Was ist die Signalumwandlung von Haarzellen zu Cochlea-Nervenzellen?

Wenn ich das richtig verstanden habe, erzeugen innere Haarzellen ein abgestuftes Potential (Rezeptorpotential), dieses Potential bildet die Auslenkung der Stereozilien ab. Andererseits leiten die Cochlea-Nervenzellen Aktionspotentiale an das Gehirn weiter.

Die Frage ist, wie und wo das abgestufte Potential in Aktionspotentiale umgewandelt wird. Da Aktionspotentialsignale durch das Intervall zwischen Triggern gekennzeichnet sind, wie werden die Schalleigenschaften (Leistung und Frequenz) diesem Intervall zugeordnet?

Antworten (1)

Kurze Antwort
Der Schallpegel wird in der Spike-Rate codiert, die Frequenz wird durch eine Orts-Frequenz-Karte codiert.

Hintergrund
Spiralganglienzellen (SGCs, die sekundären sensorischen Neuronen, aus denen der Hörnerv besteht) feuern kontinuierlich Zellen in einem gesunden Ohr (sie verstummen, wenn die Haarzellen degenerieren, was zu Taubheit führt). Tatsächlich ist ihre Grundfrequenz in der Stille ziemlich hoch. Das einzige, was die HaarzelleDie Eingabe verringert oder erhöht den Schwellenwert und beeinflusst somit die Feuerrate. Während eines Sinuswellenstimulus (ein reiner Ton) lenken die Stereozilien der Haarzellen in einer Phase ab und beugen sich in der anderen. Eine Phase depolarisiert also das SGC, die andere hyperpolarisiert es. Dies erzeugt eine nahezu perfekte Darstellung des Sinuswelleneingangs bei niedrigen Frequenzen. Bei hohen Frequenzen können die SGCs eine oder zwei Phasen überspringen, aber da mehrere SGCs beteiligt sind, ist der Populationscode immer noch stochastisch genau richtig.

Der Schallpegel wird in der Spitzenrate codiert , die Frequenz wird durch eine Orts-Frequenz-Karte (Müller, 1996) codiert . Die Basis der Cochlea codiert hohe Frequenzen, die Spitze niedrige Frequenzen. Daher wird die Lautstärke von jedem SGC codiert, während die Frequenz bestimmt, welcher SGC aktiviert wird. Einen informativen Überblick über die Haarzellsignalisierung gibt Abb. 1.

Haarzellen
Abb. 1. Transduktion von Haarzellen. Quelle: Pasadena City College

Referenzen
- Kandel et al. , Prinzipien der Neurowissenschaften, 4. Aufl .
- Müller, Hear Res (1996), 94 (1-2): 148-56