เส้นประสาทการได้ยินและวิถีประสาทการได้ยินส่วนกลาง

เส้นประสาทการได้ยิน (cochlear) นำสัญญาณที่ส่งออกจากคอเคลียไปยังสมอง และวิถีประสาทการได้ยินส่วนกลางจะส่งต่อและประมวลผลสัญญาณนั้นผ่านชุดของนิวเคลียสในก้านสมองและสมองส่วนกลางไปยังคอร์เทกซ์การได้ยิน ตลอดเส้นทาง ระบบจะรักษาการจัดเรียงแบบโทโนโทปิกของคอเคลีย สกัดสัญญาณเวลาและความเข้มสำหรับการระบุตำแหน่งเสียง และสร้างการแสดงผลที่เป็นพื้นฐานของระดับเสียง คำพูด และการรับรู้วัตถุทางเสียง

Definition

เส้นประสาทการได้ยินคือส่วนคอเคลีย (การได้ยิน) ของเส้นประสาทเวสติบูโลคอเคลียร์ที่ส่งสัญญาณคอเคลียเข้าสู่ส่วนกลาง; วิถีประสาทการได้ยินส่วนกลางคือชุดของโครงสร้างในก้านสมอง, สมองส่วนกลาง, ทาลามัส และคอร์เทกซ์ที่ส่งต่อและประมวลผลสัญญาณเหล่านั้นให้เป็นการรับรู้ทางการได้ยิน

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมเส้นประสาทคอเคลียและวิถีประสาทส่วนกลางขาขึ้น: นิวเคลียสคอเคลีย, คอมเพล็กซ์โอลิวารีส่วนบน, เลมนิสคัสข้าง, อินฟีเรียร์คอลลิคูลัส, มีเดียลเจนิคูเลตบอดี้ และคอร์เทกซ์การได้ยิน พร้อมด้วยหลักการเข้ารหัสของโทโนโทปี และการแสดงผลตามเวลาและตำแหน่ง นอกจากนี้ยังกล่าวถึงการส่งต่อและการประมวลผลเสียงของระบบประสาทตามปกติ เนื้อหานี้เป็นข้อมูลอ้างอิงเพื่อการศึกษา และไม่ได้กล่าวถึงการวินิจฉัยหรือการจัดการความผิดปกติของเส้นประสาทการได้ยิน คำอธิบาย MeSH Cochlear Nerve หมายถึงส่วนการได้ยินของเส้นประสาทสมองคู่ที่แปดที่ระบุในชื่อหัวข้อนี้

Core questions

• เส้นใยประสาทคอเคลียเข้ารหัสความถี่ ความเข้ม และเวลาได้อย่างไร?
• นิวเคลียสใดบ้างที่ประกอบกันเป็นวิถีประสาทการได้ยินส่วนกลางขาขึ้น และแต่ละส่วนมีส่วนช่วยอย่างไร?
• โทโนโทปีถูกรักษาไว้จากคอเคลียไปยังคอร์เทกซ์ได้อย่างไร?
• ความแตกต่างของเวลาและระดับเสียงระหว่างหูทั้งสองข้างสนับสนุนการระบุตำแหน่งเสียงได้อย่างไร?

Key concepts

• เส้นประสาทคอเคลีย (การได้ยิน)
• เซลล์ประสาทปมประสาทก้นหอย
• นิวเคลียสคอเคลีย
• คอมเพล็กซ์โอลิวารีส่วนบน (การประมวลผลแบบสองหู)
• เลมนิสคัสข้างและอินฟีเรียร์คอลลิคูลัส
• มีเดียลเจนิคูเลตบอดี้
• คอร์เทกซ์การได้ยิน
• การจัดเรียงแบบโทโนโทปิก
• การเข้ารหัสตำแหน่งและเวลา
• การก่อตัวของวัตถุทางเสียง

