Haarzellen

Die Cochlea (Schnecke) des Innenohrs enthält Haarzellen, sensorische Rezeptoren, die Schallwellen in neuronale Signale umwandeln, die vom Gehirn interpretiert werden können. Jede Zelle hat oben haarartige Stereozilien, die von der kürzesten zur höchsten angeordnet und durch dünne Spitzenglieder aneinander befestigt sind. Schallwellen vibrieren die Basilarmembran unter den Haarzellen und bewirken, dass sich die Zilien von einer Seite zur anderen bewegen.

Wenn sich die Zilien in Richtung des längsten Zilums bewegen, dehnen sich die Spitzenglieder und ziehen die daran befestigten Kationenkanäle auf. Kaliumionen fließen depolarisierend in die Zelle, wodurch sie im Inneren positiver geladen werden. Durch den Spannungsanstieg öffnen sich spannungsgesteuerte Kalziumkanäle und der daraus resultierende Zufluss von Kalziumionen löst die Freisetzung von Neurotransmittern auf den postsynaptischen Hörnerv aus, der Informationen an das Gehirn weiterleitet.

Wenn sich die Zilien in Richtung des kürzesten Ziliums bewegen, werden die Spitzenglieder zusammengedrückt und die Kationenkanäle geschlossen, wodurch die Zelle hyperpolarisiert wird, was sie im Inneren negativer macht und die Neurotransmitterfreisetzung verringert. Auf diese Weise können Haarzellen die Eigenschaften von Schallwellen, wie beispielsweise die Frequenz, in neuronale Signale umwandeln und so die Wahrnehmung ermöglichen.