Слуховой нерв и центральные слуховые пути

Слуховой (улитковый) нерв передает выходной сигнал улитки в мозг, а затем центральные слуховые пути ретранслируют и обрабатывают этот сигнал через ряд ядер ствола мозга и среднего мозга к слуховой коре. По пути система сохраняет тонотопическую организацию улитки, извлекает временные и интенсивные сигналы для локализации звука и формирует представления, лежащие в основе высоты тона, речи и восприятия слуховых объектов.

Definition

Слуховой нерв — это улитковый (слуховой) отдел преддверно-улиткового нерва, который передает улитковые сигналы центрально; центральные слуховые пути — это цепочка структур ствола мозга, среднего мозга, таламуса и коры, которые ретранслируют и обрабатывают эти сигналы в слуховое восприятие.

Scope

Эта тема охватывает улитковый нерв и восходящий центральный путь: улитковые ядра, верхний оливарный комплекс, латеральную петлю, нижнее двухолмие, медиальное коленчатое тело и слуховую кору, а также принципы кодирования тонотопии и временного и пространственного представления. В ней рассматривается нормальная нейронная передача и обработка звука. Это справочно-образовательный материал, который не затрагивает диагностику или лечение слуховых нейронных расстройств. Дескриптор MeSH Cochlear Nerve обозначает слуховую часть восьмого черепного нерва, упомянутого в названии этой темы.

Core questions

• Как волокна улиткового нерва кодируют частоту, интенсивность и время?
• Какие ядра составляют восходящий центральный слуховой путь и какой вклад вносит каждое из них?
• Как тонотопия сохраняется от улитки до коры?
• Как временные и уровневые различия между ушами способствуют локализации звука?

Key concepts

• Улитковый (слуховой) нерв
• Нейроны спирального ганглия
• Улитковые ядра
• Верхний оливарный комплекс (бинокулярная обработка)
• Латеральная петля и нижнее двухолмие
• Медиальное коленчатое тело
• Слуховая кора
• Тонотопическая организация
• Пространственное и временное кодирование
• Формирование слуховых объектов

Mechanisms

Нейроны спирального ганглия образуют улитковый нерв и передают частотно-упорядоченный выходной сигнал улитки, так что место и время активности улитки отображаются в нервных импульсах (Robles & Ruggero, 2001; Pickles, 2012). Волокна образуют синапсы в улитковых ядрах, а затем проекции расходятся через верхний оливарный комплекс, где сравниваются межушные временные и уровневые различия для горизонтальной локализации, поднимаются через латеральную петлю к нижнему двухолмию, ретранслируются через медиальное коленчатое тело таламуса и достигают слуховой коры. Тонотопия сохраняется на последовательных этапах, в то время как система постепенно извлекает такие признаки, как высота тона, спектральные и временные паттерны, а также группировку звука в перцептивные слуховые объекты (Griffiths & Warren, 2004; Moller, 2013).

Clinical relevance

Целостность улиткового нерва и центральных путей определяет, достигает ли преобразованный звук мозга и обрабатывается ли он им, а реакции путей лежат в основе объективных измерений, таких как вызванные слуховые потенциалы ствола мозга, используемые при оценке слуха. Это описание является образовательным справочным материалом и не является основанием для индивидуальной диагностики или лечения.

History

Нейрофизиология XX века картировала восходящий слуховой путь и его сохраненную тонотопию, в то время как более поздняя когнитивная нейронаука переосмыслила центральную обработку с точки зрения того, как мозг формирует слуховые объекты из акустической сцены, интегрируя анатомию пути с восприятием (Griffiths & Warren, 2004).

Debates

Что считается слуховым объектом и где он формируется?

Вопрос о том, как центральные пути группируют акустическую энергию в дискретные перцептивные объекты и какие этапы пути за это отвечают, остается активным вопросом в слуховой нейронауке.

Key figures

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

Seminal works

• griffiths-warren-2004

Frequently asked questions

Слуховой нерв — это то же самое, что и улитковый нерв?

Да. Слуховой нерв — это улитковый отдел восьмого черепного нерва (преддверно-улиткового нерва); MeSH индексирует его как Cochlear Nerve.

Как мозг определяет, откуда исходит звук?

Верхний оливарный комплекс сравнивает время и уровень звука в двух ушах, и эти межушные различия используются центральным путем для оценки горизонтальной локализации звука.