Электрические явления в улитке

При отведении электрических потенциалов от разных частей улитки различают пять электрических феноменов:

1. Мембранный потенциал волосковых клеток, равный —80 мв. Регистрируется при введении в нее микроэлектрода.

2. Эндокохлеарный потенци­ал — регистрируется при прохождении микроэлектрода через каналы улитки. Эндолимфа, содержащая много ионов калия, имеет положительный заряд по отношению к перилимфе верхнего и нижнего каналов, он равен +80 мв. Эндокохлеарный потенциал создается за счет функционирования сосудистой полоски и обус­ловлен определенным уровнем окислительно-восстановительных реакций. Он является источником энергии для процесса преобра­зования воздействующего раздражителя в нервный импульс. Раз­рушение сосудистой полоски и гипоксия приводят к исчезнове­нию эндокохлеарного потенциала.

3. Микрофонный потенциал, или эффект, возникает в улитке при действии звука, является фи­зическим явлением и полностью отражает форму звуковых волн. Он регистрируется при помещении электродов в барабанной ле­стнице вблизи от кортиева органа или на круглом окне. Этот по­тенциал аналогичен выходному напряжению микрофона, и если его подать на усилитель и пропустить через громкоговоритель, то получим воспроизведение речи. Происхождение микрофонного эффекта не совсем ясно, его связывают с механохимическими преобразованиями в волосковых клетках кортиева органа, по­вреждение которого приводит к исчезновению микрофонного эф­фекта.

4. Суммационный потенциал: при действии звуков большой силы и частоты происходит стойкое изменение нулевой линии на записи электрических колебаний или сдвиг исходной разности по­тенциалов — это суммационный потенциал, который, в отличие от микрофонного, воспроизводит не форму звуковой волны, а ее оги­бающую.

5. Потенциалы действия слухового нерва регистрируют­ся при отведении от волокон слухового нерва. Их частота зависит от высоты действующего на ухо тона, но до определенных преде­лов. Если частота звуковых колебаний не превышает 1000 в секун­ду, то в слуховом нерве возникают импульсы такой же частоты. При действии на ухо высокочастотных колебаний частота импуль­сов в слуховом нерве ниже, чем частота звуковых колебаний. По­тенциал действия слухового нерва является результатом синаптической передачи возбуждения в нервных элементах кортиева ор­гана с участием медиатора (возможно, глутамата).

Механизм восприятия звуков различной частоты

Существуют две теории восприятия звуков. Согласно резо­нансной теории слуха Г.Д.Гельмгольца (1885 г.), базилярная Мемб­рана состоит из отдельных волокон (струн резонатора), настроен­ных на звуки определенной частоты. Так, звуки высокой частоты воспринимаются короткими волокнами базилярной мембраны, расположенными ближе к основанию улитки, низкой частоты — длинными волокнами вершины улитки. Теория места основана на различной способности волосковых клеток, расположенных в разных местах базилярной мембраны, воспринимать звуки раз­личной частоты. Повреждение отдельных участков базилярной мембраны с волосковыми клетками приводит к повышению поро­га восприятия звуков определенной частоты.