universités prénatales », qui ont vu le jour aux États-Unis dès les années 1980, aux fabricants de jouets, on n’hésite plus à inventer et à vendre des « joujoux » sonores pour rendre intelligents les futurs bébés, au risque de provoquer des traumas acoustiques chez un être dont le système auditif est encore fragile, en particulier lors des premières étapes du développement cochléaire. Inversement, beaucoup de mères vont s’inquiéter inutilement, par exemple après avoir été quelques minutes en contact avec des bruits intenses. Dans un autre registre, d’autres craignent que leurs émotions, leurs colères passagères et le stress de la vie quotidienne puissent faire du mal à leur futur enfant. Certaines s’inquiètent même excessivement. Tout ceci reflète des effets pervers, inimaginables il y a trente ans, des différentes approches visant à favoriser le bon développement du fœtus et de la relation mère-enfant. La grossesse était-elle alors plus sereine ?

4De tout temps, au gré de connaissances toujours partielles ou mal assimilées, et d’idéologies changeantes, les pratiques autour de l’enfant subissent des modifications à 180°. Maintenant, c’est avant même sa naissance qu’il est évalué, éduqué, et son devenir pronostiqué, tant dans ses capacités cognitives que dans sa personnalité. Des chercheurs reçoivent des sommes considérables pour examiner les liens entre l’état psychologique des mères, l’activité motrice des fœtus, leurs scores ultérieurs aux baby-tests, voire leurs comportements à l’école ou leurs traits de personnalité. La qualité de l’attachement maternel est, elle aussi, déjà évaluée, étiquetée, traitée, et tout cela, pour le meilleur ou pour le pire ? Oublie-t-on les effets des prophéties autoréalisatrices largement étudiés dans les années 1970 (Rosenthal, 1974) ? Oublie-t-on parfois qu’il y a une vie après la naissance ? Que la recherche vise à préciser des théories du développement et que les études corrélationnelles, au cours de la première enfance, ne permettent aucune prédiction individuelle, sauf pour des populations qui présentent des pathologies spécifiques ? Des centaines de travaux montrent qu’il est impossible de prédire le qi ultérieur d’un enfant de moins de 6-8 ans (Reuchlin, Bacher, 1989) et que des pronostics sur la personnalité ne sont fiables qu’encore plus tardivement (Schuerger, Zarrela et coll., 1989). Et oublie-t-on que les données des neurosciences montrent que la principale caractéristique de notre système nerveux est sa plasticité ? Entre rien et tout, voyons ce que les données scientifiques actuelles nous apprennent du développement du système auditif, des caractéristiques de l’environnement sonore dans lequel il va se construire, et des capacités perceptives et mnésiques prénatales.

L’environnement sonore intra-utérin

5Les caractéristiques quantitatives et qualitatives de l’environnement sonore intra-utérin ont été définies à partir d’analyses spectrales d’enregistrements intra-amniotiques effectués chez la femme au cours de l’accouchement, après rupture des membranes (Querleu, Renard et coll., 1981, 1989 ; Benzaquen, Gagnon et coll., 1990 ; Richards, Frentzen et coll., 1992), et chez des modèles animaux, essentiellement la brebis gestante (Armitage, Baldwin et coll., 1980 ; Peters, Abrams et coll., 1993 ; Lecanuet, Gautheron et coll., 1999). Le bruit de fond intra-utérin est constitué des bruits placentaires et maternels (digestifs, respiratoires, cardio-vasculaires, vocalisations), soit principalement des composantes graves et mediums (de quelques Hz à 500-700 Hz). Son intensité sonore n’est pas homogène, et varie de 30 à 60 dB spl selon l’emplacement du capteur, avec un maximum de 10 dB pour les composantes mediums au-dessus de 700Hz. Les bruits cardio-vasculaires sont relativement de faible intensité, sauf pendant l’accouchement, et ne masquent pas les bruits externes d’intensité supérieure à 50 dB spl.

