¡Descarga Funciones del oído medio y organización de la cóclea: rol en la percepción del sonido - Pr y más Apuntes en PDF de Psicobiología solo en Docsity!
Grupo 5
Cuestiones Audición.
- (^) Exponga las características y funciones del oído medio y la organización interna de la cóclea.
El oído medio y se encuentra en la parte superior del cerebelo, entre las masas encefálicas y el tímpano. Está formado por la membrana timpánica y huesecillos. El tímpano tiene una forma ligeramente cónica con el vértice del cono dirigido hacia la cavidad del oído medio, los huesecillos están formados por 3 estructuras que los fijan a la membrana timpánica, y que están conectados entre sí: martillo, yunque y estribo. El estribo es de gran importancia ya que su base se mueve dentro y fuera como un pistón en la ventana oval, proyectando vibraciones sonoras a los líquidos de la cóclea. El oído medio se comunica con una estructura de la cavidad nasal, la trompa de Eustaquio que permite igualar la presión del aire a ambos lados del tímpano. Hay dos músculos que unen los huesecillos, musculo tensor del tímpano y el músculo estapedio, la acción de contracción de éstos hacen que los huesecillos se vuelvan rígidos y la conducción del sonido al oído interno disminuya (reflejo de atenuación), la atenuación sonora es mucho mayor para frecuencias bajas que para las altas, su función conlleva proteger el oído interno de sonidos fuertes, y ayuda a distinguir sonidos de baja frecuencia en medio de ruido, bloquea nuestras voces y no oímos lo que hablamos. La función del oído medio es recoger las ondas de sonido que recibe del oído externo, convertirlas en vibraciones y llevarlas hasta el oído interno.
Organización interna de la cóclea :
La cóclea tiene una forma de espiral, su estructura membranosa por dentro está envuelta por el hueso temporal; en la base de la cóclea hay dos orificios cubiertos por las membranas ventana oval (recubre la entrada a la cóclea en el oído interno) y ventana redonda (vibra en sentido contrario a las vibraciones que entran a la cóclea a través de la ventana oval, lo que produce que el fluido de la cóclea se mueva). En un corte transversal de la cóclea, el tubo está dividido en tres cámaras llenas de líquido: rampa vestibular, rampa media, rampa timpánica. Encontramos dos membranas: la membrana de Reissner que separa la rampa vestibular de la rampa media; y la membrana basilar que separa la rampa timpánica de la media, la estructura delgada de la membrana basilar permite que se deforme con facilidad; en su base, se asienta el órgano de Corti que contiene las neuronas receptoras auditivas, las células externas e internas, en sus extremos se encuentra los estereocilios, componente necesario para la transducción, hacen sinapsis con la neuronas del ganglio espiral. Sus axones forman el nervio auditivo y la tasa de inervación es muy distinta en ambas. La membrana basilar y la membrana de Reissner se unen un poco antes de llegar al extremo del caracol, dejando aquí un orificio que comunica las rampas vestibular y timpánica, cuyas cavidades están llenas de un líquido denominado perilinfa.
- La transducción del estímulo auditivo.
El proceso de transducción o conversión de señal mecánica a electroquímica se desarrolla en el órgano de Corti, situado sobre la membrana basilar. Hay células ciliadas internas (3.500) y externas (20.000) dispuesta en tres filas.
Las ondas sonoras se precipitan hacia el conducto externo que se llena de aire, provocando el movimiento de los huesecillos. El estribo actúa como un pistón sobre la membrana oval, los movimientos de éste empujan el líquido de perilinfa hacia la rampa timpánica y vestibular, dando lugar al desplazamiento de endolinfa, moviendo la rampa media. Todo esto provoca que se mueva la membrana basilar, moviendo también las células ciliadas y los estereocilios contra la membrana tectorial. Los esterocilios están dispuestos en orden (de los más cortos a los más largos), en sus extremos tienen canales de cationes, unidos por unión de punta; cada unión de punta se encuentra unida al extremo final de un cilio y en lado lateral del cilio contiguo. En condiciones normales están tensados, cuando se produce el movimientos los cilios, se mueven de los más cortos a los más grandes en la misma dirección, la unión de puntas se tensionan y abren canales de K+. El paso de potasio al interior de la célula ciliada provoca un potencial de receptor despolarizante, la entrada de Ca++ provoca la liberación del neurotransmisor (porque es dependiente de voltaje), lo que activa las neuronas del Ganglio espiral desencadenando potencial de acción que envían información al cerebro. Por el contrario, si el movimiento de los cilios es del más largo al más corto, las uniones de puntas se relajan y todos los canales iónicos se cierran, con lo que el flujo de iones cesa y la membrana se hiperpolariza.
El movimiento de la membrana basilar provoca el movimiento de izquierda de los cilios, el líquido que está dispuesta es rico en potasio y por esto se abren los canales de potasio.
- Explique el papel de las células ciliadas externas e internas en la transducción auditiva.
Células ciliadas externas : existen mayor número de células ciliadas externas (20.000) que internas, están dispuestas en tres filas Estas células tienen una tasa de inervación inferior a las c.internas. Sólo mantienen conexión con el 5% de fibras aferentes del ganglio espiral, tiene conexiones aferentes (sinapsis pequeña) y eferentes (sinapsis gorda) que trae información desde la oliva superior medial, hacen sinapsis con la célula ciliar externa y liberan acetilcolina. Las células ciliadas externas actúan de amplificador de sonidos gracias a las proteínas motoras prestina que se encuentra en la membrana de la célula, éstas son capaces de modificar la longitud de la célula en respuesta a un sonido (incluye un potencial de receptor y un cambio de longitud), no utiliza ATP como fuente de energía, es muy rápido, el movimiento cambia la forma de la membrana basilar, este efecto motor aporta una contribución a la onda viajera que se propaga a lo largo de membrana basilar y hace que los esterocilios de la célula ciliada interna se doblen más, de forma que aumenta la respuesta en el nervio auditivo, por lo que las células ciliadas externas contribuyen en la señal de salida coclear.
