Oído Interno y Función Coclear

La cóclea es el órgano espiral lleno de líquido del oído interno que convierte la vibración sonora en señales neurales. A medida que el estribo impulsa la ventana oval, una onda viajera se desplaza a lo largo de la membrana basilar y alcanza su pico en una posición determinada por la frecuencia, separando el sonido en sus componentes. Las células ciliadas del órgano de Corti transducen este movimiento en señales eléctricas, con las células ciliadas externas amplificando activamente la respuesta y las células ciliadas internas impulsando el nervio auditivo.

Definition

La cóclea es la parte auditiva del oído interno, un conducto enrollado lleno de líquido en el que la membrana basilar y el órgano de Corti realizan el análisis de frecuencia y convierten la vibración inducida por el sonido en señales neurales a través de células ciliadas mecanotransductoras.

Scope

Este tema abarca la anatomía de la cóclea y el órgano de Corti, la onda viajera y la codificación tonotópica de lugar, la mecanotransducción de las células ciliadas y el amplificador coclear. Se trata de una descripción de referencia de la función auditiva normal del oído interno y no aborda el manejo clínico de los trastornos del oído interno.

Core questions

• ¿Cómo separa la onda viajera coclear el sonido por frecuencia a lo largo de la membrana basilar?
• ¿Cómo convierten las células ciliadas el movimiento mecánico en señales eléctricas?
• ¿Qué es el amplificador coclear y qué papel desempeñan las células ciliadas externas?
• ¿Cómo codifican las células ciliadas internas el sonido para el nervio auditivo?

Key concepts

• Scala vestibuli, scala media, scala tympani
• Membrana basilar y onda viajera
• Tonotopía (codificación de lugar de la frecuencia)
• Organ of Corti
• Células ciliadas internas y externas
• Mecanotransducción del haz de cilios
• Potencial endococlear y endolinfa
• Electromotilidad de las células ciliadas externas

Key theories

Teoría de lugar (tonotópica) de la codificación de frecuencia

Cada frecuencia produce una onda viajera que alcanza su pico en un lugar específico a lo largo de la membrana basilar, por lo que la frecuencia se codifica por la ubicación coclear y el conjunto de fibras nerviosas que son estimuladas con mayor intensidad.

Amplificador coclear (proceso activo)

Las células ciliadas externas añaden energía mecánica a la onda viajera, potenciando y agudizando la respuesta a los sonidos suaves y explicando la alta sensibilidad, la sintonización precisa y el comportamiento no lineal de la cóclea.

Mechanisms

El movimiento del estribo en la ventana oval establece una diferencia de presión a través de la partición coclear, lanzando una onda viajera a lo largo de la membrana basilar que crece y luego decae, alcanzando su pico más cerca de la base para frecuencias altas y más cerca del ápice para frecuencias bajas. Este desplazamiento desvía los estereocilios de las células ciliadas en el órgano de Corti, abriendo canales de mecanotransducción y cambiando el potencial de membrana de las células; la alta concentración de potasio y el potencial endococlear positivo de la endolinfa impulsan esta corriente de transducción. Las células ciliadas externas cambian de longitud en respuesta a su potencial de receptor (electromotilidad), reinyectando energía en la partición para amplificar y agudizar el movimiento local. Las células ciliadas internas, los principales receptores sensoriales, liberan neurotransmisores sobre las fibras del nervio auditivo, codificando la frecuencia, el nivel y el tiempo del sonido.

Clinical relevance

La cóclea es donde reside la audición neurosensorial; la pérdida o disfunción de las células ciliadas, especialmente las células ciliadas externas, reduce la sensibilidad y la sintonización, la base de la hipoacusia neurosensorial. Esta entrada describe la función coclear normal como material de referencia y no proporciona consejos de diagnóstico o tratamiento.

History

Las observaciones directas de Georg von Békésy sobre la onda viajera coclear establecieron el principio de lugar del análisis de frecuencia y le valieron el Premio Nobel de 1961. Trabajos posteriores revelaron que la cóclea viva no es pasiva: el descubrimiento de las emisiones otoacústicas y de la motilidad de las células ciliadas externas llevó al concepto del amplificador coclear, un proceso activo que explica la extraordinaria sensibilidad y selectividad de frecuencia del oído.

Key figures

• Georg von Békésy
• A. James Hudspeth
• Mario Ruggero
• Robert Fettiplace

Seminal works

• bekesy-1960
• robles-ruggero-2001
• fettiplace-hackney-2006

Frequently asked questions

¿Cómo distingue la cóclea las diferentes frecuencias?

Las diferentes frecuencias alcanzan su pico en distintos lugares a lo largo de la membrana basilar, por lo que la ubicación de la estimulación máxima y las fibras nerviosas activadas allí codifican la frecuencia de un sonido.

¿Qué hacen las células ciliadas externas?

Actúan como un amplificador biológico, cambiando de longitud para añadir energía mecánica a la onda viajera, lo que aumenta la sensibilidad a los sonidos suaves y agudiza la sintonización de frecuencia de la cóclea.