Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

19.8: Het Vestibulair Systeem
INHOUDSOPGAVE

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
The Vestibular System
 
TRANSCRIPT

19.8: The Vestibular System

19.8: Het Vestibulair Systeem

The vestibular system is a set of inner ear structures that provide a sense of balance and spatial orientation. This system is comprised of structures within the labyrinth of the inner ear, including the cochlea and two otolith organs—the utricle and saccule. The labyrinth also contains three semicircular canals—superior, posterior, and horizontal—that are oriented on different planes.

All of these structures contain vestibular hair cells—the sensory receptors of the vestibular system. In the otolith organs, the hair cells sit beneath a gelatinous layer called the otolithic membrane, which contains otoconia—calcium carbonate crystals—making it relatively heavy. When the head is tilted, the otolithic membrane shifts, bending the stereocilia on the hair cells.

In the semicircular canals, the cilia of the hair cells are contained within a gelatinous cupula, which is surrounded by endolymph fluid. When the head experiences movements, such as rotational acceleration and deceleration, the fluid moves, bending the cupula and the cilia within it.

Similar to the auditory hair cells, displacement towards the tallest cilium causes mechanically-gated ion channels to open, depolarizing the cell and increasing neurotransmitter release. Displacement towards the shortest cilium hyperpolarizes the cell and decreases neurotransmitter release compared to rest. In this way, head movements are transduced into neural signals.

Vestibular hair cells are oriented in different directions within the structures of the labyrinth—which are themselves oriented in different directions—allowing diverse types and directions of head movement to be detected. This information is sent from the labyrinth through the vestibular nerve to parts of the brain, such as the brainstem and cerebellum, as well as certain optic muscles. This enables rapid motor responses, such as the vestibulo-ocular reflex, which adjusts eye position to stabilize gaze while the head is moving.

In the brain, vestibular information from both ears is integrated with other types of sensory information—such as visual information—to aid in spatial orientation. Some vestibular information is sent through the thalamus to the cerebral cortex—aiding in the conscious perception of orientation in space.

Het vestibulaire systeem is een set van binnenoorstructuren die een gevoel van evenwicht en ruimtelijke oriëntatie bieden. Dit systeem bestaat uit structuren in het labyrint van het binnenoor, inclusief het slakkenhuis en twee otolietorganen - de utricula en de saccule. Het labyrint bevat ook drie halfcirkelvormige kanalen - superieur, posterieur en horizontaal - die op verschillende vlakken zijn georiënteerd.

Al deze structuren bevatten vestibulaire haarcellen - de sensorische receptoren van het vestibulaire systeem. In de otolithische organen zitten de haarcellen onder een gelatineuze laag, het otolithische membraan genaamd, dat otoconia - calciumcarbonaatkristallen - bevat, waardoor het relatief zwaar is. Wanneer het hoofd wordt gekanteld, verschuift het otolithische membraan en buigt de stereocilia op de haarcellen.

In de halfcirkelvormige kanalen bevinden de trilharen van de haarcellen zich in een geleiachtige cupula, die is omgeven door endolymfevloeistof. Wanneer het hoofd bewegingen ervaart, sAls rotatieversnelling en vertraging, beweegt de vloeistof en buigt de cupula en de trilharen erin.

Net als bij de gehoorhaarcellen, zorgt verplaatsing naar de hoogste cilium ervoor dat mechanisch gepoorte ionenkanalen openen, de cel depolariseren en de afgifte van neurotransmitters verhogen. Verplaatsing naar de kortste cilium hyperpolariseert de cel en vermindert de afgifte van neurotransmitters in vergelijking met rust. Op deze manier worden hoofdbewegingen omgezet in neurale signalen.

Vestibulaire haarcellen zijn in verschillende richtingen georiënteerd binnen de structuren van het labyrint - die zelf in verschillende richtingen zijn georiënteerd - waardoor verschillende soorten en richtingen van hoofdbewegingen kunnen worden gedetecteerd. Deze informatie wordt vanuit het labyrint via de vestibulaire zenuw naar delen van de hersenen gestuurd, zoals de hersenstam en het cerebellum, evenals naar bepaalde optische spieren. Dit maakt snelle motorische reacties mogelijk, zoals de vestibulo-oculaire reflex, die de oogpositie aanpastn om de blik te stabiliseren terwijl het hoofd beweegt.

In de hersenen wordt vestibulaire informatie van beide oren geïntegreerd met andere soorten sensorische informatie - zoals visuele informatie - om te helpen bij ruimtelijke oriëntatie. Sommige vestibulaire informatie wordt via de thalamus naar de hersenschors gestuurd, wat helpt bij de bewuste waarneming van oriëntatie in de ruimte.


Aanbevolen Lectuur

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

Waiting X
simple hit counter