6L’atténuation des bruits externes dépend de leur fréquence, hauteur et de leur distance par rapport à la mère. Globalement, on peut considérer qu’à une distance inférieure à 1 à 2 mètres de la mère, les composantes de basses fréquences, inférieures à 300-500 Hz – ce qui correspond aux quatre premières octaves d’un piano –, ne sont pas atténuées, les composantes mediums à aiguës (de 500 Hz à environ 4 kHz) présentent une atténuation d’environ 6 dB spl par octave, sans dépasser les 20-25 dB spl, et les composantes très aiguës (à partir de 4 kHz) présentent une atténuation variable, non linéaire, de 0 à 30 dB maximum, voire une amplification liée à la présence d’ondes stationnaires (Querleu, Renard et coll., 1981, 1988 ; Peters, Abrams et coll., 1993). L’atténuation globale des bruits complexes est de l’ordre de 10-20 dB. La musique a une atténuation de l’ordre de 10 dB mais peut présenter des distorsions selon sa composition spectrale. Les voix masculines et féminines ont une atténuation moyenne d’environ 20 dB spl et les composantes les plus graves des voix (fondamental laryngé) seraient masquées par le bruit de fond intra-utérin, à moins que leur intensité d’émission ne soit supérieure à 60 dB spl. La voix maternelle, qui bénéficie d’une double transmission, aérienne et interne, n’est pas ou peu atténuée (Querleu, Renard et coll., 1988, 1989 ; Richards, Frentzen et coll., 1992 ; Griffiths, Brown et coll., 1994). Ce sont donc les sons émis par la mère qui vont avant tout activer le système auditif fœtal au cours de son développement.

7L’écoute par des adultes d’enregistrements intra-amniotiques de sons externes indique que notre oreille peut reconnaître certaines de leurs composantes à condition, que leur intensité d’émission ex utero soit supérieure ou égale à 60 dB spl (niveau d’une conversation). Les mélodies, tout comme les caractéristiques prosodiques de la parole, sont bien préservées. Les locuteurs sont identifiables ainsi que certains phonèmes, mais les résultats varient considérablement selon l’intensité de diffusion externe et la nature de l’enregistrement : chez la femme au cours de l’accouchement, environ 30 % des phonèmes sont reconnus lorsqu’ils sont diffusés à 60 dB spl (c’est-à-dire une intensité extrêmement élevée) (Verzyp, 1985 ; Querleu, Renard et coll., 1989), chez la brebis gestante, 44 % (Griffiths, Brown et coll., 1994). En revanche, à 95 dB spl, 99 % des phrases sont intelligibles (Smith, Gerhardt et coll., 2003).

8On remarquera ici que les caractéristiques d’un son complexe diffusé dans l’air par un émetteur acoustique (haut-parleur, casque d’écoute…) ne sont plus les mêmes lorsque cet émetteur est au contact direct de l’abdomen maternel. Tout d’abord, les sons peuvent présenter des distorsions acoustiques et perdre une bonne partie de leurs caractéristiques spectrales. De plus, ils ne sont pas atténués, et certaines de leurs composantes peuvent même être largement amplifiées. C’est ce que les travaux de Graham, Peters et coll. (1991) ont démontré chez la brebis gestante. Appliqués ainsi, des bruits dont le niveau est de 70 dB spl dans l’air (comme celui d’un électrolarynx utilisé par certaines équipes médicales pour détecter la souffrance fœtale) peuvent atteindre 110 dB spl et plus in utero ; le corps maternel constitue en quelque sorte une caisse de résonance, ce qui peut être dangereux pour la cochlée fœtale en développement ; en particulier pendant une période sensible que l’on peut situer autour de 22-32 semaines ag (âge gestationnel), alors que les processus de protection par l’oreille moyenne ne sont pas fonctionnels. De nombreux travaux chez l’animal au cours du développement de l’appareil auditif ont montré que des niveaux sonores non traumatiques pour l’oreille mature sont susceptibles d’entraîner des destructions des cellules ciliées cochléaires irréversibles lors du développement de la cochlée (Pujol, Laville-Rebillard et coll., 1998). On peut donc s’inquiéter des stimulations sonores, en particulier de longues durées, que des mamans bien intentionnées souhaitent apporter à leurs futurs enfants. De plus, le fœtus ne peut échapper à l’écoute forcée de telles stimulations, ni manifester son inconfort, comme il pourra le faire une fois né.

Développement fonctionnel du système auditif

9Chez l’humain, jusqu’à ces dernières années, toutes les recherches ont utilisé des indices moteurs et/ou cardiaques (modification de la fréquence moyenne ou de la variabilité, présence d’accélérations ou de ralentissements transitoires du rythme). Depuis une dizaine d’années, avec la magnéto-encéphalographie, se développe l’étude des changements électromagnétiques aux stimulations sonores, reflets des potentiels évoqués. Des recherches encore exceptionnelles utilisent l’irm fonctionnelle à l’occasion d’un examen médical.

10L’audition se développe très progressivement au cours du dernier trimestre de la grossesse et continue de s’affiner lors des deux premières années après la naissance. La cochlée est fonctionnelle vers 24-26 semaines ag (Pujol, Laville-Rebillard et coll., 1998), et les études électro-physiologiques chez le prématuré montrent que la transmission du signal sonore par les voies auditives dans les différents relais du tronc cérébral s’effectue également très précocement. Certaines composantes des potentiels évoqués corticaux, en effet, sont détectables vers 27-28 semaines ag. Pour autant, cela ne signifie pas que l’enfant prématuré et le fœtus entendent comme un nouveau-né à terme. L’audition est alors extrêmement immature. Ainsi, les latences des réponses électrophysiologiques sont très élevées, et leurs amplitudes très faibles ; il n’y a pas de codage fin du signal sonore et les seuils auditifs sont de 100 dB. Vers 32-33 semaines ag, le degré de performance du système auditif fœtal est nettement plus élaboré. Chez le prématuré, on observe que, bien que très immature encore, la morphologie globale des potentiels évoqués corticaux se rapproche de celle du nouveau-né, avec un seuil absolu de 30 dB. Chez le fœtus, l’irm fontionnelle montre une activation du lobe temporal gauche (Jardri, Pins et coll., 2008). À cet âge, la biomécanique cochléaire, qui permet le codage fin des informations auditives, en particulier la sélectivité en fréquences, est quasiment mature (Morlet, Collet et coll., 1993).

11In utero, c’est vers 30 semaines ag que l’on enregistre de manière stable les premières réponses motrices (du clignement de paupières au sursaut plus ou moins généralisé, selon l’intensité et la composition fréquentielle du stimulus) et cardiaques (accélération) aux bruits. Il faut alors des stimulations très intenses, égales ou supérieures à 110 dB spl ex utero, c’est-à-dire des pressions sonores supérieures à celles d’un marteau-piqueur (Birnholz, Benaceraff, 1983 ; Kisilevsky, 1995). De telles réponses sont présentes environ deux semaines plus tôt avec des stimuli ayant de fortes composantes vibratoires, comme un électrolarynx, utilisé dans de nombreuses études visant à détecter la souffrance fœtale.

12Près du terme de la gestation, à partir de 36-38 semaines ag, le fœtus manifeste des réponses de nature différente selon l’intensité et/ou la hauteur (fréquence) de la stimulation (Granier-Deferre, Lecanuet, Busnel et coll., 1985 ; Lecanuet, Granier-Deferre, Busnel et coll., 1986 ; 1988 ; 1989 ; 2000). Ainsi, pour un même stimulus, par exemple un bruit d’un tiers d’octave centré sur 2000 Hz, on observe : une accélération cardiaque (de 20-30 bpm en moyenne selon l’état de vigilance), généralement accompagnée d’un sursaut, lorsqu’il est diffusé avec une intensité externe égale à 110 dB spl, ou une brève décélération cardiaque (de 6-10 bpm en moyenne), sans mouvement, lorsqu’il est diffusé avec une intensité externe de 100 dB spl. Le fœtus s’habitue à la présentation répétée d’un même son, ses réponses diminuent progressivement en amplitude et disparaissent après un nombre variable de présentations, et ce, en fonction de leur intensité et de leurs composantes fréquentielles, en particulier la largeur de la bande de fréquences (Leader, Baillie et coll., 1982 ; Madison, Adubato et coll., 1986 ; Lecanuet, Granier-Deferre et coll., 1988 ; Kisilevsky, Muir et coll., 1992 ; Sandman, Wadhwa et coll., 1997). Il s’habitue d’autant plus vite à une série de stimulations vibro-acoustiques qu’il y a déjà été exposé, jusqu’à quatre semaines avant (van Heteren, Boekkooi et coll., 2000 ; Dirix, Nijhuis et coll., 2009). Les réponses fœtales ont exactement les mêmes caractéristiques que les réponses néonatales et dépendent des paramètres acoustiques de la stimulation (intensité, hauteur, largeur de la bande de fréquences, durée, répétition) et également de l’état comportemental (assimilable à l’état de vigilance néonatale à partir de 36 semaines ag). La différence essentielle provient de l’atténuation des stimuli externes puisque, pour les mêmes réponses, les seuils fœtaux sont supérieurs d’environ 20-25 dB spl à ceux des nouveau-nés. Ainsi, un bruit externe diffusé à moins de 80-90 dB spl ex utero n’entraîne pas de réaction cardiaque chez le fœtus en sommeil calme, tout comme chez le nouveau-né endormi lorsqu’il est exposé à un son inférieur à 60-70 dB spl.

Compétences perceptives fœtales

13Peu de travaux ont porté sur les compétences perceptives du fœtus proche du terme de la gestation (36-41 semaines ag), en particulier sur ses capacités à discriminer des sons complexes de courtes durées. Quelques études ont démontré qu’il pouvait détecter des différences d’intensités, de fréquences ou de spectres acoustiques. Ainsi, avec des stimulations émises à une intensité « moyenne » de 92-95 dB spl ex utero, et à l’aide de procédures d’habituation-déshabituation de la réponse motrice ou de la réponse cardiaque, on a montré qu’il pouvait discriminer des sons graves de différentes complexités : deux fréquences, 250 Hz et 500 Hz (Shahidullah et Hepper, 1994), deux notes de musique, mi4^e/fa5^e et fa5^e/mi4^e (Lecanuet, Granier-Deferre et coll., 2000), deux voix contrastées (une voix de femme avec un fondamental laryngé F₀ à 165 Hz et une voix d’homme avec un F₀ de 83 Hz) (Lecanuet, Granier-Deferre et coll., 1993). D’autres études indiquent qu’il peut traiter des différences de spectres, puisqu’il réagit aux changements de voyelles. Par exemple, il discrimine les voyelles /a/ et /i/, qui n’ont pas de formants communs, au sein des bi-syllabes [ba][bi] versus [bi][ba] (Lecanuet, Granier-Deferre et coll., 1987), [baba] versus [bibi] (Shahidullah et Hepper, 1994) et /æ/ versus /i/ (Groome, Mooney et coll., 1997). Avec la meg fœtale, on a récemment confirmé cette capacité fœtale en enregistrant la mmn (Mismatch Negativity) ; cette réponse, qui émane du cortex auditif, met en évidence la détection de stimuli différents dans une série de stimuli identiques répétés (Schleussner, Schneider, 2004 ; Huotilainen, Kujala et coll., 2005 ; Draganova, Eswaran et coll., 2005, 2007). Elle est très précoce puisqu’elle s’observe déjà à 30 semaines ag avec des trains d’ondes de 500 Hz vs. 750 Hz, chez la moitié des fœtus étudiés, soit 4 semaines après le début du fonctionnement de la cochlée. La latence de cette réponse diminue considérablement avec la gestation : 288 ms à 28-30 semaines et 197 ms à 34-37 semaines ag (Holst, Eswaran et coll., 2005). Quelques études d’irm fonctionnelle montrent des activations dans les lobes temporaux et frontaux avec des stimulations vibro-acoustiques chez le fœtus proche du terme (Fulford, Vadeyar et coll., 2004 ; Moore, Vadeyar et coll. 2001). Une étude récente confirme l’activation in utero du cortex primaire gauche, et ce dès l’âge de 33 semaines ag pour des tons purs modulés (Jardri, Pins et coll., 2008).

