Gehörorgan - Rezeption

Der Ort der Schallwahrnehmung (des Hörens) ist die Schnecke, Cochlea. Wie ihr Name schon sagt, gleicht sie optisch einem Schneckenhaus mit zweieinhalb Windungen. Die Cochlea besteht aus einem mit einer knöchernden Achse versehenen, aufgerollten, zum Ende (Helix) verlängerten Schlauch. Ein Querschnitt durch den Schlauch zeigt 3 parallele Gänge:

(1) Vorhofgang: oberer Gang der Cochlea, bildet die Verbindung zum ovalen Fenster und damit zum Steigbügel, mit Perilymphe gefüllt, führt Vibrationen des ovalen Fensters.

abgrenzende Membran: Reissner-Membran

(2) Ductus cochlearis: Auf der Basilarmembran sitzt das Corti-Organ. Das Corti-Organ ist das System, das Druckwellen in Aktionspotentiale umwandelt und damit für das Gehirn verarbeitbar macht. Dieser ist mit einer kaliumhaltigen Endolymphe gefüllt.

abgrenzende Membran: Basilarmembran

(3) Paukengang: unterer Gang der Cochlea, bildet Verbindung zum runden Fenster, der Paukenhöhle, mit Perilymphe gefüllt

Auditive Rezeption - Wie funktioniert das Hören?

Das Corti-Organ das eigentliche Hörorgan. Hier werden die Schallschwingungen in elektrische Impulse umgewandelt. Das Corti-Organ enthält sogenannte Haarsinneszellen. Haarsinneszellen sind keine Nervenzellen, sie generieren kein Aktionspotential. Sie werden den sekundären Sinneszellen zugeordnet. Sie besitzen an der apikalen Seite Stereovilli, die durch Schwingungen ausgelenkt werden können und mit einer darüber hängenden Tektorialmembran verbunden sind. Insgesamt finden sich ca. 20.000 äußere Haarsinneszellen. Wird die Tektorialmembran durch Schwingungen ausgelenkt, kommt es zur Ablenkung der Stereovilli und zur Erregung. Diese übertragen ihre Exzitation zur Signalverstärkung auf innere Haarsinneszellreihe. Die innere Haarzellreihe erregt nun ableitende Sensoneuronen durch Transmitterausschüttung. Die Axone dieser Neurone vereinen sich zum Gehörnerv, der die Informationen an das Gehirn weitergibt.

Wie nehmen Haarzellen diese Auslenkung wahr?

Das Grundprinzip ist wieder eine Depolarisation. Diese Positivierung des Membranpotentials erfolgt durch einen Kationeneinstrom über geöffnete Ionenkanäle. Durch Ablenkung der Stereovili werden membranintegrierte dehnungssensitive Kationenkanäle ebenfalls unter Spannung gesetzt und so mechanisch geöffnet (Prinzip der Mechanosensitivität).

Wie wird die Basilarmembran ausgelenkt?

Die Gehörknöchelchen wandeln die Schallwellen (Schwingungen der Luftmoleküle) des äußeren Gehörganges unter Schalldruckverstärkung in eine Wasserdruckwelle (da im Innenohr die Weiterleitung durch Flüssigkeit erfolgt) um. Der Steigbügel drückt auf die Membran am ovalen Fenster und setzt so die Perilymphe im Vorhofgang in Bewegung. Die Schwingung wandert als Druckwelle den Gang entlang, um die Helix herum und zurück durch den unteren Paukengang. So entstand der Begriff „Wanderwelle“. Durch diese Druckwelle wird auch die Basilarmembran ausgelenkt und verbiegt über die Tektorialmembran die Stereovili.

Wir werden verschiedene Tonhöhen moduliert?

Je nach Schwingungsfrequenz erreicht die vom ovalen Fenster ausgehende Druckwelle nur ganz bestimmte Punkte der Gänge und damit der Basilarmembran. So werden je nach Amplitudenmaximum immer bestimmte Areale der Haarzellen erregt, bestimmte Sensoneuronen aktiviert und ein frequenzspezifisches Aktivitätsmuster erzeugt. Je niedriger der Ton, desto weiter wandert die Druckwelle die Basilarmembran entlang. Dies wird auch als Tonotopie nach dem Ortsprinzip bezeichnet.