Séparation endolymphe/périlymphedit
Avec la membrane vestibulaire, plusieurs tissus maintenus par la membrane basilaire séparent les fluides de l’endolymphe et de la périlymphe, tels que les cellules du sulcus interne et externe (représentées en jaune) et la lame réticulaire de l’organe de Corti (représentée en magenta). Pour l’organe de Corti, la membrane basilaire est perméable à la périlymphe. Ici, la frontière entre l’endolymphe et la périlymphe se trouve au niveau de la lame réticulaire, le côté endolymphe de l’organe de Corti.
Une base pour les cellules sensoriellesdit
La membrane basilaire est également la base des cellules ciliées. Cette fonction est présente chez tous les vertébrés terrestres. En raison de son emplacement, la membrane basilaire place les cellules ciliées adjacentes à l’endolymphe et à la périlymphe, ce qui est une condition préalable à la fonction des cellules ciliées.
Dispersionmodifier
Une troisième fonction de la membrane basilaire, évolutivement plus jeune, est fortement développée dans la cochlée de la plupart des espèces de mammifères et faiblement développée chez certaines espèces d’oiseaux: la dispersion des ondes sonores entrantes pour séparer les fréquences spatialement. En bref, la membrane est effilée et elle est plus rigide à une extrémité qu’à l’autre. De plus, les ondes sonores qui se déplacent vers l’extrémité « plus souple » de la membrane basilaire doivent traverser une colonne de fluide plus longue que les ondes sonores qui se déplacent vers l’extrémité plus proche et plus rigide. Chaque partie de la membrane basilaire, ainsi que le fluide environnant, peut donc être considérée comme un système « masse-ressort » avec des propriétés de résonance différentes: rigidité élevée et faible masse, donc fréquences de résonance élevées à l’extrémité proche (base), et faible rigidité et masse élevée, donc basses fréquences de résonance, à l’extrémité éloignée (sommet). Cela provoque une entrée sonore d’une certaine fréquence pour faire vibrer certains emplacements de la membrane plus que d’autres emplacements. La distribution des fréquences aux endroits s’appelle l’organisation tonotopique de la cochlée.
Les vibrations sonores se déplacent sous forme d’ondes le long de cette membrane, le long de laquelle, chez l’homme, se trouvent environ 3 500 cellules ciliées internes espacées en une seule rangée. Chaque cellule est attachée à un minuscule cadre triangulaire. Les « poils » sont des processus minuscules à l’extrémité de la cellule, très sensibles au mouvement. Lorsque la vibration de la membrane secoue les cadres triangulaires, les poils des cellules sont déplacés à plusieurs reprises, ce qui produit des flux d’impulsions correspondantes dans les fibres nerveuses, qui sont transmises à la voie auditive. Les cellules ciliées externes renvoient de l’énergie pour amplifier l’onde de déplacement, jusqu’à 65 dB à certains endroits. Dans la membrane des cellules ciliées externes, il existe des protéines motrices associées à la membrane. Ces protéines sont activées par des potentiels récepteurs induits par le son lorsque la membrane basilaire monte et descend. Ces protéines motrices peuvent amplifier le mouvement, faisant bouger un peu plus la membrane basilaire, amplifiant l’onde de déplacement. Par conséquent, les cellules ciliées internes ont plus de déplacement de leurs cils et bougent un peu plus et obtiennent plus d’informations que dans une cochlée passive.
Potentiel récepteur générantmodifier
Le mouvement de la membrane basilaire provoque un mouvement de stéréocilia des cellules ciliées. Les cellules ciliées sont attachées à la membrane basilaire, et avec le déplacement de la membrane basilaire, la membrane tectoriale et les cellules ciliées se déplacent également, les stéréocilia se pliant avec le mouvement relatif de la membrane tectoriale. Cela peut provoquer l’ouverture et la fermeture des canaux potassiques à déclenchement mécanique sur les cils de la cellule ciliée. Les cils de la cellule ciliée sont dans l’endolymphe. Contrairement à la solution cellulaire normale, à faible concentration de potassium et à forte teneur en sodium, l’endolymphe est à forte concentration de potassium et à faible teneur en sodium. Et il est isolé, ce qui signifie qu’il n’a pas un potentiel de repos de −70mV par rapport aux autres cellules normales, mais maintient plutôt un potentiel d’environ +80mV. Cependant, la base de la cellule ciliée est dans la périlymphe, avec un potentiel de 0 mV. Cela conduit à ce que la cellule ciliée ait un potentiel de repos de -45 mV. Lorsque la membrane basilaire se déplace vers le haut, les cils se déplacent dans la direction provoquant l’ouverture du canal potassique à fermeture mécanique. L’afflux d’ions potassium entraîne une dépolarisation. Au contraire, les cils se déplacent dans l’autre sens lorsque la membrane basilaire descend, fermant des canaux potassiques plus fermés mécaniquement et conduisant à une hyperpolarisation. La dépolarisation ouvrira le canal calcique fermé par la tension, libérant un neurotransmetteur (glutamate) au niveau de la terminaison nerveuse, agissant sur la cellule ganglionnaire en spirale, les neurones auditifs primaires, les rendant plus susceptibles de flamber. L’hyperpolarisation provoque moins d’afflux de calcium, donc moins de libération de neurotransmetteurs, et une probabilité réduite d’augmentation des cellules ganglionnaires en spirale.