14Ces différentes recherches montrent que le fœtus proche du terme de la gestation est sensible à des différences de hauteurs et à des différences spectrales dès les premières centièmes de secondes du stimulus. Peu d’études se sont penchées sur sa perception de variations temporelles au sein de flux auditifs. Les données indiquent qu’il est également capable de traiter des séquences auditives d’une durée de quelques secondes au moins, et qu’il perçoit des variations temporelles au sein de ces séquences. Ainsi, avec une procédure d’habituation/déshabituation de la réponse cardiaque, on observe qu’il discrimine le même son bref (voyelle) lorsqu’il est présenté de manière continue ou rythmée (Groome, Mooney et coll. 1999, 2000), ainsi qu’une augmentation, ou une diminution de 10 % dans la fréquence de présentation d’une note de musique initialement répétée avec un intervalle interstimulus de 600 ms (Lecanuet, Jacquet, et coll., 2002). Une de nos recherches récentes montre qu’il serait également capable de percevoir des structures temporelles extrêmement rapides (? 50 ms) spécifiques de la parole (Granier-Deferre, Bassereau et coll., 2010). Les capacités à traiter des variations spectrales et des variations d’amplitudes dans le temps sont des prérequis de la perception de stimulations auditives complexes, telles que la musique et la parole. C’est pourquoi ces études sont très importantes d’un point de vue théorique. Ainsi, la perception de la parole nécessite de pouvoir traiter des différences de variations temporelles à la fois très rapides pour des discriminations phonologiques, et relativement lentes pour les contours mélodiques et la prosodie. La majorité des recherches qui permettent de considérer que de telles capacités sont bien présentes chez le fœtus proche du terme de la gestation sont celles qui ont porté sur les acquisitions prénatales de séquences auditives complexes. Cependant, l’étendue des variations temporelles susceptibles d’être traitées par les fœtus reste à préciser.

Les stimulations auditives prénatales : source d’acquisitions perceptives

15Les stimulations auditives intra-utérines, et en particulier celles d’origine maternelle puisqu’elles ne sont pas atténuées, peuvent être la source de développements et d’acquisitions perceptives d’une grande valeur adaptative après la naissance. De nombreux travaux se sont intéressés aux conséquences perceptives et mnésiques des stimulations sensorielles prénatales, en particulier à leur contribution dans les compétences auditives manifestées par l’enfant dès ses premiers jours. Ils ont mis en évidence que l’exposition fréquente et régulière à un stimulus sonore peut entraîner une modification de la réactivité spontanée pré et postnatale à ce stimulus. Selon la méthode utilisée, et la période à laquelle l’enfant est testé, on enregistre différents types de modifications, indicatrices d’une acquisition prénatale. Après la naissance, la majorité des études ont examiné la présence de réactions d’apaisement, d’orientation ou de préférence pour des stimuli, soit naturellement présents in utero (stimulations maternelles), soit présentés expérimentalement au cours de la gestation. Les recherches les plus convaincantes sont celles qui ont démontré la valeur attractive des stimulations intra-utérines en mettant en œuvre des situations d’apprentissage opérant chez le nouveau-né. Elles ont utilisé diverses variantes du conditionnement de la succion non nutritive, qui permet à l’enfant de 2-4 jours d’exprimer directement sa préférence entre deux stimulations sonores, l’une dont on teste l’acquisition et l’autre de contrôle. En effet, il apprend très rapidement à déclencher l’une ou l’autre des stimulations proposées, soit en modulant l’organisation temporelle de sa succion non nutritive (procédure de renforcement différentiel), soit en démarrant une succion lors de l’apparition d’un signal sonore spécifique (procédure de discrimination) (DeCasper, Spence, 1991).