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19.6: 유모 세포
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Biology

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Hair Cells
 
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19.6: Hair Cells

19.6: 유모 세포

Hair cells are the sensory receptors of the auditory system—they transduce mechanical sound waves into electrical energy that the nervous system can understand. Hair cells are located in the organ of Corti within the cochlea of the inner ear, between the basilar and tectorial membranes. The actual sensory receptors are called inner hair cells. The outer hair cells serve other functions, such as sound amplification in the cochlea, and are not discussed in detail here.

Hair cells are named after the hair-like stereocilia that protrude from their tops and touch the tectorial membrane. The stereocilia are arranged by height and are attached by thin filaments called tip links. The tip links are connected to stretch-activated cation channels on the tips of the stereocilia.

When a sound wave vibrates the basilar membrane, it creates a shearing force between the basilar and tectorial membranes that moves the hair cell stereocilia from side to side. When the cilia are displaced towards the tallest cilium, the tip links stretch, opening the cation channels. Potassium (K+) then flows into the cell, because there is a very high concentration of K+ in the fluid outside of the stereocilia. This large voltage difference creates an electrochemical gradient that causes an influx of K+ once the channels are opened.

This influx of positive charge depolarizes the cell, increasing the voltage across the membrane. This causes voltage-gated calcium (Ca2+) channels in the cell body to open, and Ca2+ flows into the cell. Ca2+ triggers a signaling cascade that causes synaptic vesicles containing excitatory neurotransmitter molecules to fuse to the cell membrane and be released, exciting the postsynaptic auditory nerve cell and increasing the transmission of action potentials to the brain. When the stereocilia are pushed in the opposite direction, towards the shortest stereocilia, the tip links relax, the cation channels close, and the cell becomes hyperpolarized (i.e., the membrane potential is more negative) compared to its resting state.

Characteristics of the sound wave, such as frequency, are encoded in the pattern of hair cell activation and, consequently, auditory nerve cell activation. This information is then sent to the brain for interpretation.

모발 세포는 청각 시스템의 감각 수용체입니다 - 그들은 신경계가 이해할 수있는 전기 에너지로 기계적 음파를 변환합니다. 모발 세포는 바질라와 지각 막 사이의 내이의 달팽이관 내 코르티 의 장기에 있습니다. 실제 감각 수용체는 내부 모발 세포라고 합니다. 외발 모발 세포는 달팽이관내의 음증폭과 같은 다른 기능을 제공하며 여기에서 자세히 논의되지 않는다.

모발 세포는 상판에서 튀어나와 지각 막을 만지는 머리카락과 같은 스테레오실리아의 이름을 따서 명명되었습니다. 스테레오실리아는 높이로 배열되며 팁 링크라는 얇은 필라멘트에 의해 부착됩니다. 팁 링크는 스테레오실리아 의 끝에 스트레치 활성화 된 양이온 채널에 연결되어 있습니다.

음파가 바실라 멤브레인을 진동하면 바질라와 지각 막 사이에 전단력이 생성되어 모발 세포 스테레오실리를 좌우로 이동시킵니다. 섬모가 가장 높은 실륨쪽으로 변위되면 팁이 늘어나고 양이온 채널을 열어보입니다. 칼륨 (K+)다음 스테레오실리아 외부유체에서 K+의 매우 높은 농도가 있기 때문에 세포로 흐른다. 이 큰 전압 차이는 채널이 열리면 K+의 유입을 일으키는 전기 화학 적 그라데이션을 만듭니다.

양전하의 유입은 세포를 탈극시켜 멤브레인 전반에 걸쳐 전압을 증가시킵니다. 이로 인해 세포 본체의 전압 게이트 칼슘(Ca2+)채널이 열리고 Ca2+ 셀로 흐릅니다. Ca2+ 세포 막에 융합 하 고 출시 될 흥분 신경 전달 물질 분자를 포함 하는 시 냅 스 소포를 일으키는 신호 폭포를 트리거 하 고 뇌에 행동 잠재력의 전송을 증가. 스테레오실리아가 반대 방향으로 밀려나면, 가장 짧은 스테레오실리아를 향해, 팁 링크가 이완되고, 양이온 채널이 닫히고, 세포는 과극화된다 (즉, 멤브레인 전위는 더 부정적이다) 휴식 상태에 비해.

주파수와 같은 음파의 특성은 모발 세포 활성화 패턴에 인코딩되고, 결과적으로 청각 신경 세포 활성화가 활성화된다. 이 정보는 해석을 위해 뇌로 전송됩니다.


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