Teoría espacial (Helmholtz): esta teoría afirma que existe una organización tonotópica de las frecuencias en la membrana basilar. Es decir, que las células sensoriales que se encuentran cercanas a la base de la membrana basilar son afectadas principalmente por tonos de alta frecuencia, en cambio, las localizadas cerca al helicotrema son estimuladas principalmente por tonos de baja frecuencia. Además afirma que diferentes frecuencias excitan distintas fibras nerviosas en el área auditiva primaria.
Cada frecuencia corresponde a un lugar físico en la membrana basilar, este mecanismo espacial según la frecuencia deforma la membrana basilar para frecuencia alta en su base y frecuencia baja el vértice una codificación tonotópica. Las neuronas a medida que ascienden se vuelven más afinadas (dependiendo de la intensidad del estímulo si el estímulo tiene una intensidad elevada la neurona se vuelve menos selectiva, se especializa a una frecuencia sigue respondiendo a su pico de onda) algunas neuronas en el núcleo coclear responden a frecuencias que cambian con el tiempo, neuronas el tálamo CGM responden a vocalizaciones, otras selectiva a frecuencia simple las del nervio auditivo, oliva superior neuronas biaurales especificas en la localización del sonido.
Teoría temporal (Rutherford): propone que el oído convierte las ondas sonaras en señales eléctricas, sin realizar ninguna otra función (procesado, filtrado, análisis…) pasando la información intacta al cerebro.
Principio de la “andanada”: mecanismo neural que codifica frecuencias intermedias (100-5.000 Hrz). Propone que cada fibra nerviosa no dispara en el mismo momento, sino que más bien la actividad neural total o los potenciales de acción totales se distribuyen en una serie de fibras nerviosas auditivas, lo cual significa que disparan o se activan coordinadamente para producir la frecuencia del estímulo.
-Codificación del timbre.
Cóclea como analizador espectral: la cóclea actúa como un filtro que de frecuencias que separa y analiza las frecuencias individuales que componen los sonidos complejos. La onda compleja llega a la membrana basilar, que descompone las frecuencias de onda en onda, dependiendo de su frecuencia en sobretonos. Lo hace debido a tonotópica de la membrana.
- Mecanismos de localización de la fuente sonora.
Para la localización del sonido utilizamos diferentes técnicas, para localizar fuentes sonoras en el plano horizontal (derecha e izquierda) se necesita información de los dos oídos, mientras que en el plano vertical (arriba-abajo) no es necesario.
-Claves monoculares.
Efecto Doppler: cuando la fuente de ondas y el observador están en movimiento relativo con respecto al medio material en el cual la onda se propaga, la frecuencia de las ondas observadas es diferente de la frecuencia de las ondas emitidas por la fuente. Si el objeto se aleja la
frecuencia del sonido disminuye, en el caso de que el objeto se acerque, la frecuencia del sonido aumenta.
-Claves binoculares:
Plano horizontal.
Diferencia interaural de tiempo ITD (oliva superior medial): si el sonido proveniente es brusco y vienen de la derecha alcanzara primero el oído derecho y existirá un amplio retraso interaural al oído izquierdo, si el sonido viene directamente de delante no se produce retraso. Debido las distancias de nuestros oídos (20 cm) el sonido que impacta por la derecha tardará 0.6ms en llegar al oído izquierdo, el resultado de este retraso que es detectado por las neuronas, nos permite localizar el origen de un sonido en el plano horizontal.
Los sonidos continuos (200 hz) son más complejos de identificar ya que están presentes en ambos oídos. En este caso se utilizará el tiempo de llegada para localizar el sonido, comparamos el tiempo en el que la misma fase de la onda sonora alcanza cada oído. Como la onda sonora es mucho más larga que la distancia que hay entre nuestros oídos, podemos utilizar de manera fiable el retraso interaural del pico de la onda para determinar la localización del sonido.
Diferencias interaurales de fase IPD (núcleo oliva superior medial).
Localización mediante diferencias interaurales de intensidad IID (oliva superior lateral): los tonos continuos de frecuencia alta (2.000 a 20.000hz) el tiempo de llegada es muy rápido y el ciclo de onda más pequeño que la distancia existente entre ambos oídos, aquí el tiempo no servirá para identificar la localización del sonido. En este caso el cerebro dispone de otro mecanismo, la diferencia interaural de intensidad entre los dos oídos, hay una relación directa entre la dirección de la que procede un sonido y el grado en que nuestra cabeza atenúa el sonido para el otro oído (sombra acústica). Si el sonido proviene de la derecha llegara al izquierdo con una intensidad baja, si viene por delante misma intensidad para ambos, las neuronas que son sensibles a la intensidad utilizan la información para localizar el sonido. La cabeza tiende a oponerse al paso de la onda de sonido; se trata de una característica conocida como efecto de sombra de la cabeza. Así pues, se presenta una diferencia de interaural de intensidad (IID), que refleja la diferencia en la intensidad de la onda llega a cada oído. Sin embargo, este índice tiene una dependencia importante de la frecuencia del sonido emitido.
- Explique qué entiende por organización tonotópica de la corteza auditiva.
La tonotópica es la organización sistemática de la frecuencia, hay mapas tonotópicos de la membrana basilar en cada uno de los núcleos de relevo en CGM y en la corteza
