Anatomie de l'oreille interne et de la cochlée

La cochlée est l'organe spiralé, rempli de liquide, de l'oreille interne qui effectue l'analyse fréquentielle du système auditif et convertit le son en signaux neuronaux. Ses trois compartiments liquidiens et l'organe de Corti sont agencés de telle sorte qu'une onde progressive le long de la membrane basilaire atteint son amplitude maximale à différents endroits selon les fréquences, conférant ainsi à la cochlée une carte tonotopique allant des hautes fréquences à sa base aux basses fréquences à son apex.

Definition

La cochlée est la structure enroulée de l'oreille interne contenant la scala vestibuli, la scala media et la scala tympani, la membrane basilaire et l'organe de Corti, où le mouvement liquidien induit par le son est analysé par fréquence et transduit en activité neuronale.

Scope

Ce sujet aborde le plan structurel de la cochlée, les trois rampes (scalae) et leurs liquides, la membrane basilaire et l'organe de Corti, l'onde progressive tonotopique, ainsi que l'amplification active qui affine l'accord cochléaire. Il constitue le pont sensoriel entre l'entrée de l'oreille moyenne et le nerf auditif ; l'étape de transduction moléculaire est développée dans le sujet sur les cellules ciliées. Cette entrée est à visée éducative et de référence, et non un guide pour le diagnostic ou le traitement des troubles de l'oreille interne.

Core questions

• Comment sont agencés les compartiments liquidiens cochléaires et l'organe de Corti ?
• Comment l'onde progressive produit-elle une carte tonotopique (de lieu) de la fréquence ?
• Qu'est-ce que l'amplificateur cochléaire et pourquoi est-il nécessaire pour une sensibilité et un accord fréquentiel normaux ?
• En quoi les cellules ciliées internes et externes diffèrent-elles dans leur rôle au sein de l'organe de Corti ?

Key concepts

• Scala vestibuli, scala media, scala tympani
• Endolymphe et périlymphe
• Membrane basilaire
• Organe de Corti
• Cellules ciliées internes et externes
• Onde progressive et tonotopie (codage de lieu)
• Amplificateur cochléaire
• Prestine et électromotilité des cellules ciliées externes
• Potentiel endolymphatique

Mechanisms

Le mouvement de l'étrier au niveau de la fenêtre ovale entraîne la périlymphe dans la scala vestibuli, initiant une onde progressive le long de la membrane basilaire qui atteint un pic à un endroit dépendant de la fréquence, puis s'atténue, constituant la base de la tonotopie cochléaire démontrée pour la première fois par von Bekesy (1960 ; Robles & Ruggero, 2001). L'organe de Corti repose sur cette membrane : les cellules ciliées internes sont les principales cellules sensorielles qui transmettent le mouvement de la membrane basilaire au nerf auditif, tandis que les cellules ciliées externes assurent une amplification active. Cette amplification dépend de la prestine, une protéine motrice membranaire, qui fait que les cellules ciliées externes modifient leur longueur en réponse à une tension électrique, réinjectant ainsi de l'énergie dans l'onde progressive pour augmenter la sensibilité et affiner l'accord fréquentiel (Zheng et al., 2000 ; Fettiplace & Fuchs, 1999). Un gradient électrique stable, le potentiel endolymphatique (endocochlear potential) maintenu à travers la scala media, fournit la force motrice pour la transduction.

Clinical relevance

Étant donné que la cochlée cartographie la fréquence sur un lieu spécifique et dépend de l'amplification active par les cellules ciliées externes, la perte de ces cellules dégrade la sensibilité et l'accord fréquentiel, et le plan tonotopique sous-tend la conception des implants cochléaires. Cette entrée décrit l'anatomie et la physiologie cochléaires normales à titre de référence et ne constitue pas une base pour un diagnostic ou un traitement individuel.

History

Les expériences de von Bekesy établissant l'onde progressive et le principe de lieu de l'analyse fréquentielle lui ont valu un prix Nobel et demeurent le fondement de la mécanique cochléaire (von Bekesy, 1960). La reconnaissance ultérieure que la cochlée est activement amplifiée, et l'identification de la prestine comme moteur de l'électromotilité des cellules ciliées externes, ont transformé la cochlée d'un analyseur passif en un organe actif et non linéaire (Zheng et al., 2000 ; Robles & Ruggero, 2001).

Key figures

• Georg von Bekesy
• Luis Robles
• Mario Ruggero
• Peter Dallos
• Jing Zheng

Seminal works

• bekesy-1960
• robles-ruggero-2001
• zheng-2000

Frequently asked questions

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

Une onde progressive le long de la membrane basilaire atteint son amplitude maximale à un endroit qui dépend de la fréquence, les hautes fréquences près de la base et les basses fréquences près de l'apex, de sorte que la fréquence est codée comme un lieu le long de la cochlée.

Qu'est-ce que l'amplificateur cochléaire ?

Un processus actif par lequel les cellules ciliées externes, utilisant la protéine motrice prestine, réinjectent de l'énergie mécanique dans l'onde progressive pour augmenter la sensibilité et affiner l'accord fréquentiel.