Oreille interne et fonction cochléaire

La cochlée est l'organe spiralé et rempli de liquide de l'oreille interne qui convertit les vibrations sonores en signaux neuronaux. Lorsque l'étrier actionne la fenêtre ovale, une onde progressive se déplace le long de la membrane basilaire et atteint son maximum à une position déterminée par la fréquence, séparant ainsi le son en ses composantes. Les cellules ciliées de l'organe de Corti transforment ce mouvement en signaux électriques, les cellules ciliées externes amplifiant activement la réponse et les cellules ciliées internes activant le nerf auditif.

Definition

La cochlée est la partie auditive de l'oreille interne, un conduit spiralé rempli de liquide dans lequel la membrane basilaire et l'organe de Corti effectuent l'analyse des fréquences et convertissent les vibrations induites par le son en signaux neuronaux via des cellules ciliées mécanotransductrices.

Scope

Ce sujet couvre l'anatomie de la cochlée et de l'organe de Corti, l'onde progressive et le codage tonotopique de la position, la mécanotransduction des cellules ciliées et l'amplificateur cochléaire. Il s'agit d'un compte rendu de référence sur la fonction auditive normale de l'oreille interne et ne traite pas de la prise en charge clinique des troubles de l'oreille interne.

Core questions

• Comment l'onde progressive cochléaire sépare-t-elle le son par fréquence le long de la membrane basilaire ?
• Comment les cellules ciliées convertissent-elles le mouvement mécanique en signaux électriques ?
• Qu'est-ce que l'amplificateur cochléaire et quel rôle jouent les cellules ciliées externes ?
• Comment les cellules ciliées internes encodent-elles le son pour le nerf auditif ?

Key concepts

• Scala vestibuli, scala media, scala tympani
• Membrane basilaire et onde progressive
• Tonotopie (codage de la fréquence par la position)
• Organe de Corti
• Cellules ciliées internes et externes
• Mécanotransduction du faisceau ciliaire
• Potentiel endocochléaire et endolymphe
• Électromotilité des cellules ciliées externes

Key theories

Théorie du lieu (tonotopique) du codage des fréquences

Chaque fréquence produit une onde progressive qui atteint son maximum à un endroit spécifique le long de la membrane basilaire, de sorte que la fréquence est encodée par la localisation cochléaire et l'ensemble de fibres nerveuses les plus fortement stimulées.

Amplificateur cochléaire (processus actif)

Les cellules ciliées externes ajoutent de l'énergie mécanique à l'onde progressive, amplifiant et affinant la réponse aux sons faibles et expliquant la haute sensibilité, l'accord précis et le comportement non linéaire de la cochlée.

Mechanisms

Le mouvement de l'étrier au niveau de la fenêtre ovale crée une différence de pression à travers la cloison cochléaire, lançant une onde progressive le long de la membrane basilaire qui croît puis décroît, atteignant son maximum plus près de la base pour les hautes fréquences et plus près de l'apex pour les basses fréquences. Ce déplacement défléchit les stéréocils des cellules ciliées de l'organe de Corti, ouvrant les canaux de mécanotransduction et modifiant le potentiel de membrane des cellules ; la forte concentration de potassium et le potentiel endocochléaire positif de l'endolymphe entraînent ce courant de transduction. Les cellules ciliées externes modifient leur longueur en réponse à leur potentiel récepteur (électromotilité), réinjectant de l'énergie dans la cloison pour amplifier et affiner le mouvement local. Les cellules ciliées internes, principaux récepteurs sensoriels, libèrent des neurotransmetteurs sur les fibres du nerf auditif, codant la fréquence, le niveau et la temporalité du son.

Clinical relevance

La cochlée est le siège de l'audition neurosensorielle ; la perte ou le dysfonctionnement des cellules ciliées, en particulier des cellules ciliées externes, réduit la sensibilité et l'accord, ce qui est à la base de la perte auditive neurosensorielle. Cette entrée décrit la fonction cochléaire normale comme matériel de référence et ne fournit pas de conseils diagnostiques ou thérapeutiques.

History

Les observations directes de l'onde progressive cochléaire par Georg von Békésy ont établi le principe de lieu de l'analyse des fréquences et lui ont valu le prix Nobel en 1961. Des travaux ultérieurs ont révélé que la cochlée vivante n'est pas passive : la découverte des émissions otoacoustiques et de la motilité des cellules ciliées externes a conduit au concept d'amplificateur cochléaire, un processus actif qui explique l'extraordinaire sensibilité et sélectivité fréquentielle de l'oreille.

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

Comment la cochlée distingue-t-elle les différentes fréquences ?

Différentes fréquences atteignent leur maximum à différents endroits le long de la membrane basilaire, de sorte que la localisation de la stimulation maximale et les fibres nerveuses activées à cet endroit encodent la fréquence d'un son.

Que font les cellules ciliées externes ?

Elles agissent comme un amplificateur biologique, modifiant leur longueur pour ajouter de l'énergie mécanique à l'onde progressive, ce qui augmente la sensibilité aux sons faibles et affine l'accord fréquentiel de la cochlée.