عصب شنوایی و مسیرهای مرکزی شنوایی

عصب شنوایی (حلزونی) خروجی حلزون گوش را به مغز منتقل می‌کند و سپس مسیرهای مرکزی شنوایی این سیگنال را از طریق مجموعه‌ای از هسته‌های ساقه مغز و مغز میانی به قشر شنوایی منتقل و پردازش می‌کنند. در طول این مسیر، سیستم سازمان‌دهی تونوتوپیک حلزون را حفظ می‌کند، نشانه‌های زمانی و شدت را برای تعیین مکان صدا استخراج می‌کند و بازنمایی‌هایی را که زیربنای زیر و بمی، گفتار و درک اشیاء شنیداری هستند، می‌سازد.

Definition

عصب شنوایی، بخش حلزونی (شنوایی) عصب دهلیزی-حلزونی است که سیگنال‌های حلزونی را به صورت مرکزی منتقل می‌کند؛ مسیرهای مرکزی شنوایی زنجیره‌ای از ساختارهای ساقه مغز، مغز میانی، تالاموس و قشر مغز هستند که این سیگنال‌ها را منتقل و به درک شنوایی پردازش می‌کنند.

Scope

این موضوع عصب حلزونی و مسیر صعودی مرکزی را پوشش می‌دهد: هسته‌های حلزونی، کمپلکس زیتونی فوقانی، نوار جانبی، کولیکولوس تحتانی، جسم زانویی میانی و قشر شنوایی، همراه با اصول کدگذاری تونوتوپی و بازنمایی زمانی و مکانی. این مبحث به انتقال و پردازش طبیعی عصبی صدا می‌پردازد. این یک مرجع آموزشی است و به تشخیص یا مدیریت اختلالات عصبی شنوایی نمی‌پردازد. توصیفگر MeSH عصب حلزونی (Cochlear Nerve) به بخش شنوایی عصب هشتم جمجمه‌ای که در عنوان این موضوع ذکر شده است، اشاره دارد.

Core questions

• فیبرهای عصب حلزونی چگونه فرکانس، شدت و زمان‌بندی را کدگذاری می‌کنند؟
• کدام هسته‌ها مسیر صعودی مرکزی شنوایی را تشکیل می‌دهند و هر کدام چه نقشی دارند؟
• تونوتوپی چگونه از حلزون تا قشر مغز حفظ می‌شود؟
• تفاوت‌های زمانی و سطحی بین گوش‌ها چگونه به تعیین مکان صدا کمک می‌کنند؟

Key concepts

• عصب حلزونی (شنوایی)
• نورون‌های گانگلیون مارپیچی
• هسته‌های حلزونی
• کمپلکس زیتونی فوقانی (پردازش دوگوشی)
• نوار جانبی و کولیکولوس تحتانی
• جسم زانویی میانی
• قشر شنوایی
• سازمان‌دهی تونوتوپیک
• کدگذاری مکانی و زمانی
• تشکیل شیء شنیداری

Mechanisms

نورون‌های گانگلیون مارپیچی عصب حلزونی را تشکیل می‌دهند و خروجی فرکانس-مرتب حلزون را حمل می‌کنند، به طوری که مکان و زمان فعالیت حلزونی در شلیک عصبی نگاشت می‌شود (Robles & Ruggero, 2001; Pickles, 2012). فیبرها در هسته‌های حلزونی سیناپس می‌کنند و سپس پروجکشن‌ها از طریق کمپلکس زیتونی فوقانی منشعب می‌شوند، جایی که تفاوت‌های زمانی و سطحی بین دو گوش برای تعیین مکان افقی مقایسه می‌شوند، از طریق نوار جانبی به کولیکولوس تحتانی صعود می‌کنند، از طریق جسم زانویی میانی تالاموس منتقل می‌شوند و به قشر شنوایی می‌رسند. تونوتوپی در مراحل متوالی حفظ می‌شود، در حالی که سیستم به تدریج ویژگی‌هایی مانند زیر و بمی، الگوهای طیفی و زمانی و گروه‌بندی صدا به اشیاء شنیداری ادراکی را استخراج می‌کند (Griffiths & Warren, 2004; Moller, 2013).

Clinical relevance

یکپارچگی عصب حلزونی و مسیرهای مرکزی تعیین می‌کند که آیا صدای تبدیل شده به مغز می‌رسد و توسط آن پردازش می‌شود یا خیر، و پاسخ‌های مسیر زیربنای اندازه‌گیری‌های عینی مانند پاسخ‌های ساقه مغز شنوایی است که در ارزیابی شنوایی استفاده می‌شود. این توضیحات یک ماده مرجع آموزشی است و مبنایی برای تشخیص یا درمان فردی نیست.

History

نوروفیزیولوژی قرن بیستم مسیر صعودی شنوایی و تونوتوپی حفظ شده آن را ترسیم کرد، در حالی که علوم اعصاب شناختی بعدی پردازش مرکزی را از نظر چگونگی تشکیل اشیاء شنیداری توسط مغز از صحنه آکوستیک، با ادغام آناتومی مسیر با ادراک، بازتعریف کرد (Griffiths & Warren, 2004).

Debates

چه چیزی به عنوان یک شیء شنیداری محسوب می‌شود و در کجا تشکیل می‌شود؟

چگونگی گروه‌بندی انرژی آکوستیک توسط مسیرهای مرکزی به اشیاء ادراکی مجزا و اینکه کدام مراحل مسیر مسئول هستند، همچنان یک سوال فعال در علوم اعصاب شنوایی است.

Key figures

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

Seminal works

• griffiths-warren-2004

Frequently asked questions

آیا عصب شنوایی همان عصب حلزونی است؟

بله. عصب شنوایی بخش حلزونی عصب هشتم جمجمه‌ای (عصب دهلیزی-حلزونی) است؛ MeSH آن را به عنوان Cochlear Nerve فهرست می‌کند.

مغز چگونه محل منبع صدا را تشخیص می‌دهد؟

کمپلکس زیتونی فوقانی زمان‌بندی و سطح صدا را در دو گوش مقایسه می‌کند و این تفاوت‌های بین گوشی توسط مسیر مرکزی برای تخمین مکان افقی صدا استفاده می‌شود.