Dipartimento di Neurologia e Otorinolaringoiatria Università di Roma “La Sapienza” Dott. Giuseppe Attanasio, MD, PhD www.otoiatria.it
Jun 29, 2015
Dipartimento di Neurologia e Otorinolaringoiatria Università di Roma “La Sapienza”
Dott. Giuseppe Attanasio, MD, PhD
www.otoiatria.it
Differenza tra la pressione sonora misurata vicino alla membrana timpanica e quella misurata in campo libero
(guadagno massimo tra 2 e 5 kHz, picco a 3-4 kHz)
DANNO DA TRAUMA
ACUSTICO A 4 KHz
Direzionalità del suono (binauralità)
Rinforzo dell’energia meccanica
1. MARTELLO
2. INCUDINE
3. STAFFA E F.O.
4. MEMBRANA TIMPANICA
5. FINESTRA ROTONDA
6. TUBA DI EUSTACHIO
a b
MUSCOLI (a, b)
Incudine (corpo)
Muscolo stapediale e processo piramidale
Staffa
Processo lungo del martello (manico)
Testa del martello
Membrana timpanica
Corda timpani
Nervo facciale
CSL
Tuba di Eustachio
MUSCOLI DELL’ORECCHIO MEDIO
• M. TENSORE DEL TIMPANO
• M. STAPEDIO
• Protezione della coclea da suoni a bassa frequenza (<2 kHz) di intensità superiore a 90 dB
• Rigidità alla catena ossiculare• Riduzione dei rumori
fisiologici (masticazione, fonazione)
• Miglioramento del rapporto segnale-rumore
• Aumento del range dinamico
Incudine
Muscolo stapediale e processo piramidale
Staffa
Muscolo tensore del timpano e processo cocleariforme
Collo del martello
Membrana timpanica
Corda timpani
Nervo facciale
CSL
FATTORI CHE DETERMINANO IL
GUADAGNO PRESSORIO DI 25-30 dB
1. La superficie vibratoria della M.T. è 20 volte superiore di quella della staffa.
2. Il processo lungo dell’incudine è più corto (1,3 volte) della testa e del manico del martello
3. Forma della membrana timpanica
MEMBRANA TIMPANICA
STAFFA
INCUDINEMARTELLO
LA COCLEA
Staffa Fines. ovale
Finestra rotonda
Elicotrema
L’organo di Corti
L’organo di Corti SCALA VEST.
SC. TIMP
CANALE COCLEARE
Microscopia ottica ed elettronica a scansione
1. Attacco della M. di Reissner
2. Cellule marginali
3. Cellule basali
4. Capillari sanguigni
STRIA VASCULARIS
MEMBRANA DI REISSNER
LE STEREOCILIA
Cross-links e top-links
LE CELLULE CILIATE
CELLULE CILIATE INTERNE CELLULE CILIATE ESTERNE NUMERO 3.500 12.000 FORMA Fiasco Cilindrica STEREOCIGLIA:
Numero di ciglia Poche Molte Disposizione 3-4 file, leggermente curvate 6-7 file, a forma di V o W
Attacco alla M. Tectoria Nessuno o labile La ciglia più lunga fortemente adesa
ULTRASTRUTTURA: Posizione del nucleo Centrale Basale
Organelli citoplasmatici Disseminati Adiacenti alla membrana cellulare CELLULE DI SOSTEGNO Completamente circondate Alla superficie ed alla base INNERVAZ. AFFERENTE:
Terminazioni Tipo I Tipo II Numero di assoni 27.000 2.100
Cellule ciliate/assoni 1,8/1 5,7/1 INNERVAZ. EFFERENTE:
Origine Complesso olivare superiore laterale Complesso olivare superiore mediale Terminazioni post-sinaptiche Dendriti afferenti Base delle cellule
Staffa Fines. ovale
Finestra rotonda
S.T.
S.V.
Vibrazione della membrana basilare
Ampiezza di vibrazione in risposta a 4 differenti frequenze di stimoli in rapporto alla distanza dalla staffa
Il picco di massima ampiezza di depiazzamento varia in funzione della frequenza dello stimolo
L’onda sonora muove la membrana basilare su e giù.
Le stereocilia delle OHCs in contatto con la membrana tectoria vengono spostate verso la stria , si aprono i canali ionici del K+ e le cellule si depolarizzano contrazione
La contrazione delle OHCs amplifica il movimento dell’Organo di Corti e permette l’ancoraggio delle stereocilia delle IHCs alla membrana tectoria
Il depiazzamento delle stereocilia delle IHCs le depolarizza e attiva il messaggio elettrico che viene inviato alla fibre nervosa afferente (tipo I)
LA TRASDUZIONE DEL SEGNALE SONORO
DISTRIBUZIONE DELL’ACTINA NELL’ORGANO DI CORTI
DISTRIBUZIONE DELLA FODRINA NELL’ORGANO DI CORTI
+
-
INNERVAZIONE DELL’ORGANO DI CORTI
FASCIO AFFERENTE
FASCIO EFFERENTE
Fascio OC mediale Fascio OC laterale
Large, radial distribution and
synapse predominantly
with the receptors cells
Spiral distribution and synapse exclusively
with dendrites
Fascio medialeFascio laterale
AZIONI DEL SISTEMA EFFERENTE OLIVO-COCLEARE
• Soppressione delle risposte del nervo acustico(Guinan & Gifford, 1988; Liberman, 1989)
• Protezione da trauma acustico(Rajan et al., 1988; Attanasio et al., 1999)
• Effetto anti-mascheramento(Nieder & Nieder, 1970; Kawase, 1993)
Circa 30.000 fibre
95% alle cellule ciliate interne (IHC)
5% alle cellule ciliate esterne (OHC)
GANGLIO SPIRALE
(Corpi cellulari del nervo acustico)
60 dB
ECoG
OHC
OHC + IHC
Potenz. Rif. : 0
+80
CM
PA
-80
SP
ECoG
FISIOLOGIA DEL NERVO ACUSTICO
Le CURVE DI SINTONIA (Tuning Curves) sono la misura più diretta della funzione di ogni singola fibra
La punta della curva corrisponde alla frequenza caratteristica della fibra nervosa
BASSE FREQUENZE (<3 kHz) ALTE FREQUENZE (>3 kHz)
NERVO UDITIVO
ISTOGRAMMI PST NUCLEO COCLEARE
Random, all’onset dello stimolo (simile alle scariche del nervo alle alte frequenze)
Random, dopo una pausa successiva ad un ripido evento all’onset
Gruppo di risposte non correlate alla frequenza
Una sola scarica
PRIMARY-LIKE
PAUSERS
CHOPPERS
ON-RESPONDERS
ISTOGRAMMI PST CORPO TRAPEZOIDE
BASSE FREQUENZE (<3 kHz) ALTE FREQUENZE (>3 kHz)
Primary Auditory Pathway Non-primary pathways
1. Solco laterale
2. Area temporale
3. Area uditiva primaria
I: nervo acustico (1,6ms)
III: compl. Oliv. Sup.(3,8)
II: nucleo cocleare (2,8)
IV: lemnisco laterale (5,7)
V: collicolo inferiore (5,7)
A.B.R.Circonvoluzioni trasversali di Heshl (area 41 di Brodmann)
Aree 22 e 52