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19.7: La cóclea
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The Cochlea
 
TRANSCRIPCIÓN

19.7: The Cochlea

19.7: La cóclea

The cochlea is a coiled structure in the inner ear that contains hair cells—the sensory receptors of the auditory system. Sound waves are transmitted to the cochlea by small bones attached to the eardrum called the ossicles, which vibrate the oval window that leads to the inner ear. This causes fluid in the chambers of the cochlea to move, vibrating the basilar membrane.

The basilar membrane extends from the basal end of the cochlea near the oval window to the apical end at its tip. Although the cochlea itself narrows towards the apical end, the basilar membrane has the opposite geometry—becoming wider and more flexible towards the apical end.

Primarily because of these physical characteristics, the apical end of the basilar membrane maximally vibrates when exposed to low-frequency sounds, while the narrower, stiffer basal end maximally vibrates when exposed to high frequencies. This gradient of frequency response creates tonotopy—a topographic map of pitch—in the cochlea.

The hair cells are stimulated by the shearing force created by the vibration of the basilar membrane below them, relative to the stiffer tectorial membrane above them. Because of the tonotopy of the basilar membrane, hair cells are maximally stimulated by different frequencies depending on where they are in the cochlea. Those at the basal end respond best to high frequencies, and those at the apical end respond best to low frequencies. Consequently, their postsynaptic cells—the auditory nerve cells—have the same tonotopic pattern of responses.

This tonotopy is maintained throughout the auditory pathway, with information from different regions of the cochlea traveling in organized, parallel pathways through the brain. Ultimately, the primary auditory cortex contains a “map” of inputs from the basal to the apical end of the cochlea. The neurons that are stimulated within this map correlate with the frequencies that were heard, aiding in pitch discrimination.

Therefore, the cochlea plays a vital role both in the transduction of sound information into neural signals and the initial encoding of the pitch.

La cóclea es una estructura enrollada en el oído interno que contiene células pilosas, los receptores sensoriales del sistema auditivo. Las ondas sonoras se transmiten a la cóclea por pequeños huesos unidos al tímpano llamados osículos, que vibran la ventana ovalada que conduce al oído interno. Esto hace que el líquido en las cámaras de la cóclea se mueva, vibrando la membrana basilar.

La membrana basilar se extiende desde el extremo basal de la cóclea cerca de la ventana ovalada hasta el extremo apical en su punta. Aunque la cóclea en sí se estrecha hacia el extremo apical, la membrana basilar tiene la geometría opuesta, cada vez más ancha y flexible hacia el extremo apical.

Principalmente debido a estas características físicas, el extremo apical de la membrana basilar vibra al máximo cuando se expone a sonidos de baja frecuencia, mientras que el extremo basal más estrecho y rígido vibra al máximo cuando se expone a altas frecuencias. Este gradiente de respuesta de frecuencia crea tonotopy (un mapa topográfico de tono) en la cóclea.

Las células pilosas son estimuladas por la fuerza de cizallamiento creada por la vibración de la membrana basilar por debajo de ellas, en relación con la membrana tectorial más rígida por encima de ellas. Debido a la tonotopy de la membrana basilar, las células pilosas son estimuladas al máximo por diferentes frecuencias dependiendo de dónde se encuentran en la cóclea. Los que están en el extremo basal responden mejor a las frecuencias altas, y los que están en el extremo apical responden mejor a las frecuencias bajas. En consecuencia, sus células postsinápticas ,las células nerviosas auditivas— tienen el mismo patrón tonoópico de respuestas.

Esta tonotopía se mantiene a lo largo de la vía auditiva, con información de diferentes regiones de la cóclea que viajan en vías organizadas y paralelas a través del cerebro. En última instancia, la corteza auditiva primaria contiene un "mapa" de entradas desde el extremo basal hasta el extremo apical de la cóclea. Las neuronas que se estimulan dentro de este mapa se correlacionan con las frecuencias que se escucharon, ayudando en la discriminación de tono.

Por lo tanto, la cóclea desempeña un papel vital tanto en la transducción de información sonora en señales neuronales como en la codificación inicial del tono.


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