Hörnerv und zentrale Hörbahnen

Der Hörnerv (Nervus cochlearis) leitet die Ausgangssignale der Cochlea zum Gehirn, und die zentralen Hörbahnen leiten und verarbeiten dieses Signal dann über eine Reihe von Hirnstamm- und Mittelhirnkernen zum auditorischen Kortex. Dabei bewahrt das System die tonotopische Organisation der Cochlea, extrahiert Zeit- und Intensitätsinformationen zur Schalllokalisation und bildet die Repräsentationen, die der Tonhöhe, der Sprache und der Wahrnehmung auditorischer Objekte zugrunde liegen.

Definition

Der Hörnerv ist der cochleäre (auditorische) Teil des Nervus vestibulocochlearis, der cochleäre Signale zentral weiterleitet; die zentralen Hörbahnen sind die Kette von Hirnstamm-, Mittelhirn-, Thalamus- und kortikalen Strukturen, die diese Signale weiterleiten und zu einer auditorischen Wahrnehmung verarbeiten.

Scope

Dieses Thema behandelt den Nervus cochlearis und die aufsteigende zentrale Hörbahn: die Cochleariskerne, den oberen Olivenkomplex, den Lemniscus lateralis, den Colliculus inferior, den Corpus geniculatum mediale und den auditorischen Kortex, zusammen mit den Kodierungsprinzipien der Tonotopie sowie der zeitlichen und ortsbezogenen Repräsentation. Es behandelt die normale neuronale Weiterleitung und Verarbeitung von Schall. Es dient als Referenz- und Bildungsmaterial und befasst sich nicht mit der Diagnose oder Behandlung von auditorischen neuronalen Störungen. Der MeSH-Deskriptor „Cochlear Nerve“ bezeichnet den auditorischen Anteil des achten Hirnnervs, der im Titel dieses Themas genannt wird.

Core questions

• Wie kodieren Cochlearisnervenfasern Frequenz, Intensität und Timing?
• Welche Kerne bilden die aufsteigende zentrale Hörbahn und welchen Beitrag leistet jeder?
• Wie wird die Tonotopie von der Cochlea bis zum Kortex erhalten?
• Wie unterstützen Zeit- und Pegelunterschiede zwischen den Ohren die Schalllokalisation?

Key concepts

• Nervus cochlearis (Hörnerv)
• Spiralganglionneuronen
• Cochleariskerne
• Oberer Olivenkomplex (binaurale Verarbeitung)
• Lemniscus lateralis und Colliculus inferior
• Corpus geniculatum mediale
• Auditorischer Kortex
• Tonotopische Organisation
• Orts- und Zeitkodierung
• Bildung auditorischer Objekte

Mechanisms

Spiralganglionneuronen bilden den Nervus cochlearis und leiten die frequenzgeordnete Ausgabe der Cochlea weiter, sodass Ort und Zeitpunkt der cochleären Aktivität in die Nervenfeuerung abgebildet werden (Robles & Ruggero, 2001; Pickles, 2012). Fasern synaptieren in den Cochlearis-Kernen, und Projektionen divergieren dann durch den oberen Olivenkomplex, wo interaurale Zeit- und Pegelunterschiede für die horizontale Lokalisation verglichen werden, steigen über den Lemniscus lateralis zum Colliculus inferior auf, werden über das Corpus geniculatum mediale des Thalamus weitergeleitet und erreichen den auditorischen Kortex. Die Tonotopie bleibt in aufeinanderfolgenden Stadien erhalten, während das System schrittweise Merkmale wie Tonhöhe, spektrale und zeitliche Muster sowie die Gruppierung von Schall zu perzeptiven auditorischen Objekten extrahiert (Griffiths & Warren, 2004; Moller, 2013).

Clinical relevance

Die Integrität des Nervus cochlearis und der zentralen Bahnen bestimmt, ob transduzierter Schall das Gehirn erreicht und dort verarbeitet wird, und die Reaktionen der Bahnen liegen objektiven Messungen wie den auditorischen Hirnstammpotenzialen zugrunde, die bei der Hörbeurteilung verwendet werden. Diese Beschreibung ist ein edukatives Referenzmaterial und keine Grundlage für eine individuelle Diagnose oder Behandlung.

History

Die Neurophysiologie des 20. Jahrhunderts kartierte die aufsteigende Hörbahn und ihre erhaltene Tonotopie, während die spätere kognitive Neurowissenschaft die zentrale Verarbeitung neu interpretierte, indem sie untersuchte, wie das Gehirn auditorische Objekte aus der akustischen Szene bildet und dabei die Bahnanatomie mit der Wahrnehmung integrierte (Griffiths & Warren, 2004).

Debates

Was gilt als auditorisches Objekt und wo wird es gebildet?

Wie die zentralen Bahnen akustische Energie zu diskreten perzeptiven Objekten gruppieren und welche Stadien der Bahn dafür verantwortlich sind, bleibt eine aktive Frage in der auditorischen Neurowissenschaft.

Key figures

• Timothy Griffiths
• Jason Warren
• Aage Moller
• James O. Pickles

Seminal works

• griffiths-warren-2004

Frequently asked questions

Ist der Hörnerv dasselbe wie der Nervus cochlearis?

Ja. Der Hörnerv ist die cochleäre Abteilung des achten Hirnnervs (Nervus vestibulocochlearis); MeSH indiziert ihn als Cochlear Nerve.

Wie lokalisiert das Gehirn, woher ein Geräusch kommt?

Der obere Olivenkomplex vergleicht das Timing und den Pegel des Schalls an den beiden Ohren, und diese interauralen Unterschiede werden von der zentralen Bahn genutzt, um die horizontale Schalllokalisation abzuschätzen.