36.10: Слух та вестибулярне відчуття - вестибулярна система
- Page ID
- 4947
- Визначте структури вестибулярної системи, які реагують на гравітацію
Вестибулярна інформація
Стимулами, пов'язаними з вестибулярною системою, є лінійне прискорення (гравітація) і кутове прискорення/уповільнення. Гравітація, прискорення і уповільнення виявляються шляхом оцінки інерції рецептивних клітин вестибулярної системи. Гравітація виявляється через положення голови, тоді як кутове прискорення і уповільнення виражаються через поворот або нахил голови.
Вестибулярна система має деяку схожість зі слуховою системою. Він використовує клітини волосся так само, як слухову систему, але збуджує їх по-різному. У внутрішньому вусі знаходяться п'ять органів вестибулярних рецепторів, всі з яких допомагають підтримувати рівновагу: сідниця, мішечка і три напівкруглих каналу. Разом вони складають те, що відомо як вестибулярний лабіринт. Уриця і мішечка найбільш чуйні на прискорення по прямій лінії, наприклад, гравітації. Приблизно 30,000 волосяних клітин в сірці та 16 000 волосяних клітин у мішечці лежать нижче желатинового шару, причому їх стереоцилія (сингулярна: стереоцилій) проектується в желатин. Вбудовані в цей желатин кристали карбонату кальцію, схожі на крихітні породи. При нахилі голови кристали продовжують тягнутися прямо вниз під дією сили тяжіння, але новий кут голови змушує желатин зміщуватися, тим самим згинаючи стереоцилії. Вигин стереоцилії стимулює специфічні нейрони, які сигналізують мозку про те, що голова нахилена, дозволяючи підтримувати рівновагу. Саме вестибулярна гілка вестибулокохлеарного черепного нерва займається рівновагою.

Наповнені рідиною напівкруглі канали являють собою трубчасті петлі, встановлені під косими кутами, розташовані в трьох просторових площині. Підстава кожного каналу має набряк, який містить скупчення волосяних клітин. Волоски проектують в желеподібну шапку, купулу, де вони контролюють кутове прискорення і уповільнення від обертання. Вони будуть стимулюватися, керуючи автомобілем за кутом, повертаючи голову або падаючи вперед. Один канал лежить горизонтально, а два інших лежать під кутом близько 45 градусів до горизонтальної осі. Коли мозок обробляє вхід з усіх трьох каналів разом, він може виявити кутове прискорення або уповільнення в трьох вимірах. При повороті голови рідина в каналах зміщується, тим самим згинаючи стереоцилії і посилаючи сигнали в мозок. При припиненні прискорення або уповільнення рух рідини всередині каналів сповільнюється або припиняється. Наприклад, уявіть собі, що тримаєте склянку води. При русі вперед вода може плескатися назад на руку; при припиненні руху вода може виплескатися вперед на пальці. Перебуваючи в русі, вода осідає в склянці і не бризкає. Зверніть увагу, що канали чутливі не до самої швидкості, а до змін швидкості. Таким чином, рух вперед зі швидкістю 60 миль/год із закритими очима не дасть відчуття руху, але раптове прискорення або гальмування стимулювало б рецептори.
Вища обробка
Волосяні клітини з сечовини, мішечки та напівкруглих каналів також через біполярні нейрони спілкуються з кохлеарним ядром у мозку. Кохлеарні нейрони надсилають спадні проекції до спинного мозку та висхідні проекції до понів, таламуса та мозочка. З'єднання з мозочком важливі для скоординованих рухів. Існують також проекції на скроневу кору, які враховують почуття запаморочення; проекції на ділянки вегетативної нервової системи в стовбурі мозку, які пояснюють заколисування; і проекції на первинну соматосенсорну кору, яка контролює суб'єктивні вимірювання зовнішнього світу та самоврядування рух. Люди з ураженнями в вестибулярній області соматосенсорної кори бачать вертикальні об'єкти в світі як нахилені. Нарешті, вестибулярні сигнали проектують певні зорові м'язи для координації рухів очей та голови.
Ключові моменти
- Вестибулярна система використовує клітини волосся, як і слухова система, але збуджує їх по-різному.
- У внутрішньому вусі (вестибулярний лабіринт) є п'ять органів вестибулярних рецепторів: сідниця, мішечка і три напівкруглих канали; їриця і мішечка реагують на прискорення по прямій лінії, наприклад, гравітації.
- Вигин стереоцилії стимулює специфічні нейрони, які сигналізують мозку про те, що голова нахилена, дозволяючи підтримувати рівновагу.
- Наповнені рідиною напівкруглі канали являють собою трубчасті петлі, встановлені під косим кутом, розташовані в трьох просторових площині; основа кожного каналу містить скупчення волосяних клітин, які контролюють кутове прискорення і уповільнення від обертання.
- Нейрональні проекції до скроневої кори враховують відчуття запаморочення; проекції на вегетативні ділянки нервової системи в стовбурі мозку пояснюють заколисування; а проекції на первинну соматосенсорну кору моніторять суб'єктивні вимірювання зовнішнього світу і саморуху.
Ключові умови
- вестибулокохлеарний: або відносяться до вестибулярного та кохлеарного нервів
- вестибулярна система: сенсорна система ссавців, яка сприяє руху, почуттю рівноваги та просторової орієнтації
- стереоцилій: будь-яка з багатьох нерухомих клітинних структур, що нагадують довгі мікроворсинки; ті з внутрішнього вуха відповідають за слухову трансдукцію