Back to chapter

19.8:

Het Vestibulair Systeem

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
The Vestibular System

Languages

Share

– [Instructeur] Het evenwichtsorgaan detecteert de positie en beweging van het hoofd door het labyrint van het binnenoor, dat drie halfcirkelvormige kanalen en twee statolietorganen heeft. De statolieten bevatten vestibulaire haarcellen die onder het statolithische membraan zitten, dat is geïmpregneerd met statoconia, calciumcarbonaatkristallen. Als het hoofd op een bepaalde manier beweegt, zoals naar voren kantelen, verschuift dit relatief zware membraan, waardoor de stereocilie op de top van de haarcellen verschoven worden en er een neuraal signaal wordt gegenereerd. De halfcirkelvormige kanalen hebben ook vestibulaire haarcellen, maar hun cilia zijn omgeven door een gelatineachtige cupula. Bewegingen van het hoofd, zoals rotaties, vervormen de cupula en verplaatsen de cilia. Voor alle vestibulaire haarcellen verhoogt een verplaatsing richting de langste cilium de afgifte van neurotransmitters, terwijl een verplaatsing in de tegenovergestelde richting de afgifte vermindert. Deze informatie wordt vervolgens via de vestibulaire zenuw naar de lagere delen van de hersenen, zoals de hersenstam en het cerebellum, gestuurd, zodat de blik en het evenwicht snel kunnen worden aangepast om de hoofdbewegingen te compenseren. Sommige vestibulaire informatie reist verder naar de cerebrale cortex waar het de perceptie van de lichaamsoriëntatie bevordert.

19.8:

Het Vestibulair Systeem

Het vestibulaire systeem is een set van structuren in het binnenoor 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 door endolymfevloeistof is omgeven. Wanneer het hoofd bewegingen ervaart, zoals 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 gekoppelde ionenkanalen openen, waardoor de cel depolariseert en de afgifte van neurotransmitters toeneemt. 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, en naar bepaalde optische spieren. Dit maakt snelle motorische reacties mogelijk, zoals de vestibulo-oculaire reflex, die de oogpositie aanpast 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.

Suggested Reading

Lewis, Richard F. “Advances in the Diagnosis and Treatment of Vestibular Disorders: Psychophysics and Prosthetics.” The Journal of Neuroscience 35, no. 13 (April 1, 2015): 5089–96. [Source]