Mechanisms

เซลล์ประสาทปมประสาทก้นหอย (spiral ganglion neurons) ก่อตัวเป็นเส้นประสาทคอเคลียและนำสัญญาณความถี่ที่จัดเรียงตามลำดับจากคอเคลีย ดังนั้นตำแหน่งและเวลาของกิจกรรมคอเคลียจึงถูกแมปเข้ากับการยิงของเส้นประสาท (Robles & Ruggero, 2001; Pickles, 2012) เส้นใยประสาทจะเชื่อมต่อกันในนิวเคลียสคอเคลีย และส่วนที่ยื่นออกมาจะแยกออกผ่านคอมเพล็กซ์โอลิวารีส่วนบน ซึ่งจะมีการเปรียบเทียบความแตกต่างของเวลาและระดับเสียงระหว่างหูทั้งสองข้างสำหรับการระบุตำแหน่งในแนวนอน จากนั้นจะขึ้นไปตามเลมนิสคัสข้างไปยังอินฟีเรียร์คอลลิคูลัส ส่งต่อผ่านมีเดียลเจนิคูเลตบอดี้ของทาลามัส และไปถึงคอร์เทกซ์การได้ยิน การจัดเรียงแบบโทโนโทปิกจะถูกรักษาไว้ในแต่ละขั้นตอน ในขณะที่ระบบจะค่อยๆ สกัดคุณสมบัติ เช่น ระดับเสียง รูปแบบสเปกตรัมและเวลา และการจัดกลุ่มเสียงให้เป็นวัตถุทางเสียงที่รับรู้ได้ (Griffiths & Warren, 2004; Moller, 2013)

Clinical relevance

ความสมบูรณ์ของเส้นประสาทคอเคลียและวิถีประสาทส่วนกลางเป็นตัวกำหนดว่าเสียงที่ถูกแปลงจะไปถึงและถูกประมวลผลโดยสมองหรือไม่ และการตอบสนองของวิถีประสาทเป็นพื้นฐานของการวัดเชิงวัตถุ เช่น การตอบสนองของก้านสมองต่อเสียงที่ใช้ในการประเมินการได้ยิน คำอธิบายนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงเพื่อการศึกษาและไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

History

ประสาทสรีรวิทยาในศตวรรษที่ 20 ได้ทำแผนที่วิถีประสาทการได้ยินขาขึ้นและการรักษาโทโนโทปีไว้ ในขณะที่ประสาทวิทยาการรู้คิดในภายหลังได้ปรับกรอบการประมวลผลส่วนกลางในแง่ที่ว่าสมองสร้างวัตถุทางเสียงจากฉากเสียงได้อย่างไร โดยบูรณาการกายวิภาคของวิถีประสาทเข้ากับการรับรู้ (Griffiths & Warren, 2004)

Debates

อะไรคือสิ่งที่นับเป็นวัตถุทางเสียง และมันถูกสร้างขึ้นที่ไหน?

การที่วิถีประสาทส่วนกลางจัดกลุ่มพลังงานเสียงให้เป็นวัตถุการรับรู้ที่แยกจากกัน และขั้นตอนใดของวิถีประสาทที่รับผิดชอบ ยังคงเป็นคำถามที่สำคัญในประสาทวิทยาการได้ยิน

Key figures

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

Seminal works

• griffiths-warren-2004

Frequently asked questions

เส้นประสาทการได้ยินเหมือนกับเส้นประสาทคอเคลียหรือไม่?

ใช่ เส้นประสาทการได้ยินคือส่วนคอเคลียของเส้นประสาทสมองคู่ที่แปด (เส้นประสาทเวสติบูโลคอเคลียร์); MeSH จัดทำดัชนีเป็น Cochlear Nerve

สมองระบุตำแหน่งที่มาของเสียงได้อย่างไร?

คอมเพล็กซ์โอลิวารีส่วนบนจะเปรียบเทียบเวลาและระดับเสียงที่หูทั้งสองข้าง และความแตกต่างระหว่างหูเหล่านี้จะถูกใช้โดยวิถีประสาทส่วนกลางเพื่อประมาณตำแหน่งเสียงในแนวนอน