19.6: Las células ciliadas

Las células ciliadas son los receptores sensoriales del sistema auditivo: transducen ondas sonoras mecánicas en energía eléctrica que el sistema nervioso puede entender. Las células ciliadas se encuentran en el órgano de Corti dentro de la cóclea del oído interno, entre las membranas basilar y tectoria. Los receptores sensoriales reales se llaman células capilares internas. Las células ciliadas externas cumplen otras funciones, como la amplificación del sonido en la cóclea, y no se discuten en detalle aquí.

Las células ciliadas deben su nombre a los estereocilios, que son similares al pelo que sobresale de su parte más alta y tocan la membrana tectoria. Los estereocilios están ordenados por altura y están unidos por filamentos delgados llamados puentes apicales. Los puentes apicales están conectados a canales de catión activados por estiramiento en las puntas de los estereocilios.

Cuando una onda sonora hace vibrar la membrana basilar, crea una fuerza de cizallamiento entre las membranas basilar y tectoria que mueve la estereocilios de la célula ciliada de lado a lado. Cuando los cilios son desplazados hacia el cilio más alto, el puente apical se estira, abriendo los canales catiónicos. El potasio (K⁺) entonces fluye hacia el interior de la célula, porque hay una concentración muy alta de K⁺ en el líquido de fuera de los estereocilios. Esta gran diferencia de voltaje crea un gradiente electroquímico que causa una afluencia de K⁺ una vez abiertos los canales.

Esta afluencia de carga positiva despolariza la célula, aumentando el voltaje a lo largo de la membrana. Esto hace que los canales de calcio cerrados por voltaje (Ca^{2+</sup) en el cuerpo de la célula se abran, y Ca2+ fluye hacia el interior de la célula. Ca2+desencadena una cascada de señales que causa vesículas sinápticas que contienen moléculas de neurotransmisores excitatorios para fusionarse con la membrana celular y ser liberado, estimulando la célula nerviosa auditiva postsináptica y aumentando la transmisión de potenciales de acción al cerebro. Cuando los estereocilios son empujados en la dirección opuesta, hacia el estereocilio más corto, los puentes apicales se relajan, los canales catiónicos se cierran y la célula se hiperpolariza (es decir, el potencial de membrana es más negativo) en comparación con su estado de reposo.}

Las características de la onda sonora, como la frecuencia, están codificadas en el patrón de activación de la célula ciliada y, en consecuencia, la activación de las células nerviosas auditivas. Esta información se envía al cerebro para su interpretación.