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20.4 : Introduction à l'audition et à la sensation vestibulaire - Biologie

20.4 : Introduction à l'audition et à la sensation vestibulaire - Biologie


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Tracer le chemin du son à travers le système auditif jusqu'au site de transduction du son

L'audition, ou l'audition, est importante pour les humains et les autres animaux pour de nombreuses interactions différentes. Au lieu de cela, le système vestibulaire d'un animal détecte son propre mouvement, à la fois l'accélération et la décélération linéaires et angulaires, et l'équilibre.

Ce que vous apprendrez à faire

  • Décrire la relation entre l'amplitude et la fréquence d'une onde sonore et les attributs du son
  • Tracer le chemin du son à travers le système auditif
  • Décrire le processus de création du son
  • Identifier les structures du système vestibulaire qui répondent à la gravité

Activités d'apprentissage

Les activités d'apprentissage de cette section sont les suivantes :

  • Son et réception
  • Transduction du son
  • Informations vestibulaires
  • Autocontrôle : Sensation auditive et vestibulaire

Informations vestibulaires

Les stimuli associés au système vestibulaire sont l'accélération linéaire (gravité) et l'accélération et la décélération angulaires. La gravité, l'accélération et la décélération sont détectées en évaluant l'inertie des cellules réceptives du système vestibulaire. La gravité est détectée par la position de la tête. L'accélération et la décélération angulaires s'expriment par la rotation ou l'inclinaison de la tête.

Le système vestibulaire présente certaines similitudes avec le système auditif. Il utilise les cellules ciliées tout comme le système auditif, mais il les excite de différentes manières. Il existe cinq organes récepteurs vestibulaires dans l'oreille interne : l'utricule, le saccule et trois canaux semi-circulaires. Ensemble, ils forment ce que l'on appelle le labyrinthe vestibulaire représenté sur la figure. L'utricule et le saccule réagissent à l'accélération en ligne droite, comme la gravité. Les quelque 30 000 cellules ciliées de l'utricule et 16 000 cellules ciliées du saccule se trouvent sous une couche gélatineuse, leurs stéréocils se projetant dans la gélatine. Des cristaux de carbonate de calcium sont incrustés dans cette gélatine, comme de minuscules roches. Lorsque la tête est inclinée, les cristaux continuent d'être tirés vers le bas par gravité, mais le nouvel angle de la tête fait bouger la gélatine, pliant ainsi les stéréocils. La courbure des stéréocils stimule les neurones, et ils signalent au cerveau que la tête est inclinée, permettant le maintien de l'équilibre. C'est la branche vestibulaire du nerf crânien vestibulo-cochléaire qui s'occupe de l'équilibre.

La structure du labyrinthe vestibulaire est montrée. (crédit : modification d'œuvre par le NIH)

Le rempli de fluide canaux semi-circulaires sont des boucles tubulaires placées à des angles obliques. Ils sont disposés dans trois plans spatiaux. La base de chaque canal a un gonflement qui contient un amas de cellules ciliées. Les poils se projettent dans une calotte gélatineuse appelée cupule et surveillent l'accélération et la décélération angulaires de la rotation. Ils seraient stimulés en conduisant votre voiture dans un coin, en tournant la tête ou en tombant en avant. Un canal se trouve horizontalement, tandis que les deux autres se trouvent à des angles d'environ 45 degrés par rapport à l'axe horizontal, comme illustré sur la figure. Lorsque le cerveau traite les entrées des trois canaux ensemble, il peut détecter une accélération ou une décélération angulaire en trois dimensions. Lorsque la tête tourne, le fluide dans les canaux se déplace, pliant ainsi les stéréocils et envoyant des signaux au cerveau. À l'arrêt de l'accélération ou de la décélération - ou simplement en mouvement - le mouvement du fluide dans les canaux ralentit ou s'arrête. Par exemple, imaginez que vous tenez un verre d'eau. Lorsque vous avancez, l'eau peut éclabousser vers l'arrière sur la main, et lorsque le mouvement s'est arrêté, l'eau peut éclabousser vers l'avant sur les doigts. En mouvement, l'eau se dépose dans le verre et n'éclabousse pas. Notez que les canaux ne sont pas sensibles à la vitesse elle-même, mais aux changements de vitesse, donc avancer à 100 mph avec les yeux fermés ne donnerait pas la sensation de mouvement, mais accélérer ou freiner soudainement stimulerait les récepteurs.


Connexion artistique

Dans l'oreille humaine, les ondes sonores poussent l'étrier contre la fenêtre ovale. Les vibrations remontent l'intérieur rempli de liquide de la cochlée. La membrane basilaire qui tapisse la cochlée s'amincit continuellement vers l'apex de la cochlée. Différentes épaisseurs de membrane vibrent en réponse à différentes fréquences sonores. Les ondes sonores sortent ensuite par la fenêtre ronde. Dans la coupe transversale de la cochlée (figure en haut à droite), notez qu'en plus du canal supérieur et du canal inférieur, la cochlée possède également un canal médian. L'orgue de Corti (image du bas) est le siège de la transduction sonore. Le mouvement des stéréocils sur les cellules ciliées entraîne un potentiel d'action qui se déplace le long du nerf auditif.

Les implants cochléaires peuvent restaurer l'audition chez les personnes qui ont un cochléaire non fonctionnel. L'implant se compose d'un microphone qui capte le son. Un processeur vocal sélectionne des sons dans la gamme de la parole humaine, et un émetteur convertit ces sons en impulsions électriques, qui sont ensuite envoyées au nerf auditif. Lequel des types de perte auditive suivants ne serait pas restauré par un implant cochléaire ?

  1. Perte auditive résultant de l'absence ou de la perte de cellules ciliées dans l'organe de Corti.
  2. Perte auditive résultant d'un nerf auditif anormal.
  3. Perte auditive résultant d'une fracture de la cochlée.
  4. Perte auditive résultant de dommages aux os de l'oreille moyenne.

Les cellules ciliées sont disposées de manière ordonnée sur la membrane basilaire. La membrane basilaire vibre dans différentes régions, selon la fréquence des ondes sonores qui la frappent. De même, les cellules ciliées qui se trouvent au-dessus sont les plus sensibles à une fréquence spécifique d'ondes sonores. Les cellules ciliées peuvent répondre à une petite plage de fréquences similaires, mais elles nécessitent une stimulation d'une plus grande intensité pour tirer à des fréquences en dehors de leur plage optimale. La différence de fréquence de réponse entre les cellules ciliées internes adjacentes est d'environ 0,2 pour cent. Comparez cela aux cordes de piano adjacentes, qui sont différentes d'environ six pour cent. La théorie des lieux, qui est le modèle de la façon dont les biologistes pensent que la détection de la tonalité fonctionne dans l'oreille humaine, indique que les sons à haute fréquence font vibrer sélectivement la membrane basilaire de l'oreille interne près du port d'entrée (la fenêtre ovale). Les fréquences plus basses se déplacent plus loin le long de la membrane avant de provoquer une excitation appréciable de la membrane. Le mécanisme de base de détermination du pas est basé sur l'emplacement le long de la membrane où les cellules ciliées sont stimulées. La théorie des lieux est la première étape vers une compréhension de la perception du ton. Compte tenu de l'extrême sensibilité à la hauteur tonale de l'oreille humaine, on pense qu'il doit y avoir un mécanisme d'« affinage » auditif pour améliorer la résolution de la hauteur tonale.

