La Coclea: Come l'Orecchio Interno Trasforma Suono in Segnali Neurali
Panoramica
La coclea è un organo spirale, riempito fluido, nell'orecchio interno che compie l'impresa notevole di convertire vibrazioni sonore meccaniche in segnali elettrici per il cervello.
Transduzione Suono Step-by-Step
- Ingresso Suono: Onde sonore vibrano membrana timpanica → ossicini (martello, incudine, staffa) → finestra ovale.
- Generazione Onda Fluido: Movimento pistone staffa crea onda viaggiante in perilimfa (scala vestiboli → scala timpani).
- Meccanica Membrana Basilare: Il gradiente rigidità membrana crea mappa tonotopica—base rigida risponde alte frequenze; apice flessibile risponde basse frequenze.
- Stimolazione Cellule Ciliate: Cellule ciliate esterne (OHC) amplificano movimento ("amplificatore cocleare"); cellule ciliate interne (IHC) trasducono movimento meccanico in rilascio glutammato su fibre nervo uditivo.
- Codifica Nervo Uditivo: Neuroni ganglio spirale codificano frequenza via place coding (posizione membrana basilare) e rate coding → nucleo cocleare → tronco encefalo → talamo → corteccia uditiva.
Capacità Funzionali Chiave
- Analisi Frequenza: Percezione pitch via organizzazione tonotopica
- Codifica Intensità: Loudness via firing rate e reclutamento neuroni
- Elaborazione Temporale: Timing e informazione fase per localizzazione suono
- Localizzazione Suono: Cue binaurali processate centralmente
Implicazioni Cliniche Danno
- Danno OHC: Perdita sensibilità (shift soglia)—suoni devono essere più forti per essere uditi
- Danno IHC/Nervo: Problemi chiarezza/distorsione—suoni udibili ma poco compresi
- Cellule ciliate umane non rigenerano—rendendo protezione critica