Ślimak

plik:podróż dźwięku do mózgu.ogv

Odtwórz Multimedia

jak dźwięki docierają ze źródła do mózgu

ślimak jest wypełniony wodnistą cieczą, endolimfem, który porusza się w odpowiedzi na wibracje dochodzące z ucha środkowego przez owalne okno. Gdy płyn się porusza, przesuwa się przegroda ślimakowa (błona podstawna i narząd Corti); tysiące komórek włosowych wyczuwają ruch poprzez swoje stereocilia i przekształcają ten ruch w sygnały elektryczne, które są przekazywane przez neuroprzekaźniki do wielu tysięcy komórek nerwowych. Te pierwotne neurony słuchowe przekształcają sygnały w impulsy elektrochemiczne znane jako potencjały działania, które podróżują wzdłuż nerwu słuchowego do struktur w pniu mózgu w celu dalszego przetwarzania.

HearingEdit

Główny artykuł: Słuch

kosteczka strzemiączkowa ucha środkowego przenosi wibracje Do Okna owalnego Na Zewnątrz ślimaka, które wibruje w przewodzie przedsionkowym (górnej komorze ślimaka). Kosteczki są niezbędne do skutecznego sprzężenia fal dźwiękowych z ślimakiem, ponieważ środowisko ślimaka to system płyn–membrana, a przenoszenie dźwięku przez fale płyn–membrana wymaga większego ciśnienia niż powietrze. Wzrost ciśnienia uzyskuje się poprzez zmniejszenie stosunku powierzchni z błony bębenkowej (bęben) do owalnego okna (kość Stapes) o 20. Jako ciśnienie =siła / obszar, powoduje wzrost ciśnienia około 20 razy w stosunku do pierwotnego ciśnienia fali dźwiękowej w powietrzu. To wzmocnienie jest formą dopasowania impedancji-aby dopasować falę dźwiękową poruszającą się w powietrzu do tej poruszającej się w systemie fluid–membrana.

u podstawy ślimaka każdy przewód kończy się błoniastym portalem skierowanym do jamy ucha środkowego: przewód przedsionkowy kończy się w owalnym oknie, gdzie znajduje się stopa strzemiączek. Stopa wibruje, gdy ciśnienie jest przenoszone przez łańcuch kosteczkowy. Fala w perilymph oddala się od stopy i w kierunku helicotrema. Ponieważ te fale płynne przesuwają przegrodę ślimakową, która oddziela kanały w górę iw dół, fale mają odpowiednią symetryczną część w perilymph kanału tympanic, która kończy się na okrągłym oknie, wybrzuszając się, gdy owalne okno wybrzuszenie.

perilymph w przewodzie przedsionkowym i endolymph w przewodzie ślimakowym działają mechanicznie jako pojedynczy kanał, oddzielony tylko przez bardzo cienką membranę Reissnera.Drgania endolimfy w przewodzie ślimakowym wypierają błonę podstawną w sposób, który osiąga maksymalną odległość od owalnego okna w zależności od częstotliwości fali dźwiękowej. Narząd Corti wibruje dzięki zewnętrznym komórkom włosa dodatkowo wzmacniając te wibracje. Wewnętrzne komórki włosowe są następnie przemieszczane przez wibracje w płynie i depolaryzują się przez napływ K+ za pośrednictwem kanałów połączonych z tip-link i wysyłają swoje sygnały za pośrednictwem neuroprzekaźnika do pierwotnych neuronów słuchowych zwoju spiralnego.

