Anatomi dan Fungsi Sistem Pendengaran

Sistem pendengaran terdiri dari struktur dan jalur saraf yang menangkap suara dan mengubahnya menjadi sinyal yang diinterpretasikan otak sebagai pendengaran. Suara dikumpulkan oleh telinga luar, diperkuat melalui telinga tengah, dan ditransduksi di koklea telinga dalam, dari mana saraf pendengaran dan jalur pusat membawanya ke korteks pendengaran.

Definition

Struktur telinga luar, tengah, dan dalam bersama dengan jalur pendengaran pusat yang mengumpulkan, memperkuat, mentransduksi, dan mengkodekan suara secara neural untuk persepsi.

Scope

Topik ini mencakup anatomi telinga luar, tengah, dan dalam, mekanika koklea dan transduksi suara oleh sel-sel rambut, organisasi tonotopik pendengaran, dan jalur pendengaran asenden ke korteks. Ini adalah anatomi dan fisiologi referensi yang mendasari audiologi dan persepsi bicara; ini bukan panduan untuk mendiagnosis atau mengelola gangguan pendengaran.

Core questions

• Bagaimana suara yang dibawa udara dihantarkan dan diperkuat dari telinga luar ke telinga dalam?
• Bagaimana koklea mentransduksi getaran mekanis menjadi sinyal saraf?
• Bagaimana frekuensi (nada) direpresentasikan di sepanjang jalur pendengaran?

Key concepts

• Telinga luar, tengah, dan dalam
• Pencocokan impedansi oleh telinga tengah
• Membran basilar dan gelombang berjalan
• Sel rambut dalam dan luar
• Transduksi mekanoelektrik
• Tonotopi
• Jalur pendengaran asenden

Key theories

Teori gelombang berjalan (tempat) analisis frekuensi koklea

Suara menimbulkan gelombang berjalan di sepanjang membran basilar yang mencapai puncaknya pada posisi yang ditentukan oleh frekuensi, sehingga koklea melakukan analisis frekuensi berbasis tempat dengan frekuensi tinggi di dekat dasar dan frekuensi rendah di dekat puncak.

Penguat koklea dan mekanika aktif

Koklea bukanlah penganalisis pasif: sel-sel rambut luar secara aktif memperkuat getaran tingkat rendah, mempertajam penyetelan frekuensi dan sangat memperluas sensitivitas serta rentang dinamis telinga.

Mechanisms

Pinna dan saluran telinga mengumpulkan suara dan mengarahkannya ke membran timpani, yang getarannya ditransmisikan oleh osikel telinga tengah; rantai osikular ini mencocokkan impedansi udara dengan impedansi cairan koklea sehingga energi ditransfer secara efisien ke telinga bagian dalam. Di koklea, getaran tersebut menimbulkan gelombang berjalan di sepanjang membran basilar yang mencapai puncaknya pada tempat yang bergantung pada frekuensi, menyediakan peta tonotopik. Di sana, defleksi stereosilia sel-sel rambut membuka saluran mekanotransduksi, mengubah gerakan mekanis menjadi sinyal listrik; sel-sel rambut luar juga bertindak sebagai penguat aktif yang mempertajam penyetelan dan memperluas sensitivitas. Sel-sel rambut dalam menggerakkan saraf pendengaran, yang membawa sinyal yang dikodekan melalui relai batang otak dan talamus ke korteks pendengaran.

Clinical relevance

Anatomi dan fisiologi pendengaran adalah dasar referensi untuk memahami pendengaran dan bagaimana hal itu dapat terpengaruh, serta untuk menafsirkan bagaimana telinga mendukung persepsi bicara. Topik ini menjelaskan struktur dan fungsi normal; ini bukan dasar untuk diagnosis atau pengobatan individual kesulitan pendengaran.

Evidence & guidelines

Topik ini mengacu pada biofisika koklea, fisiologi sel rambut, dan teks-teks ilmu pendengaran yang telah mapan daripada uji klinis. Pengukuran langsung gerakan membran basilar dan mekanotransduksi sel rambut mendukung penjelasan gelombang berjalan-plus-penguatan-aktif modern tentang fungsi koklea.

History

Eksperimen Von Bekesy pada pertengahan abad kedua puluh menetapkan dasar gelombang berjalan dari analisis frekuensi koklea, yang untuk itu ia menerima Hadiah Nobel. Pengukuran langsung selanjutnya mengungkapkan bahwa koklea hidup secara aktif diperkuat oleh sel-sel rambut luar, menyempurnakan gambaran pasif menjadi model mekanika koklea aktif yang digunakan saat ini.

Key figures

• Georg von Bekesy
• A. James Hudspeth
• Mario Ruggero
• Brian C. J. Moore

Seminal works

• bekesy-1960
• robles-ruggero-2001
• hudspeth-2008

Frequently asked questions

Bagaimana telinga mengubah suara menjadi sinyal yang dapat digunakan otak?

Suara menggetarkan gendang telinga dan osikel, yang mentransfer energi ke cairan koklea; ini menggerakkan membran basilar dan membelokkan stereosilia sel rambut, membuka saluran yang mengubah gerakan mekanis menjadi sinyal listrik yang dibawa oleh saraf pendengaran.

Bagaimana telinga membedakan nada yang berbeda?

Koklea diorganisasikan secara tonotopik: frekuensi suara menentukan di mana di sepanjang membran basilar gelombang berjalan mencapai puncaknya, sehingga frekuensi yang berbeda merangsang tempat yang berbeda dan, pada gilirannya, serat saraf pendengaran yang berbeda.