Lorsque les ondes sonores produisent des ondes fluides à l'intérieur de la cochlée, la membrane basilaire fléchit, pliant les stéréocils qui se fixent à la membrane tectoriale. Leur courbure entraîne des potentiels d'action dans les cellules ciliées, et l'information auditive voyage le long des terminaisons neurales des neurones bipolaires des cellules ciliées (collectivement, le nerf auditif) jusqu'au cerveau. Lorsque les poils se plient, ils libèrent un neurotransmetteur excitateur au niveau d'une synapse avec un neurone sensoriel, qui conduit alors des potentiels d'action vers le système nerveux central. La branche cochléaire du nerf crânien vestibulo-cochléaire envoie des informations sur l'audition. Le système auditif est très raffiné, et il y a une certaine modulation ou « affûtage » intégré. Le cerveau peut renvoyer des signaux à la cochlée, entraînant un changement de longueur dans les cellules ciliées externes, aiguisant ou atténuant la réponse des cellules ciliées à certaines fréquences.


26 Contributions visuelles à l'équilibre

L'utricule et le saccule détectent la position de la tête, et les canaux semi-circulaires détectent le mouvement de la tête, mais l'équilibre est affecté par plus que la simple information vestibulaire. Les informations proprioceptives (capteurs de pression et informations kinesthésiques) et les informations visuelles s'intègrent et contribuent à notre sens de l'équilibre. Pourtant, il n'y a pas de place dans le cortex cérébral qui ait été découverte jusqu'à présent comme étant dédiée à l'interprétation de l'équilibre. Il existe cependant des noyaux vestibulaires dans le tronc cérébral (près du 4e ventricule et du tronc cérébral) qui reçoivent des informations vestibulaires ainsi que des informations sur le flux proprioceptif et optique.

Le flux optique est le mouvement visuel perçu des objets lorsque l'observateur se déplace par rapport à eux. Pour un observateur conduisant une voiture, un panneau sur le bord de la route se déplacerait du centre de sa vision vers le côté, grossissant à mesure qu'il s'approchait. S'il avait une vision à 360 degrés, ce signe passerait rapidement de son côté à son dos, où il rétrécirait. Ce mouvement du signe est son flux optique.

Fig.3.6.1. Le flux optique donne à ces planètes l'illusion de passer à mesure que l'image approche du point d'expansion. (Crédit : Jarod Davis. Fourni par : Université du Minnesota. Licence : CC-BY SA 4.0)

Cela permet à une personne de juger à quel point elle est proche de certains objets et à quelle vitesse elle s'en approche. C'est aussi utile pour éviter les obstacles : si un objet devant un observateur semble s'étendre mais ne pas bouger, il se dirige probablement droit vers lui, mais s'il s'étend mais se déplace lentement sur le côté, il passera probablement à côté de lui. . Étant donné que le flux optique ne repose que sur un mouvement relatif, il reste le même lorsqu'il se déplace et que le monde reste immobile, et lorsqu'il est immobile mais que tout ce qu'il peut voir se déplace devant lui. Ces propriétés ont rendu le concept utile pour les concepteurs de robots qui écrivent des routines de navigation visuelle. Il semble également être utilisé par certains insectes, notamment volants, où un flux optique important (indiquant un obstacle qui s'approche rapidement) déclenche l'éloignement des muscles.

Lorsqu'il se déplace dans une direction particulière, le champ de flux optique d'un observateur s'étend à partir d'un point singulier, appelé foyer d'expansion (Fig.3.6.1). Ce point d'expansion nous indique que notre cap est le seul endroit de notre champ visuel où il n'y a pas de mouvement lorsque nous nous déplaçons (parce que nous nous dirigeons directement vers lui).

Le flux optique nous fournit ainsi des informations concernant le mouvement coordonné dans le champ visuel. Alors que les canaux semi-circulaires répondent aux rotations et que les organes otolithiques (utricule, saccule) détectent les accélérations linéaires, contribuant ainsi à notre sens de l'équilibre, le flux optique nous renseigne sur notre mouvement lorsque nous n'accélérons pas (c'est-à-dire lorsque nos informations vestibulaires et kinesthésiques sont inutiles). ).

  1. Vrai ou faux : l'équilibre n'est affecté que par les informations vestibulaires.
  2. Vrai ou faux : le flux optique s'applique lorsque vous vous déplacez et que le monde reste immobile, plutôt que lorsque vous êtes immobile et que le monde bouge.
  3. Vrai ou faux : le flux optique aide une personne à déterminer à quelle vitesse un objet se déplace vers elle.
  4. Quel type d'informations les noyaux vestibulaires du tronc cérébral reçoivent-ils ?
    A. Informations proprioceptives
    B. Informations vestibulaires
    C. Informations sur le flux optique
    Tout ce qui précède
  5. Un exemple de flux optique est vide :
    A. Lorsque vous êtes capable de détecter un objet à partir de votre vision périphérique
    B. Lorsque vous vous asseyez devant un mur immobile et que vous le regardez
    C. Lorsque vous êtes assis dans une voiture et qu'un train passe, et que le monde autour de vous (arbres, bâtiments, etc.) semble reculer
    D. Lorsque vous perdez l'équilibre après avoir fermé les yeux et tourné en rond
  6. Le flux optique est nécessaire pour l'équilibre car vide :
    A. Lorsque nous n'accélérons pas, nos informations vestibulaires et proprioceptives sont inutiles
    B. Il envoie des signaux à notre cerveau lorsque nos yeux se fatiguent, provoquant un déséquilibre
    C. Il nous fournit des informations sur la provenance de la lumière dans le champ visuel
    D. Son but est de déterminer la taille d'un objet immobile lorsque l'objet mesure 5 pieds ou plus

CONTENU SOUS LICENCE CC, PARTAGÉ PRÉCÉDEMMENT

Wiki de psychologie, flux optique.
Fourni par : Wikipédia
URL : https://psychology.wikia.org/wiki/Optic_flow
Licence : CC-BY-SA 3.0

CONTENU SOUS LICENCE CC, PARTAGÉ PRÉCÉDEMMENT
Cheryl Olman PSY 3031 Aperçu détaillé
Fourni par : Université du Minnesota
Téléchargez gratuitement sur http://vision.psych.umn.edu/users/caolman/courses/PSY3031/
Licence de la source originale : CC Attribution 4.0
Adapté par : Nika Khadem


Les cellules ciliées internes sont les plus importantes pour transmettre les informations auditives au cerveau. Environ 90 % des neurones afférents transportent des informations à partir des cellules ciliées internes, chaque cellule ciliée synaptique avec une dizaine de neurones. Les cellules ciliées externes se connectent à seulement 10 pour cent des neurones afférents, et chaque neurone afférent innerve de nombreuses cellules ciliées. Les neurones afférents bipolaires qui transmettent les informations auditives voyagent de la cochlée à la moelle, à travers le pont et le mésencéphale dans le tronc cérébral, atteignant finalement le cortex auditif primaire dans le lobe temporal.

Les stimuli associés au système vestibulaire sont l'accélération linéaire (gravité) et l'accélération et la décélération angulaires. La gravité, l'accélération et la décélération sont détectées en évaluant l'inertie des cellules réceptives du système vestibulaire. La gravité est détectée par la position de la tête. L'accélération et la décélération angulaires s'expriment par la rotation ou l'inclinaison de la tête.

Le système vestibulaire présente certaines similitudes avec le système auditif. Il utilise les cellules ciliées tout comme le système auditif, mais il les excite de différentes manières. Il existe cinq organes récepteurs vestibulaires dans l'oreille interne : l'utricule, le saccule et trois canaux semi-circulaires. Ensemble, ils forment ce que l'on appelle le labyrinthe vestibulaire représenté sur la figure. L'utricule et le saccule réagissent à l'accélération en ligne droite, comme la gravité. Les quelque 30 000 cellules ciliées de l'utricule et 16 000 cellules ciliées du saccule se trouvent sous une couche gélatineuse, leurs stéréocils se projetant dans la gélatine. Des cristaux de carbonate de calcium sont incrustés dans cette gélatine, comme de minuscules roches. Lorsque la tête est inclinée, les cristaux continuent d'être tirés vers le bas par gravité, mais le nouvel angle de la tête fait bouger la gélatine, pliant ainsi les stéréocils. La courbure des stéréocils stimule les neurones, et ils signalent au cerveau que la tête est inclinée, permettant le maintien de l'équilibre. C'est la branche vestibulaire du nerf crânien vestibulo-cochléaire qui s'occupe de l'équilibre.

La structure du labyrinthe vestibulaire est montrée. (crédit : modification d'œuvre par le NIH)

Le rempli de fluide canaux semi-circulaires sont des boucles tubulaires placées à des angles obliques. Ils sont disposés dans trois plans spatiaux. La base de chaque canal a un gonflement qui contient un amas de cellules ciliées. Les poils se projettent dans une calotte gélatineuse appelée cupule et surveillent l'accélération et la décélération angulaires de la rotation. Ils seraient stimulés en conduisant votre voiture dans un coin, en tournant la tête ou en tombant en avant. Un canal se trouve horizontalement, tandis que les deux autres se trouvent à des angles d'environ 45 degrés par rapport à l'axe horizontal, comme illustré sur la figure. Lorsque le cerveau traite les entrées des trois canaux ensemble, il peut détecter une accélération ou une décélération angulaire en trois dimensions. Lorsque la tête tourne, le fluide dans les canaux se déplace, pliant ainsi les stéréocils et envoyant des signaux au cerveau. À l'arrêt de l'accélération ou de la décélération - ou simplement en mouvement - le mouvement du fluide dans les canaux ralentit ou s'arrête. Par exemple, imaginez que vous tenez un verre d'eau. Lorsque vous avancez, l'eau peut éclabousser vers l'arrière sur la main, et lorsque le mouvement s'est arrêté, l'eau peut éclabousser vers l'avant sur les doigts. En mouvement, l'eau se dépose dans le verre et n'éclabousse pas. Notez que les canaux ne sont pas sensibles à la vitesse elle-même, mais aux changements de vitesse, donc avancer à 100 mph avec les yeux fermés ne donnerait pas la sensation de mouvement, mais accélérer ou freiner soudainement stimulerait les récepteurs.


L'audition est importante pour la défense du territoire, la prédation, la défense contre les prédateurs et les échanges communautaires. Le système vestibulaire, qui n'est pas auditif, détecte les accélérations linéaires et les accélérations et décélérations angulaires. Le système auditif et le système vestibulaire utilisent les cellules ciliées comme récepteurs.

Les stimuli auditifs sont des ondes sonores. L'énergie des ondes sonores atteint l'oreille externe (paupillon, canal, tympan) et les vibrations du tympan envoient l'énergie à l'oreille moyenne. Les os de l'oreille moyenne se déplacent et l'étrier transfère de l'énergie mécanique à la fenêtre ovale de la cochlée de l'oreille interne remplie de liquide. Une fois dans la cochlée, l'énergie fait fléchir la membrane basilaire, pliant ainsi les stéréocils sur les cellules ciliées réceptrices. Cela active les récepteurs, qui envoient leurs signaux neuronaux auditifs au cerveau.

Le système vestibulaire est composé de cinq parties qui fonctionnent ensemble pour fournir le sens de l'orientation, aidant ainsi à maintenir l'équilibre. L'utricule et le saccule mesurent l'orientation de la tête : leurs cristaux de carbonate de calcium se déplacent lorsque la tête est inclinée, activant ainsi les cellules ciliées. Les canaux semi-circulaires fonctionnent de manière similaire, de sorte que lorsque la tête est tournée, le liquide dans les canaux plie les stéréocils sur les cellules ciliées. Les cellules ciliées vestibulaires envoient également des signaux au thalamus et au cortex somatosensoriel, mais aussi au cervelet, la structure située au-dessus du tronc cérébral qui joue un rôle important dans la synchronisation et la coordination des mouvements.

Des exercices

1. Les implants cochléaires peuvent restaurer l'audition chez les personnes qui ont un cochléaire non fonctionnel. L'implant se compose d'un microphone qui capte le son. Un processeur vocal sélectionne des sons dans la gamme de la parole humaine, et un émetteur convertit ces sons en impulsions électriques, qui sont ensuite envoyées au nerf auditif. Lequel des types de perte auditive suivants ne serait pas restauré par un implant cochléaire ?

A) Perte auditive résultant de l'absence ou de la perte de cellules ciliées dans l'organe de Corti.

B) Perte auditive résultant d'un nerf auditif anormal.

C) Perte auditive résultant d'une fracture de la cochlée.

D) Perte auditive résultant de dommages aux os de l'oreille moyenne.

2. Dans le son, la hauteur est mesurée en _____ et le volume est mesuré en _____.


191 Sensation auditive et vestibulaire

À la fin de cette section, vous serez en mesure d'effectuer les opérations suivantes :

  • Décrire la relation entre l'amplitude et la fréquence d'une onde sonore et les attributs du son
  • Tracer le chemin du son à travers le système auditif jusqu'au site de transduction du son
  • Identifier les structures du système vestibulaire qui répondent à la gravité

L'audition, ou l'audition, est importante pour les humains et pour les autres animaux pour de nombreuses interactions différentes. Elle permet à un organisme de détecter et de recevoir des informations sur un danger, comme l'approche d'un prédateur, et de participer à des échanges communautaires comme ceux concernant les territoires ou l'accouplement. En revanche, bien qu'étant physiquement lié au système auditif, le système vestibulaire n'intervient pas dans l'audition. Au lieu de cela, le système vestibulaire d'un animal détecte son propre mouvement, à la fois l'accélération et la décélération linéaires et angulaires, et l'équilibre.

Sonner

Les stimuli auditifs sont des ondes sonores, qui sont des ondes de pression mécaniques qui se déplacent dans un milieu, comme l'air ou l'eau. Il n'y a pas d'ondes sonores dans le vide car il n'y a pas de molécules d'air pour se déplacer dans les ondes. La vitesse des ondes sonores diffère en fonction de l'altitude, de la température et du milieu, mais au niveau de la mer et à une température de 20 °C (68 °F), les ondes sonores se déplacent dans l'air à environ 343 mètres par seconde.

Comme pour toutes les ondes, il existe quatre caractéristiques principales d'une onde sonore : la fréquence, la longueur d'onde, la période et l'amplitude. La fréquence est le nombre d'ondes par unité de temps, et dans le son est entendue comme la hauteur. Les sons à haute fréquence (≥15 000 Hz) sont plus aigus (courte longueur d'onde) que les sons à basse fréquence (longues longueurs d'onde ≤100 Hz). La fréquence est mesurée en cycles par seconde, et pour le son, l'unité la plus couramment utilisée est le hertz (Hz), ou cycles par seconde. La plupart des humains peuvent percevoir des sons avec des fréquences comprises entre 30 et 20 000 Hz. Les femmes entendent généralement mieux les hautes fréquences, mais la capacité de chacun à entendre les hautes fréquences diminue avec l'âge. Les chiens détectent jusqu'à environ 40 000 Hz les chats, 60 000 Hz les chauves-souris, 100 000 Hz et les dauphins 150 000 Hz, et l'alose américaine (Alosa sapidissima), un poisson, peut entendre 180 000 Hz. Ces fréquences au-dessus de la gamme humaine sont appelées ultrasons.

L'amplitude, ou la dimension d'une onde du pic au creux, dans le son est entendue sous forme de volume et est illustrée dans (Figure). Les ondes sonores des sons plus forts ont une plus grande amplitude que celles des sons plus faibles. Pour le son, le volume est mesuré en décibels (dB). Le son le plus doux qu'un humain puisse entendre est le point zéro. Les humains parlent normalement à 60 décibels.


Réception du son

Chez les mammifères, les ondes sonores sont captées par la partie cartilagineuse externe de l'oreille appelée pavillon, puis traversent le conduit auditif et provoquent des vibrations du diaphragme mince appelé tympan ou tympan, la partie la plus interne de l'oreille externe (illustrée dans (Chiffre)). L'intérieur du tympan est l'oreille moyenne. L'oreille moyenne contient trois petits os appelés osselets, qui transfèrent l'énergie du tympan en mouvement à l'oreille interne. Les trois osselets sont le marteau (également connu sous le nom de marteau), l'enclume (l'enclume) et l'étrier (l'étrier). L'étrier qui porte bien son nom ressemble beaucoup à un étrier. Les trois osselets sont uniques aux mammifères et chacun joue un rôle dans l'audition. Le marteau s'attache en trois points à la surface intérieure de la membrane tympanique. L'enclume attache le marteau à l'étrier. Chez l'homme, l'étrier n'est pas assez long pour atteindre le tympan. Si nous n'avions pas le marteau et l'enclume, alors les vibrations du tympan n'atteindraient jamais l'oreille interne. Ces os fonctionnent également pour collecter la force et amplifier les sons. Les osselets de l'oreille sont homologues aux os d'une bouche de poisson : les os qui soutiennent les branchies chez les poissons sont censés être adaptés pour être utilisés dans l'oreille des vertébrés au cours de l'évolution. De nombreux animaux (grenouilles, reptiles et oiseaux, par exemple) utilisent l'étrier de l'oreille moyenne pour transmettre des vibrations à l'oreille moyenne.


Transduction du son

Les objets vibrants, tels que les cordes vocales, créent des ondes sonores ou des ondes de pression dans l'air. Lorsque ces ondes de pression atteignent l'oreille, l'oreille transduit ce stimulus mécanique (onde de pression) en une impulsion nerveuse (signal électrique) que le cerveau perçoit comme un son. Les ondes de pression frappent le tympan, le faisant vibrer. L'énergie mécanique du tympan en mouvement transmet les vibrations aux trois os de l'oreille moyenne. L'étrier transmet les vibrations à un mince diaphragme appelé fenêtre ovale, qui est la structure la plus externe de l'oreille interne. Les structures de l'oreille interne se trouvent dans le labyrinthe, une structure osseuse creuse qui est la partie la plus intérieure de l'oreille. Ici, l'énergie de l'onde sonore est transférée de l'étrier à travers la fenêtre ovale flexible et au fluide de la cochlée. Les vibrations de la fenêtre ovale créent des ondes de pression dans le liquide (périlymphe) à l'intérieur de la cochlée. La cochlée est une structure spiralée, comme la coquille d'un escargot, et elle contient des récepteurs pour la transduction de l'onde mécanique en un signal électrique (comme illustré dans (Figure)). À l'intérieur de la cochlée, la membrane basilaire est un analyseur mécanique qui s'étend sur toute la longueur de la cochlée, se courbant vers le centre de la cochlée.

Les propriétés mécaniques de la membrane basilaire changent le long de sa longueur, de sorte qu'elle est plus épaisse, plus tendue et plus étroite à l'extérieur du verticille (où la cochlée est la plus grande), et plus mince, plus souple et plus large vers l'apex ou le centre, du verticille (là où la cochlée est la plus petite). Différentes régions de la membrane basilaire vibrent en fonction de la fréquence de l'onde sonore conduite à travers le fluide dans la cochlée. Pour ces raisons, la cochlée remplie de liquide détecte différentes fréquences d'ondes (pas) dans différentes régions de la membrane. Lorsque les ondes sonores dans le liquide cochléaire entrent en contact avec la membrane basilaire, elles fléchissent d'avant en arrière de manière ondulatoire. Au-dessus de la membrane basilaire se trouve la membrane tectoriale.


Les implants cochléaires peuvent restaurer l'audition chez les personnes qui ont une cochlée non fonctionnelle. L'implant se compose d'un microphone qui capte le son. Un processeur vocal sélectionne des sons dans la gamme de la parole humaine, et un émetteur convertit ces sons en impulsions électriques, qui sont ensuite envoyées au nerf auditif. Lequel des types de perte auditive suivants ne serait pas restauré par un implant cochléaire ?

  1. Perte auditive résultant de l'absence ou de la perte de cellules ciliées dans l'organe de Corti.
  2. Perte auditive résultant d'un nerf auditif anormal.
  3. Perte auditive résultant d'une fracture de la cochlée.
  4. Perte auditive résultant de dommages aux os de l'oreille moyenne.

Le site de transduction est dans l'organe de Corti (organe en spirale). Il est composé de cellules ciliées maintenues en place au-dessus de la membrane basilaire comme des fleurs dépassant du sol, avec leurs stéréocils courts exposés en contact avec la membrane tectoriale au-dessus d'eux ou intégrés à celle-ci. Les cellules ciliées internes sont les principaux récepteurs auditifs et existent dans une seule rangée, au nombre d'environ 3 500. Les stéréocils des cellules ciliées internes s'étendent dans de petites fossettes sur la surface inférieure de la membrane tectoriale. Les cellules ciliées externes sont disposées en trois ou quatre rangées. Ils sont au nombre d'environ 12 000 et ils fonctionnent pour régler avec précision les ondes sonores entrantes. Les stéréocils plus longs qui dépassent des cellules ciliées externes se fixent en fait à la membrane tectoriale. Tous les stéréocils sont des mécanorécepteurs et, lorsqu'ils sont courbés par les vibrations, ils répondent en ouvrant un canal ionique fermé (voir (Figure)). En conséquence, la membrane des cellules ciliées est dépolarisée et un signal est transmis au nerf chochléaire. L'intensité (volume) du son est déterminée par le nombre de cellules ciliées stimulées à un endroit particulier.


Les cellules ciliées sont disposées de manière ordonnée sur la membrane basilaire. La membrane basilaire vibre dans différentes régions, selon la fréquence des ondes sonores qui la frappent. De même, les cellules ciliées qui se trouvent au-dessus sont les plus sensibles à une fréquence spécifique d'ondes sonores. Les cellules ciliées peuvent répondre à une petite plage de fréquences similaires, mais elles nécessitent une stimulation d'une plus grande intensité pour tirer à des fréquences en dehors de leur plage optimale. La différence de fréquence de réponse entre les cellules ciliées internes adjacentes est d'environ 0,2 pour cent. Comparez cela aux cordes de piano adjacentes, qui sont différentes d'environ six pour cent. La théorie des lieux, qui est le modèle de la façon dont les biologistes pensent que la détection de la tonalité fonctionne dans l'oreille humaine, indique que les sons à haute fréquence font vibrer sélectivement la membrane basilaire de l'oreille interne près du port d'entrée (la fenêtre ovale). Les fréquences plus basses se déplacent plus loin le long de la membrane avant de provoquer une excitation appréciable de la membrane. Le mécanisme de base de détermination du pas est basé sur l'emplacement le long de la membrane où les cellules ciliées sont stimulées. La théorie des lieux est la première étape vers une compréhension de la perception du ton. Compte tenu de l'extrême sensibilité à la hauteur tonale de l'oreille humaine, on pense qu'il doit y avoir un mécanisme d'"affûtage" auditif pour améliorer la résolution de la hauteur tonale.

Lorsque les ondes sonores produisent des ondes fluides à l'intérieur de la cochlée, la membrane basilaire fléchit, pliant les stéréocils qui se fixent à la membrane tectoriale. Leur courbure entraîne des potentiels d'action dans les cellules ciliées, et l'information auditive voyage le long des terminaisons neurales des neurones bipolaires des cellules ciliées (collectivement, le nerf auditif) jusqu'au cerveau. Lorsque les poils se plient, ils libèrent un neurotransmetteur excitateur au niveau d'une synapse avec un neurone sensoriel, qui conduit alors des potentiels d'action vers le système nerveux central. La branche cochléaire du nerf crânien vestibulo-cochléaire envoie des informations sur l'audition. Le système auditif est très raffiné, et il y a une certaine modulation ou « affûtage » intégré. Le cerveau peut renvoyer des signaux à la cochlée, entraînant un changement de longueur dans les cellules ciliées externes, aiguisant ou atténuant la réponse des cellules ciliées à certaines fréquences.

Regardez une animation du son entrant dans l'oreille externe, se déplaçant à travers la structure de l'oreille, stimulant l'influx nerveux cochléaire et envoyant éventuellement des signaux au lobe temporal.

Traitement supérieur

Les cellules ciliées internes sont les plus importantes pour transmettre les informations auditives au cerveau. Environ 90 pour cent des neurones afférents transportent des informations à partir des cellules ciliées internes, chaque cellule ciliée synaptique avec une dizaine de neurones. Les cellules ciliées externes se connectent à seulement 10 pour cent des neurones afférents, et chaque neurone afférent innerve de nombreuses cellules ciliées. Les neurones afférents bipolaires qui transmettent les informations auditives voyagent de la cochlée à la moelle, à travers le pont et le mésencéphale dans le tronc cérébral, atteignant finalement le cortex auditif primaire dans le lobe temporal.

Informations vestibulaires

Les stimuli associés au système vestibulaire sont l'accélération linéaire (gravité) et l'accélération et la décélération angulaires. La gravité, l'accélération et la décélération sont détectées en évaluant l'inertie des cellules réceptives du système vestibulaire. La gravité est détectée par la position de la tête. L'accélération et la décélération angulaires s'expriment par la rotation ou l'inclinaison de la tête.

Le système vestibulaire présente certaines similitudes avec le système auditif. Il utilise les cellules ciliées tout comme le système auditif, mais il les excite de différentes manières. Il existe cinq organes récepteurs vestibulaires dans l'oreille interne : l'utricule, le saccule et trois canaux semi-circulaires. Ensemble, ils forment ce que l'on appelle le labyrinthe vestibulaire représenté sur (Figure). L'utricule et le saccule réagissent à l'accélération en ligne droite, comme la gravité. Les quelque 30 000 cellules ciliées de l'utricule et 16 000 cellules ciliées du saccule se trouvent sous une couche gélatineuse, leurs stéréocils se projetant dans la gélatine. Des cristaux de carbonate de calcium sont incrustés dans cette gélatine, comme de minuscules roches. Lorsque la tête est inclinée, les cristaux continuent d'être tirés vers le bas par gravité, mais le nouvel angle de la tête fait bouger la gélatine, pliant ainsi les stéréocils. La courbure des stéréocils stimule les neurones, et ils signalent au cerveau que la tête est inclinée, permettant le maintien de l'équilibre. C'est la branche vestibulaire du nerf crânien vestibulo-cochléaire qui s'occupe de l'équilibre.


Les canaux semi-circulaires remplis de fluide sont des boucles tubulaires disposées à des angles obliques. Ils sont disposés dans trois plans spatiaux. La base de chaque canal a un gonflement qui contient un amas de cellules ciliées. Les poils se projettent dans une calotte gélatineuse appelée cupule et surveillent l'accélération et la décélération angulaires de la rotation. Ils seraient stimulés en conduisant votre voiture dans un coin, en tournant la tête ou en tombant en avant. Un canal se trouve horizontalement, tandis que les deux autres se trouvent à des angles d'environ 45 degrés par rapport à l'axe horizontal, comme illustré dans (Figure). Lorsque le cerveau traite les entrées des trois canaux ensemble, il peut détecter une accélération ou une décélération angulaire en trois dimensions. Lorsque la tête tourne, le fluide dans les canaux se déplace, pliant ainsi les stéréocils et envoyant des signaux au cerveau. À l'arrêt de l'accélération ou de la décélération - ou simplement en mouvement - le mouvement du fluide dans les canaux ralentit ou s'arrête. Par exemple, imaginez que vous tenez un verre d'eau. Lorsque vous avancez, l'eau peut éclabousser vers l'arrière sur la main, et lorsque le mouvement s'est arrêté, l'eau peut éclabousser vers l'avant sur les doigts. En mouvement, l'eau se dépose dans le verre et n'éclabousse pas. Notez que les canaux ne sont pas sensibles à la vitesse elle-même, mais aux changements de vitesse, donc avancer à 100 mph avec les yeux fermés ne donnerait pas la sensation de mouvement, mais accélérer ou freiner soudainement stimulerait les récepteurs.

Traitement supérieur

Les cellules ciliées de l'utricule, du saccule et des canaux semi-circulaires communiquent également via les neurones bipolaires avec le noyau cochléaire dans la moelle. Les neurones cochléaires envoient des projections descendantes vers la moelle épinière et des projections ascendantes vers le pont, le thalamus et le cervelet. Les connexions au cervelet sont importantes pour les mouvements coordonnés. Il existe également des projections sur le cortex temporal, qui expliquent les sensations de vertige, des projections sur les zones du système nerveux autonome dans le tronc cérébral, qui expliquent le mal des transports et des projections sur le cortex somatosensoriel primaire, qui surveille les mesures subjectives du monde extérieur et de l'auto-mouvement. . Les personnes atteintes de lésions dans la zone vestibulaire du cortex somatosensoriel voient les objets verticaux dans le monde comme étant inclinés. Enfin, les signaux vestibulaires se projettent sur certains muscles optiques pour coordonner les mouvements des yeux et de la tête.

Cliquez sur ce didacticiel interactif pour passer en revue les parties de l'oreille et leur fonctionnement pour traiter le son.

Résumé de la section

L'audition est importante pour la défense du territoire, la prédation, la défense contre les prédateurs et les échanges communautaires. Le système vestibulaire, qui n'est pas auditif, détecte les accélérations linéaires et les accélérations et décélérations angulaires. Le système auditif et le système vestibulaire utilisent les cellules ciliées comme récepteurs.

Les stimuli auditifs sont des ondes sonores. L'énergie des ondes sonores atteint l'oreille externe (paupillon, canal, tympan) et les vibrations du tympan envoient l'énergie à l'oreille moyenne. Les os de l'oreille moyenne se déplacent et l'étrier transfère de l'énergie mécanique à la fenêtre ovale de la cochlée de l'oreille interne remplie de liquide. Une fois dans la cochlée, l'énergie fait fléchir la membrane basilaire, pliant ainsi les stéréocils sur les cellules ciliées réceptrices. Cela active les récepteurs, qui envoient leurs signaux neuronaux auditifs au cerveau.

Le système vestibulaire est composé de cinq parties qui fonctionnent ensemble pour fournir le sens de l'orientation, aidant ainsi à maintenir l'équilibre. L'utricule et le saccule mesurent l'orientation de la tête : leurs cristaux de carbonate de calcium se déplacent lorsque la tête est inclinée, activant ainsi les cellules ciliées. Les canaux semi-circulaires fonctionnent de manière similaire, de sorte que lorsque la tête est tournée, le liquide dans les canaux plie les stéréocils sur les cellules ciliées. Les cellules ciliées vestibulaires envoient également des signaux au thalamus et au cortex somatosensoriel, mais aussi au cervelet, la structure située au-dessus du tronc cérébral qui joue un rôle important dans la synchronisation et la coordination des mouvements.

Questions de connexion visuelle

(Figure) Les implants cochléaires peuvent restaurer l'audition chez les personnes ayant une cochlée non fonctionnelle. L'implant se compose d'un microphone qui capte le son. Un processeur vocal sélectionne des sons dans la gamme de la parole humaine, et un émetteur convertit ces sons en impulsions électriques, qui sont ensuite envoyées au nerf auditif. Lequel des types de perte auditive suivants ne serait pas restauré par un implant cochléaire ?


Sensation auditive et vestibulaire

Audition, ou l'ouïe, est importante pour les humains et les autres animaux pour de nombreuses interactions différentes. Elle permet à un organisme de détecter et de recevoir des informations sur un danger, comme l'approche d'un prédateur, et de participer à des échanges communautaires comme ceux concernant les territoires ou l'accouplement. En revanche, bien qu'étant physiquement lié au système auditif, le système vestibulaire n'intervient pas dans l'audition. Au lieu de cela, le système vestibulaire d'un animal détecte son propre mouvement, à la fois l'accélération et la décélération linéaires et angulaires, et l'équilibre.

Sonner

Les stimuli auditifs sont des ondes sonores, qui sont des ondes de pression mécaniques qui se déplacent dans un milieu, comme l'air ou l'eau. Il n'y a pas d'ondes sonores dans le vide car il n'y a pas de molécules d'air pour se déplacer dans les ondes. La vitesse des ondes sonores diffère en fonction de l'altitude, de la température et du milieu, mais au niveau de la mer et à une température de 20 °C (68 °F), les ondes sonores se déplacent dans l'air à environ 343 mètres par seconde.

Comme pour toutes les ondes, il existe quatre caractéristiques principales d'une onde sonore : la fréquence, la longueur d'onde, la période et l'amplitude. La fréquence est le nombre d'ondes par unité de temps, et dans le son est entendue comme la hauteur. Les sons à haute fréquence (≥15 000 Hz) sont plus aigus (courte longueur d'onde) que les sons à basse fréquence (longues longueurs d'onde ≤100 Hz). La fréquence est mesurée en cycles par seconde, et pour le son, l'unité la plus couramment utilisée est le hertz (Hz), ou cycles par seconde. La plupart des humains peuvent percevoir des sons avec des fréquences comprises entre 30 et 20 000 Hz. Les femmes entendent généralement mieux les hautes fréquences, mais la capacité de chacun à entendre les hautes fréquences diminue avec l'âge. Les chiens détectent jusqu'à environ 40 000 Hz les chats, 60 000 Hz les chauves-souris, 100 000 Hz et les dauphins 150 000 Hz, et l'alose américaine (Alosa sapidissima), un poisson, peut entendre 180 000 Hz. Ces fréquences au-dessus de la gamme humaine sont appelées ultrason.

L'amplitude, ou la dimension d'une onde du pic au creux, dans le son est entendue sous forme de volume et est illustrée dans [lien]. Les ondes sonores des sons plus forts ont une plus grande amplitude que celles des sons plus faibles. Pour le son, le volume est mesuré en décibels (dB). Le son le plus doux qu'un humain puisse entendre est le point zéro. Les humains parlent normalement à 60 décibels.

Réception du son

Chez les mammifères, les ondes sonores sont captées par la partie cartilagineuse externe de l'oreille appelée penne, puis traverser le conduit auditif et provoquer la vibration du diaphragme mince appelé le tympan ou tympan, la partie la plus interne du l'oreille externe (illustré dans [lien]). L'intérieur du tympan est le oreille moyenne. L'oreille moyenne contient trois petits os appelés osselets, qui transfèrent l'énergie du tympan en mouvement à l'oreille interne. Les trois osselets sont les marteau (également connu sous le nom de marteau), le enclume (l'enclume), et étrier (l'étrier). L'étrier qui porte bien son nom ressemble beaucoup à un étrier. Les trois osselets sont uniques aux mammifères et chacun joue un rôle dans l'audition. Le marteau s'attache en trois points à la surface intérieure de la membrane tympanique. L'enclume attache le marteau à l'étrier. Chez l'homme, l'étrier n'est pas assez long pour atteindre le tympan. Si nous n'avions pas le marteau et l'enclume, alors les vibrations du tympan n'atteindraient jamais l'oreille interne. Ces os fonctionnent également pour collecter la force et amplifier les sons. Les osselets de l'oreille sont homologues aux os d'une bouche de poisson : les os qui soutiennent les branchies chez les poissons sont censés être adaptés pour être utilisés dans l'oreille des vertébrés au cours de l'évolution. De nombreux animaux (grenouilles, reptiles et oiseaux, par exemple) utilisent l'étrier de l'oreille moyenne pour transmettre des vibrations à l'oreille moyenne.

Transduction du son

Les objets vibrants, tels que les cordes vocales, créent des ondes sonores ou des ondes de pression dans l'air. Lorsque ces ondes de pression atteignent l'oreille, l'oreille transduit ce stimulus mécanique (onde de pression) en une impulsion nerveuse (signal électrique) que le cerveau perçoit comme un son. Les ondes de pression frappent le tympan, le faisant vibrer. L'énergie mécanique du tympan en mouvement transmet les vibrations aux trois os de l'oreille moyenne. L'étrier transmet les vibrations à un mince diaphragme appelé le fenêtre ovale, qui est la structure la plus externe du oreille interne. Les structures de l'oreille interne se trouvent dans le labyrinthe, une structure osseuse creuse qui est la partie la plus intérieure de l'oreille. Ici, l'énergie de l'onde sonore est transférée de l'étrier à travers la fenêtre ovale flexible et au fluide de la cochlée. Les vibrations de la fenêtre ovale créent des ondes de pression dans le liquide (périlymphe) à l'intérieur de la cochlée. Les limaçon is a whorled structure, like the shell of a snail, and it contains receptors for transduction of the mechanical wave into an electrical signal (as illustrated in [link]). Inside the cochlea, the basilar membrane is a mechanical analyzer that runs the length of the cochlea, curling toward the cochlea’s center.

The mechanical properties of the basilar membrane change along its length, such that it is thicker, tauter, and narrower at the outside of the whorl (where the cochlea is largest), and thinner, floppier, and broader toward the apex, or center, of the whorl (where the cochlea is smallest). Different regions of the basilar membrane vibrate according to the frequency of the sound wave conducted through the fluid in the cochlea. For these reasons, the fluid-filled cochlea detects different wave frequencies (pitches) at different regions of the membrane. When the sound waves in the cochlear fluid contact the basilar membrane, it flexes back and forth in a wave-like fashion. Above the basilar membrane is the tectorial membrane.

Cochlear implants can restore hearing in people who have a nonfunctional cochlear. The implant consists of a microphone that picks up sound. A speech processor selects sounds in the range of human speech, and a transmitter converts these sounds to electrical impulses, which are then sent to the auditory nerve. Which of the following types of hearing loss would not be restored by a cochlear implant?

  1. Hearing loss resulting from absence or loss of hair cells in the organ of Corti.
  2. Hearing loss resulting from an abnormal auditory nerve.
  3. Hearing loss resulting from fracture of the cochlea.
  4. Hearing loss resulting from damage to bones of the middle ear.

The site of transduction is in the organ of Corti (spiral organ). It is composed of hair cells held in place above the basilar membrane like flowers projecting up from soil, with their exposed short, hair-like stereocilia contacting or embedded in the tectorial membrane above them. The inner hair cells are the primary auditory receptors and exist in a single row, numbering approximately 3,500. The stereocilia from inner hair cells extend into small dimples on the tectorial membrane’s lower surface. The outer hair cells are arranged in three or four rows. They number approximately 12,000, and they function to fine tune incoming sound waves. The longer stereocilia that project from the outer hair cells actually attach to the tectorial membrane. All of the stereocilia are mechanoreceptors, and when bent by vibrations they respond by opening a gated ion channel (refer to [link]). As a result, the hair cell membrane is depolarized, and a signal is transmitted to the chochlear nerve. Intensity (volume) of sound is determined by how many hair cells at a particular location are stimulated.

The hair cells are arranged on the basilar membrane in an orderly way. The basilar membrane vibrates in different regions, according to the frequency of the sound waves impinging on it. Likewise, the hair cells that lay above it are most sensitive to a specific frequency of sound waves. Hair cells can respond to a small range of similar frequencies, but they require stimulation of greater intensity to fire at frequencies outside of their optimal range. The difference in response frequency between adjacent inner hair cells is about 0.2 percent. Compare that to adjacent piano strings, which are about six percent different. Place theory, which is the model for how biologists think pitch detection works in the human ear, states that high frequency sounds selectively vibrate the basilar membrane of the inner ear near the entrance port (the oval window). Lower frequencies travel farther along the membrane before causing appreciable excitation of the membrane. The basic pitch-determining mechanism is based on the location along the membrane where the hair cells are stimulated. The place theory is the first step toward an understanding of pitch perception. Considering the extreme pitch sensitivity of the human ear, it is thought that there must be some auditory “sharpening” mechanism to enhance the pitch resolution.

When sound waves produce fluid waves inside the cochlea, the basilar membrane flexes, bending the stereocilia that attach to the tectorial membrane. Their bending results in action potentials in the hair cells, and auditory information travels along the neural endings of the bipolar neurons of the hair cells (collectively, the auditory nerve) to the brain. When the hairs bend, they release an excitatory neurotransmitter at a synapse with a sensory neuron, which then conducts action potentials to the central nervous system. The cochlear branch of the vestibulocochlear cranial nerve sends information on hearing. The auditory system is very refined, and there is some modulation or “sharpening” built in. The brain can send signals back to the cochlea, resulting in a change of length in the outer hair cells, sharpening or dampening the hair cells’ response to certain frequencies.

Watch an animation of sound entering the outer ear, moving through the ear structure, stimulating cochlear nerve impulses, and eventually sending signals to the temporal lobe.

Traitement supérieur

The inner hair cells are most important for conveying auditory information to the brain. About 90 percent of the afferent neurons carry information from inner hair cells, with each hair cell synapsing with 10 or so neurons. Outer hair cells connect to only 10 percent of the afferent neurons, and each afferent neuron innervates many hair cells. The afferent, bipolar neurons that convey auditory information travel from the cochlea to the medulla, through the pons and midbrain in the brainstem, finally reaching the primary auditory cortex in the temporal lobe.

Vestibular Information

Les stimuli associés au système vestibulaire sont l'accélération linéaire (gravité) et l'accélération et la décélération angulaires. La gravité, l'accélération et la décélération sont détectées en évaluant l'inertie des cellules réceptives du système vestibulaire. La gravité est détectée par la position de la tête. L'accélération et la décélération angulaires s'expriment par la rotation ou l'inclinaison de la tête.

