Anatomi Telinga Dalam dan Koklea

Koklea adalah organ telinga dalam yang berbentuk spiral, berisi cairan, yang melakukan analisis frekuensi sistem pendengaran dan mengubah suara menjadi sinyal saraf. Tiga kompartemen cairannya dan organ Corti tersusun sedemikian rupa sehingga gelombang berjalan di sepanjang membran basilar mencapai puncaknya di tempat yang berbeda untuk frekuensi yang berbeda, memberikan koklea peta tonotopik dari frekuensi tinggi di dasarnya hingga frekuensi rendah di puncaknya.

Definition

Koklea adalah struktur telinga dalam yang melingkar, mengandung skala vestibuli, skala media, dan skala timpani, membran basilar, dan organ Corti, tempat gerakan cairan yang diinduksi suara dianalisis berdasarkan frekuensi dan ditransduksi menjadi aktivitas saraf.

Scope

Topik ini mencakup rencana struktural koklea, tiga skala dan cairannya, membran basilar dan organ Corti, gelombang berjalan tonotopik, dan amplifikasi aktif yang mempertajam penalaan koklea. Ini adalah jembatan sensorik antara masukan telinga tengah dan saraf pendengaran; langkah transduksi molekuler dikembangkan dalam topik sel rambut. Entri ini bersifat referensi-edukasi dan bukan panduan untuk mendiagnosis atau mengobati gangguan telinga dalam.

Core questions

• Bagaimana kompartemen cairan koklea dan organ Corti tersusun?
• Bagaimana gelombang berjalan menghasilkan peta tonotopik (tempat) frekuensi?
• Apa itu penguat koklea dan mengapa diperlukan untuk sensitivitas dan penalaan normal?
• Bagaimana sel rambut dalam dan luar berbeda dalam peran di dalam organ Corti?

Key concepts

• Scala vestibuli, scala media, scala tympani
• Endolimf dan perilimf
• Membran basilar
• Organ Corti
• Sel rambut dalam dan luar
• Gelombang berjalan dan tonotopi (pengkodean tempat)
• Penguat koklea
• Prestin dan elektromotilitas sel rambut luar
• Potensial endokoklea

Mechanisms

Gerakan stapes pada jendela oval mendorong perilimf di skala vestibuli, meluncurkan gelombang berjalan di sepanjang membran basilar yang tumbuh hingga mencapai puncak pada tempat yang bergantung pada frekuensi dan kemudian meluruh, dasar tonotopi koklea yang pertama kali ditunjukkan oleh von Bekesy (1960; Robles & Ruggero, 2001). Organ Corti berada di atas membran ini: sel rambut dalam adalah sel sensorik utama yang melaporkan gerakan membran basilar ke saraf pendengaran, sementara sel rambut luar menyediakan amplifikasi aktif. Amplifikasi tersebut bergantung pada protein motor membran prestin, yang membuat sel rambut luar mengubah panjang sebagai respons terhadap tegangan, mengembalikan energi ke gelombang berjalan untuk meningkatkan sensitivitas dan mempertajam penalaan frekuensi (Zheng et al., 2000; Fettiplace & Fuchs, 1999). Gradien listrik yang stabil, potensial endokoklea yang dipertahankan di seluruh skala media, memasok gaya pendorong untuk transduksi.

Clinical relevance

Karena koklea memetakan frekuensi ke tempat dan bergantung pada amplifikasi aktif oleh sel rambut luar, hilangnya sel-sel tersebut menurunkan sensitivitas dan penalaan, dan rencana tonotopik mendasari desain implan koklea. Entri ini menjelaskan anatomi dan fisiologi koklea normal sebagai referensi dan bukan dasar untuk diagnosis atau pengobatan individu.

History

Eksperimen von Bekesy yang menetapkan gelombang berjalan dan prinsip tempat analisis frekuensi memperoleh Hadiah Nobel dan tetap menjadi dasar mekanika koklea (von Bekesy, 1960). Pengakuan selanjutnya bahwa koklea diperkuat secara aktif, dan identifikasi prestin sebagai motor elektromotilitas sel rambut luar, mengubah koklea dari penganalisis pasif menjadi organ aktif, nonlinier (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

Bagaimana koklea membedakan frekuensi yang berbeda?

Gelombang berjalan di sepanjang membran basilar mencapai puncaknya pada lokasi yang bergantung pada frekuensi, frekuensi tinggi di dekat dasar dan frekuensi rendah di dekat puncak, sehingga frekuensi dikodekan sebagai tempat di sepanjang koklea.

Apa itu penguat koklea?

Proses aktif di mana sel rambut luar, menggunakan protein motor prestin, mengembalikan energi mekanik ke gelombang berjalan untuk meningkatkan sensitivitas dan mempertajam penalaan frekuensi.