komórki włosowe w narządzie Corti są dostrojone do pewnych częstotliwości dźwięku ze względu na ich położenie w ślimaku, ze względu na stopień sztywności błony podstawnej. Sztywność ta wynika między innymi z grubości i szerokości błony podstawnej, która wzdłuż długości ślimaka jest najsztywniejsza najbliżej jej początku przy owalnym oknie, gdzie strzemiączka wprowadza wibracje pochodzące z błony bębenkowej. Ponieważ jego sztywność jest tam wysoka, pozwala tylko wibracjom o wysokiej częstotliwości poruszać błonę podstawną, a tym samym komórki włosowe. Im dalej fala porusza się w kierunku wierzchołka ślimaka (helicotrema), tym mniej sztywna jest błona podstawna; w ten sposób niższe częstotliwości przemieszczają się w dół rurki, a mniej sztywna membrana jest przenoszona przez nie najłatwiej tam, gdzie pozwala na to zmniejszona sztywność: oznacza to, że ponieważ błona podstawna staje się coraz mniej sztywna, fale zwalniają i lepiej reagują na niższe częstotliwości. Ponadto u ssaków ślimak jest zwijany, co, jak wykazano, wzmacnia drgania o niskiej częstotliwości podczas przemieszczania się przez cewkę wypełnioną płynem. Ten przestrzenny układ odbioru dźwięku nazywany jest tonotopią.

dla bardzo niskich częstotliwości (poniżej 20 Hz), fale propagują się wzdłuż całej drogi ślimaka – różnie w górę kanału przedsionkowego i kanału tympanicznego aż do helicotremy. Częstotliwości tak niskie nadal aktywują narząd Cortiego do pewnego stopnia, ale są zbyt niskie, aby wywołać percepcję tonu. Wyższe częstotliwości nie rozprzestrzeniają się do helicotremy, ze względu na tonotopię zależną od sztywności.

bardzo silny ruch błony podstawnej spowodowany bardzo głośnym hałasem może spowodować obumieranie komórek włosowych. Jest to częsta przyczyna częściowego ubytku słuchu i jest powodem, dla którego użytkownicy broni palnej lub ciężkich maszyn często noszą nauszniki lub zatyczki do uszu.

wzmocnienie komórek Włosowychedytuj

ślimak nie tylko „odbiera” dźwięk, ale także w razie potrzeby generuje i wzmacnia zdrowy ślimak. Tam, gdzie organizm potrzebuje mechanizmu, aby usłyszeć bardzo słabe Dźwięki, ślimak wzmacnia się przez odwrotną transdukcję OHC, przekształcając sygnały elektryczne z powrotem na mechaniczne w konfiguracji z dodatnim sprzężeniem zwrotnym. OHC mają na błonach zewnętrznych silnik białkowy o nazwie prestin; generuje dodatkowy ruch, który łączy się z falą płyn–membrana. Ten „aktywny wzmacniacz” jest niezbędny w zdolności ucha do wzmacniania słabych dźwięków.

aktywny wzmacniacz prowadzi również do zjawiska wibracji fal dźwiękowych emitowanych z ślimaka z powrotem do kanału słuchowego przez ucho środkowe (emisja otoakustyczna).

emisje Otoakustyczneedytuj

emisje Otoakustyczne są spowodowane falą wychodzącą z ślimaka przez owalne okno i rozprzestrzeniającą się z powrotem przez ucho środkowe do błony bębenkowej i przez kanał słuchowy, gdzie może być przechwycona przez mikrofon. Emisje otoakustyczne są ważne w niektórych rodzajach testów na niedosłuch, ponieważ są obecne, gdy ślimak pracuje prawidłowo, a mniej, gdy cierpi na utratę aktywności OHC.

rola połączeń szczelinowychedytuj

białka Złącza szczelinowego, zwane koneksynami, wyrażone w ślimaku, odgrywają ważną rolę w funkcjonowaniu słuchu. Mutacje w genach gap-junction okazały się powodować syndromiczną i niesyndromiczną głuchotę. Niektóre koneksyny, w tym connexin 30 i connexin 26, są powszechne w dwóch różnych systemach łączenia szczelin występujących w ślimaku. Sieć nabłonkowo-komórkowa gap-junction łączy niesensoryczne komórki nabłonkowe, podczas gdy sieć Łączno-tkankowa Gap-junction łączy komórki Łączno-tkankowe. Kanały Gap-junction po mechanotransdukcji w komórkach włosowych recyrkulują jony potasu z powrotem do endolimfy. Co ważne, między komórkami podtrzymującymi ślimak znajdują się kanały łączące szczeliny, ale nie słuchowe komórki włosowe.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *