Back to chapter

19.8:

ВСстибулярная систСма

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

ВСстибулярная систСма опрСдСляСт ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π³ΠΎΠ»ΠΎΠ²Ρ‹ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π»Π°Π±ΠΈΡ€ΠΈΠ½Ρ‚ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅Π³ΠΎ ΡƒΡ…Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Ρ‚Ρ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΊΡ€ΡƒΠ³Π»Ρ‹Ρ… ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π° ΠΈ Π΄Π²Π° ΠΎΡ€Π³Π°Π½Π° ΠΎΡ‚ΠΎΠ»ΠΈΡ‚Π°. ΠžΡ€Π³Π°Π½Ρ‹ ΠΎΡ‚ΠΎΠ»ΠΈΡ‚Π° содСрТат вСстибулярныС волосяныС ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ располоТСны Π½ΠΈΠΆΠ΅ ΠΌΠ΅ΠΌΠ±Ρ€Π°Π½Ρ‹ ΠΎΡ‚ΠΎΠ»ΠΈΡ‚Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ насыщСн отокониями, кристаллами ΠΊΠ°Ρ€Π±ΠΎΠ½Π°Ρ‚Π° ΠΊΠ°Π»ΡŒΡ†ΠΈΡ. Когда Π³ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π° пСрСмСщаСтся ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, наклоняСтся Π²ΠΏΠ΅Ρ€Ρ‘Π΄, это ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ тяТёлыС ΠΌΠ΅ΠΌΠ±Ρ€Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ сдвиги, ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ стСрСоцилии Π½Π° Π²Π΅Ρ€Ρ…ΡƒΡˆΠΊΠ°Ρ… волосяных ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠΊ, гСнСрируя Π½Π΅ΠΉΡ€ΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ сигнал.ΠŸΠΎΠ»ΡƒΠΊΡ€ΡƒΠ³Π»Ρ‹Π΅ ΠΊΠ°Π½Π°Π»Ρ‹ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ вСстибулярныС волосяныС ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠΈ, Π½ΠΎ ΠΈΡ… Ρ†ΠΈΠ»ΠΈΠΈ ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ΅Π½Ρ‹ ΠΆΠ΅Π»Π°Ρ‚ΠΈΠ½ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΊΡƒΠΏΡƒΠ»ΠΎΠΉ. ДвиТСния Π³ΠΎΠ»ΠΎΠ²Ρ‹, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅, ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Π΄Π΅Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΊΡƒΠΏΡƒΠ»Ρ‹, ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡŽ Ρ†ΠΈΠ»ΠΈΠΉ. Для всСх вСстибулярных волосяных ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠΊ, смСщСниС Π² сторону самого высокой Ρ†ΠΈΠ»ΠΈΠΈ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ выброс нСйротрансмиттСра, Π° Π²ΠΎ врСмя пСрСмСщСния Π² ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ Π΅Π³ΠΎ.Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ эта информация Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‚ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π° Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· вСстибулярный Π½Π΅Ρ€Π² ΠΊ Π½ΠΈΠΆΠ½ΠΈΠΌ областям ΠΌΠΎΠ·Π³Π°, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΊΠ°ΠΊ ΡΡ‚Π΅Ρ€ΠΆΠ΅Π½ΡŒ ΠΌΠΎΠ·Π³Π° ΠΈ ΠΌΠΎΠ·ΠΆΠ΅Ρ‡ΠΎΠΊ, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, взгляд ΠΈ баланс ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ быстро ΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ для компСнсации Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ Π³ΠΎΠ»ΠΎΠ²Ρ‹. НСкоторая вСстибулярная информация ΠΈΠ΄Ρ‘Ρ‚ дальшС ΠΊ ΠΊΠΎΡ€Π΅ Π³ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠΎΠ·Π³Π°, Π³Π΄Π΅ это ΠΏΠΎΠΌΠΎΠ³Π°Π΅Ρ‚ Π² восприятии ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π°.

19.8:

ВСстибулярная систСма

ВСстибулярная систСма – это Π½Π°Π±ΠΎΡ€ структур Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅Π³ΠΎ ΡƒΡ…Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ чувство равновСсия ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ€Π°Π½ΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΡŽ. Π­Ρ‚Π° систСма состоит ΠΈΠ· структур Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Π»Π°Π±ΠΈΡ€ΠΈΠ½Ρ‚Π° Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅Π³ΠΎ ΡƒΡ…Π°, Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ ΡƒΠ»ΠΈΡ‚ΠΊΡƒ ΠΈ Π΄Π²Π° ΠΎΡ‚ΠΎΠ»ΠΈΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΎΡ€Π³Π°Π½Π° – ΠΌΠ°Ρ‚ΠΊΡƒ ΠΈ ΠΌΠ΅ΡˆΠΎΡ‡Π΅ΠΊ. Π›Π°Π±ΠΈΡ€ΠΈΠ½Ρ‚ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ содСрТит Ρ‚Ρ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ½Ρ‹Ρ… ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π° – Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΈΠΉ, Π·Π°Π΄Π½ΠΈΠΉ ΠΈ Π³ΠΎΡ€ΠΈΠ·ΠΎΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ – ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ Π² Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… плоскостях.

ВсС эти структуры содСрТат вСстибулярныС волосковыС ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠΈ – сСнсорныС Ρ€Π΅Ρ†Π΅ΠΏΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ вСстибулярной систСмы. Π’ ΠΎΡ‚ΠΎΠ»ΠΈΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… ΠΎΡ€Π³Π°Π½Π°Ρ… волосковыС ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠΈ находятся ΠΏΠΎΠ΄ студСнистым слоСм, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΌ ΠΎΡ‚ΠΎΠ»ΠΈΡ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΌΠ΅ΠΌΠ±Ρ€Π°Π½ΠΎΠΉ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ содСрТит ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹Π΅ кристаллы ΠΊΠ°Ρ€Π±ΠΎΠ½Π°Ρ‚Π° ΠΊΠ°Π»ΡŒΡ†ΠΈΡ, Π΄Π΅Π»Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π΅Π³ΠΎ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ тяТСлым. Когда Π³ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π° наклоняСтся, отолитовая ΠΌΠ΅ΠΌΠ±Ρ€Π°Π½Π° смСщаСтся, изгибая стСрСоцилии Π½Π° волосковых ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠ°Ρ….

Π’ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ½Ρ‹Ρ… ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π°Ρ… рСснички волосковых ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΠΊ содСрТатся Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ студСнистой ΠΊΡƒΠΏΡƒΠ»Ρ‹, ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ эндолимфичСской ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ. Когда Π³ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π° испытываСт двиТСния, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ускорСниС ΠΈ Π·Π°ΠΌΠ΅Π΄Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅, ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ двиТСтся, изгибая ΠΊΡƒΠΏΡƒΠ»Ρƒ ΠΈ рСснички Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Π½Π΅Π΅.

Подобно слуховым волосковым ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠ°ΠΌ, смСщСниС ΠΊ самой высокой рСсничкС заставляСт мСханичСски управляСмыС ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ ΠΊΠ°Π½Π°Π»Ρ‹ ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ, дСполяризуя ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΡƒ ΠΈ увСличивая высвобоТдСниС Π½Π΅ΠΉΡ€ΠΎΠΌΠ΅Π΄ΠΈΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ². Π‘ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊ самой ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎΠΉ рСсничкС гипСрполяризуСт ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΡƒ ΠΈ сниТаСт высвобоТдСниС Π½Π΅ΠΉΡ€ΠΎΠΌΠ΅Π΄ΠΈΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ² ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с ΠΏΠΎΠΊΠΎΠ΅ΠΌ. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, двиТСния Π³ΠΎΠ»ΠΎΠ²Ρ‹ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π½Π΅ΠΉΡ€ΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ сигналы.

ВСстибулярныС волосковыС ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠΈ ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ Π² Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… направлСниях Π² Ρ€Π°ΠΌΠΊΠ°Ρ… структур Π»Π°Π±ΠΈΡ€ΠΈΠ½Ρ‚Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ сами ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ Π² Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… направлСниях, Ρ‡Ρ‚ΠΎ позволяСт ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ Ρ‚ΠΈΠΏΡ‹ ΠΈ направлСния двиТСния Π³ΠΎΠ»ΠΎΠ²Ρ‹. Π­Ρ‚Π° информация пСрСдаСтся ΠΈΠ· Π»Π°Π±ΠΈΡ€ΠΈΠ½Ρ‚Π° Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· вСстибулярный Π½Π΅Ρ€Π² Π² части ΠΌΠΎΠ·Π³Π°, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ ствол ΠΌΠΎΠ·Π³Π° ΠΈ ΠΌΠΎΠ·ΠΆΠ΅Ρ‡ΠΎΠΊ, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ оптичСскиС ΠΌΡ‹ΡˆΡ†Ρ‹. Π­Ρ‚ΠΎ способствуСт быстрой Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ двиТСния, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ вСстибуло-Π³Π»Π°Π·Π½ΠΎΠΉ рСфлСкс, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π³Π»Π°Π·, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ взгляд Π² Ρ‚ΠΎ врСмя ΠΊΠ°ΠΊ Π³ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π° двиТСтся.

Π’ Π³ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π½ΠΎΠΌ ΠΌΠΎΠ·Π³Π΅ вСстибулярная информация ΠΈΠ· ΠΎΠ±ΠΎΠΈΡ… ΡƒΡˆΠ΅ΠΉ интСгрируСтся с Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌΠΈ Ρ‚ΠΈΠΏΠ°ΠΌΠΈ сСнсорной ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‡ΡŒ Π² пространствСнной ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ. НСкоторая вСстибулярный информация отправляСтся Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· таламус Π² ΠΊΠΎΡ€Ρƒ Π³ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠΎΠ·Π³Π°, помогая Π² ΡΠΎΠ·Π½Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ восприятии ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π² пространствС.

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]