Le système vestibulaire présente certaines similitudes avec le système auditif. Il utilise les cellules ciliées tout comme le système auditif, mais il les excite de différentes manières. Il existe cinq organes récepteurs vestibulaires dans l'oreille interne : l'utricule, le saccule et trois canaux semi-circulaires. Together, they make up what’s known as the vestibular labyrinth that is shown in [link]. The utricle and saccule respond to acceleration in a straight line, such as gravity. Les quelque 30 000 cellules ciliées de l'utricule et 16 000 cellules ciliées du saccule se trouvent sous une couche gélatineuse, leurs stéréocils se projetant dans la gélatine. Des cristaux de carbonate de calcium sont incrustés dans cette gélatine, comme de minuscules roches. Lorsque la tête est inclinée, les cristaux continuent d'être tirés vers le bas par gravité, mais le nouvel angle de la tête fait bouger la gélatine, pliant ainsi les stéréocils. La courbure des stéréocils stimule les neurones, et ils signalent au cerveau que la tête est inclinée, permettant le maintien de l'équilibre. C'est la branche vestibulaire du nerf crânien vestibulo-cochléaire qui s'occupe de l'équilibre.

Le rempli de fluide canaux semi-circulaires sont des boucles tubulaires placées à des angles obliques. Ils sont disposés dans trois plans spatiaux. La base de chaque canal a un gonflement qui contient un amas de cellules ciliées. Les poils se projettent dans une calotte gélatineuse appelée cupule et surveillent l'accélération et la décélération angulaires de la rotation. Ils seraient stimulés en conduisant votre voiture dans un coin, en tournant la tête ou en tombant en avant. One canal lies horizontally, while the other two lie at about 45 degree angles to the horizontal axis, as illustrated in [link]. When the brain processes input from all three canals together, it can detect angular acceleration or deceleration in three dimensions. Lorsque la tête tourne, le fluide dans les canaux se déplace, pliant ainsi les stéréocils et envoyant des signaux au cerveau. À l'arrêt de l'accélération ou de la décélération - ou simplement en mouvement - le mouvement du fluide dans les canaux ralentit ou s'arrête. Par exemple, imaginez que vous tenez un verre d'eau. Lorsque vous avancez, l'eau peut éclabousser vers l'arrière sur la main, et lorsque le mouvement s'est arrêté, l'eau peut éclabousser vers l'avant sur les doigts. En mouvement, l'eau se dépose dans le verre et n'éclabousse pas. Notez que les canaux ne sont pas sensibles à la vitesse elle-même, mais aux changements de vitesse, donc avancer à 100 mph avec les yeux fermés ne donnerait pas la sensation de mouvement, mais accélérer ou freiner soudainement stimulerait les récepteurs.

Traitement supérieur

Les cellules ciliées de l'utricule, du saccule et des canaux semi-circulaires communiquent également via les neurones bipolaires avec le noyau cochléaire dans la moelle. Les neurones cochléaires envoient des projections descendantes vers la moelle épinière et des projections ascendantes vers le pont, le thalamus et le cervelet. Les connexions au cervelet sont importantes pour les mouvements coordonnés. There are also projections to the temporal cortex, which account for feelings of dizziness projections to autonomic nervous system areas in the brainstem, which account for motion sickness and projections to the primary somatosensory cortex, which monitors subjective measurements of the external world and self-movement. Les personnes atteintes de lésions dans la zone vestibulaire du cortex somatosensoriel voient les objets verticaux dans le monde comme étant inclinés. Enfin, les signaux vestibulaires se projettent sur certains muscles optiques pour coordonner les mouvements des yeux et de la tête.

Cliquez sur ce didacticiel interactif pour passer en revue les parties de l'oreille et leur fonctionnement pour traiter le son.

Résumé de la section

Audition is important for territory defense, predation, predator defense, and communal exchanges. The vestibular system, which is not auditory, detects linear acceleration and angular acceleration and deceleration. Both the auditory system and vestibular system use hair cells as their receptors.

Auditory stimuli are sound waves. The sound wave energy reaches the outer ear (pinna, canal, tympanum), and vibrations of the tympanum send the energy to the middle ear. The middle ear bones shift and the stapes transfers mechanical energy to the oval window of the fluid-filled inner ear cochlea. Once in the cochlea, the energy causes the basilar membrane to flex, thereby bending the stereocilia on receptor hair cells. This activates the receptors, which send their auditory neural signals to the brain.

The vestibular system has five parts that work together to provide the sense of direction, thus helping to maintain balance. The utricle and saccule measure head orientation: their calcium carbonate crystals shift when the head is tilted, thereby activating hair cells. The semicircular canals work similarly, such that when the head is turned, the fluid in the canals bends stereocilia on hair cells. The vestibular hair cells also send signals to the thalamus and to somatosensory cortex, but also to the cerebellum, the structure above the brainstem that plays a large role in timing and coordination of movement.

Connexions artistiques

[link] Cochlear implants can restore hearing in people who have a nonfunctional cochlear. The implant consists of a microphone that picks up sound. A speech processor selects sounds in the range of human speech, and a transmitter converts these sounds to electrical impulses, which are then sent to the auditory nerve. Which of the following types of hearing loss would not be restored by a cochlear implant?


34 Supertasters

Supertasters are people with a genetic difference that means they have an extra kind of taste cell in their taste buds, one which signals a bitter sensation in response to PROP (6-n-propylthiouracil) or PTC (Phenylthiocarbamide).

A supertaster is a person who is able to taste things to a more extreme level. This is a result from the extra number of fungiform papillae on the tongue. With this extra amount of papillae, the individual is able to taste things better and more potently. A non-taster would be a person with much less fungiform papillae on their tongue, resulting in a lesser sense of taste. A taster is what is considered in between a non-taster and a supertaster.

In the 1960’s Roland Fischer was the first to link the ability to taste PTC to food preference and body type. Today, PROP has replaced PTC in taste research because of a faint sulfurous odor and safety concerns with PTC. Most estimates suggest that 25% of the population are nontasters, 50% are medium tasters, and 25% are supertasters. Women are more likely to be supertasters, as are those from Asia, South America, and Africa. Female supertasters have a lower body mass index and predominant cardiovascular health. This can be due to the fact that supertasters do not have a high predilection for sweet or high-fat foods.

Fig.4.6.1. In this figure, you can visualize the difference between a supertaster and a nontaster. The supertaster has many more papillae than the nontaster evidently. You can see why someone who is a supertaster would be more picky in their eating choices, as they have an overwhelming amount of senses reacting to what they put in their mouth. (Credit: Jarod Davis. Provided by: University of Minnesota. License: CC-BY 4.0)


Voir la vidéo: Comment fonctionne le système auditif. Signia Solutions auditives (Juin 2022).


Commentaires:

  1. Rosario

    Certes, cela aura une brillante idée

  2. Samuzshura

    Je ne sais pas ça ici et dis que nous pouvons

  3. Nashura

    Bravo, science-fiction)))))

  4. Vugami

    Eh bien, comme on dit, le temps efface l'erreur et polisse la vérité

  5. Macauliffe

    C'est dommage que maintenant je ne peux pas exprimer - il est obligé de partir. Mais je reviendrai - j'écrirai nécessairement que je pense sur cette question.

  6. Kippie

    Le message incomparable est très intéressant pour moi :)

  7. Broderik

    Félicitations, votre idée sera utile

  8. Anthany

    Maintenant, tout est clair, merci pour l'aide dans cette question.



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