Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

19.6: Cellules ciliées
TABLE DES
MATIÈRES

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Hair Cells
 
TRANSCRIPTION

19.6: Hair Cells

19.6: Cellules ciliées

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.

Les cellules capillaires sont les récepteurs sensoriels du système auditif , elles transduisent les ondes sonores mécaniques en énergie électrique que le système nerveux peut comprendre. Les cellules capillaires sont situées dans l’organe de Corti dans la cochlée de l’oreille interne, entre les membranes basilaires et téctoriales. Les récepteurs sensoriels réels sont appelés cellules capillaires internes. Les cellules capillaires externes servent d’autres fonctions, telles que l’amplification sonore dans la cochlée, et ne sont pas discutées en détail ici.

Les cellules capillaires sont nommées d’après la stéréocilia ressemblant à des cheveux qui dépassent de leur sommet et touchent la membrane téctoriale. Les stéréocilia sont disposés par hauteur et sont attachés par de minces filaments appelés liens de pointe. Les liens de pointe sont reliés à des canaux de cation activés par étirement sur les extrémités de la stéréocilia.

Lorsqu’une onde sonore fait vibrer la membrane basilaire, elle crée une force de tonte entre les membranes basilaires et téctoriales qui déplace la stéréocilia des cellules capillaires d’un côté à l’autre. Lorsque les cils sont déplacés vers le plus haut cilium, les liens de pointe s’étirent, ouvrant les canaux de cation. Potassium (K+) coule alors dans la cellule, parce qu’il ya une concentration très élevée de K+ dans le fluide à l’extérieur de la stéréocilia. Cette grande différence de tension crée un gradient électrochimique qui provoque un afflux de K+ une fois que les canaux sont ouverts.

Cet afflux de charge positive dépolarise la cellule, augmentant la tension à travers la membrane. Cela provoque des canaux de calcium à tension (Ca2+) dans le corps cellulaire à ouvrir, et Ca2 + coule dans la cellule. Ca2+ déclenche une cascade de signalisation qui provoque des vésicules synaptiques contenant des molécules de neurotransmetteur excitateurs à fusionner à la membrane cellulaire et être libéré, excitant la cellule nerveuse auditive postsynaptique et l’augmentation de la transmission des potentiels d’action au cerveau. Lorsque les stéréocilias sont poussés dans la direction opposée, vers la stéréocilia la plus courte, les liens de pointe se détendent, les canaux de cation se ferment, et la cellule devient hyperpolarisée (c.-à-d. le potentiel de la membrane est plus négatif) par rapport à son état de repos.

Les caractéristiques de l’onde sonore, telles que la fréquence, sont codées dans le modèle d’activation des cellules capillaires et, par conséquent, l’activation des cellules nerveuses auditives. Cette information est ensuite envoyée au cerveau pour interprétation.


Lecture suggérée

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter