Dây thần kinh thính giác và các đường dẫn truyền thính giác trung ương

Dây thần kinh thính giác (ốc tai) truyền tín hiệu đầu ra của ốc tai đến não, và các đường dẫn truyền thính giác trung ương sau đó chuyển tiếp và xử lý tín hiệu đó thông qua một loạt các nhân ở thân não và não giữa đến vỏ não thính giác. Trên đường đi, hệ thống này duy trì tổ chức thính giác theo tần số (tonotopic) của ốc tai, trích xuất các tín hiệu về thời gian và cường độ để định vị âm thanh, và xây dựng các biểu diễn làm nền tảng cho cao độ, lời nói và nhận thức về các đối tượng thính giác.

Definition

Dây thần kinh thính giác là phần ốc tai (thính giác) của dây thần kinh tiền đình ốc tai, truyền tín hiệu ốc tai đến trung ương; các đường dẫn truyền thính giác trung ương là chuỗi các cấu trúc thân não, não giữa, đồi thị và vỏ não, có chức năng truyền và xử lý các tín hiệu đó thành nhận thức thính giác.

Scope

Chủ đề này bao gồm dây thần kinh ốc tai và đường dẫn truyền trung ương đi lên: các nhân ốc tai, phức hợp ô liu trên, bó sợi bên, củ não sinh tư dưới, thể gối giữa và vỏ não thính giác, cùng với các nguyên tắc mã hóa của tổ chức thính giác theo tần số (tonotopy) và biểu diễn theo thời gian và vị trí. Nó đề cập đến sự truyền dẫn và xử lý âm thanh thần kinh bình thường. Đây là tài liệu tham khảo-giáo dục và không đề cập đến việc chẩn đoán hoặc quản lý các rối loạn thần kinh thính giác. Mô tả MeSH Cochlear Nerve dùng để chỉ phần thính giác của dây thần kinh sọ thứ tám được đặt tên trong tiêu đề của chủ đề này.

Core questions

• Các sợi thần kinh ốc tai mã hóa tần số, cường độ và thời gian như thế nào?
• Những nhân nào tạo nên đường dẫn truyền thính giác trung ương đi lên và mỗi nhân đóng góp gì?
• Tổ chức thính giác theo tần số (tonotopy) được bảo tồn từ ốc tai đến vỏ não như thế nào?
• Sự khác biệt về thời gian và mức độ giữa hai tai hỗ trợ định vị âm thanh như thế nào?

Key concepts

• Dây thần kinh ốc tai (thính giác)
• Các neuron hạch xoắn ốc
• Các nhân ốc tai
• Phức hợp ô liu trên (xử lý hai tai)
• Bó sợi bên và củ não sinh tư dưới
• Thể gối giữa
• Vỏ não thính giác
• Tổ chức thính giác theo tần số (Tonotopic organization)
• Mã hóa theo vị trí và thời gian
• Hình thành đối tượng thính giác

Mechanisms

Các neuron hạch xoắn ốc tạo thành dây thần kinh ốc tai và mang tín hiệu đầu ra được sắp xếp theo tần số của ốc tai, do đó vị trí và thời gian của hoạt động ốc tai được ánh xạ vào sự phóng điện của dây thần kinh (Robles & Ruggero, 2001; Pickles, 2012). Các sợi thần kinh tạo synapse trong các nhân ốc tai, và các đường chiếu sau đó phân nhánh qua phức hợp ô liu trên, nơi sự khác biệt về thời gian và mức độ giữa hai tai được so sánh để định vị ngang, đi lên qua bó sợi bên đến củ não sinh tư dưới, truyền qua thể gối giữa của đồi thị, và đến vỏ não thính giác. Tổ chức thính giác theo tần số (tonotopy) được bảo tồn ở các giai đoạn kế tiếp, trong khi hệ thống dần dần trích xuất các đặc điểm như cao độ, các mẫu phổ và thời gian, và sự nhóm các âm thanh thành các đối tượng thính giác nhận thức (Griffiths & Warren, 2004; Moller, 2013).

Clinical relevance

Sự toàn vẹn của dây thần kinh ốc tai và các đường dẫn truyền trung ương quyết định liệu âm thanh được chuyển đổi có đến và được xử lý bởi não hay không, và các phản ứng của đường dẫn truyền là cơ sở cho các phép đo khách quan như phản ứng thân não thính giác được sử dụng trong đánh giá thính giác. Mô tả này là tài liệu tham khảo giáo dục và không phải là cơ sở để chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.

History

Vào thế kỷ XX, ngành thần kinh sinh lý học đã lập bản đồ đường dẫn truyền thính giác đi lên và tổ chức thính giác theo tần số (tonotopy) được bảo tồn của nó, trong khi khoa học thần kinh nhận thức sau này đã định hình lại quá trình xử lý trung ương theo cách não bộ hình thành các đối tượng thính giác từ cảnh âm thanh, tích hợp giải phẫu đường dẫn truyền với nhận thức (Griffiths & Warren, 2004).

Debates

Điều gì được coi là một đối tượng thính giác, và nó được hình thành ở đâu?

Việc các đường dẫn truyền trung ương nhóm năng lượng âm thanh thành các đối tượng nhận thức riêng biệt như thế nào, và giai đoạn nào của đường dẫn truyền chịu trách nhiệm, vẫn là một câu hỏi đang được nghiên cứu tích cực trong khoa học thần kinh thính giác.

Key figures

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

Seminal works

• griffiths-warren-2004

Frequently asked questions

Dây thần kinh thính giác có giống với dây thần kinh ốc tai không?

Có. Dây thần kinh thính giác là phần ốc tai của dây thần kinh sọ thứ tám (dây thần kinh tiền đình ốc tai); MeSH lập chỉ mục nó là Cochlear Nerve.

Não bộ định vị nguồn âm thanh đến từ đâu như thế nào?

Phức hợp ô liu trên so sánh thời gian và mức độ của âm thanh ở hai tai, và những khác biệt giữa hai tai này được đường dẫn truyền trung ương sử dụng để ước tính vị trí âm thanh theo chiều ngang.