OHCs

 

 

Zyklusvorlesung "Sinnesphysiologie - vom Ionenkanal zum Verhalten"

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Hören
I. Schallanalyse im Innenohr
II. Zentrale Verarbeitung akustischer Signale


Themen:

Innere Haarzellen: die Sensoren
 
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Schematische Darstellung der Funktion des Corti-Organs. Die Tektorialmembran berührt die Stereozilien der äußeren, nicht aber der inneren Haarzellen. Bei Eintreffen eines Schallsignals werden Basilar- und Tektorialmembran gegeneinander verschoben. Dies stimuliert die äußeren Haarzellen zu Längenänderungen, die die lokalen Bewegungen im Cortiorgan extrem (ca 1000-fach) verstärken. Die äußeren Haarzellen wirken so als Signalverstärker. Die verstärkte Bewegung führt zur Stimulierung der inneren Haarzellen, die das eigentliche sensorische Signal produzieren und zum Gehirn schicken.
 
prestin.jpg Bei Eintreffen der Wanderwelle werden die äußeren Haarzellen, die direkten Kontakt mit der Tektorialmembran haben, depolarisiert. Die Zellen reagieren darauf mit Kontraktion. Da Schallsignale im allgemeinen oszillieren (Schallwellen), wird auch das Membranpotential der äußeren Haarzellen (und damit ihre Länge) periodisch verändert: die Zellen "vibrieren" mit der Frequenz des eintreffenden Tones und verstärken damit die Auslenkungen der Tektorialmembran. Man kann vielleicht sagen: Die äußeren Haarzellen schütteln die Tektorialmembran im Takt des Schallsignals. Dadurch schaukelt sich die Signalintensität um ca das 1000-fache der ursprünglichen Signalintensität auf - und erst durch diese Verstärkung werden leise bis mittlere Töne hörbar. Die Fähigkeit der äußeren Haarzellen, ihre Länge unter der Kontrolle des Membranpotentials zu verändern, beruht auf einem besonderen Protein, dem Prestin.. Man nimmt an, dass Prestin spannungsabhängige Konformationänderungen ausführt. Da Prestin in großen Mengen in der Plasmamembran vorliegt, kann es die Zelle auseinanderdrücken oder zusammenziehen, je nach Konformation. Diese spannungsgesteuerte Längenänderung ist sehr schnell: sie kann sich bis zu 20.000-mal pro Sekunde vollziehen (Töne mit Frequenzen über 20 kHz können wir nicht hören).
 
Zur Internetseite:

 Die tanzende äußere Haarzelle

 
Aus: Schmidt & Thews (1997) Physiologie des Menschen, Springer Verlag, Berlin