基底膜

楕円形の窓(上)を通る正弦波駆動は、流体膜運動の進行波を引き起こす。 流体流線のモデル化されたスナップショットを示します。 波長は、長波領域と呼ばれるベース付近のダクト高さに比べて長く、短波領域ではカットオフ直前の変位と速度が最大になる場所付近(典型的な観測では0.5-1.0mm)が短い。

内リンパ/外リンパ分離編集

前庭膜とともに、基底膜によって保持されているいくつかの組織は、内リンパおよび外リンパの体液(黄色で示されている)およびコルチ器官の網状層(マゼンタで示されている)を分離する。 コルチの器官では、基底膜は外リンパに透過性である。 ここでは、内リンパと外リンパの境界は、コルチの器官の内リンパ側である網状層に生じる。

感覚細胞の基底

基底膜も有毛細胞の基底である。 この機能はすべての陸上脊椎動物に存在する。 その位置のために、基底膜は有毛細胞を内リンパおよび外リンパの両方に隣接させ、これは有毛細胞機能の前提条件である。

周波数分散編集

第三に、進化的に若い、基底膜の機能は、ほとんどの哺乳類種の蝸牛で強く開発され、いくつかの鳥種で弱く開発されています: 空間的に周波数を分離するために入ってくる音の波の分散。 手短に言えば、膜は先を細くされ、他でより1つの端に堅いです。 さらに、基底膜の”floppier”端に移動する音波は、より近い、より硬い端に移動する音波よりも長い流体柱を通って移動しなければならない。 従って基底膜の各部分は、周囲の液体とともに、異なった共鳴特性が付いている”固まりばね”システムとしてについて考えることができます: 高い剛性と低い質量、したがって近い(ベース)端での高い共振周波数、および低い剛性と高い質量、したがって遠い(頂点)端での低い共振周波数。 これにより、特定の周波数の音入力が膜のいくつかの場所を他の場所よりも多く振動させる。 場所への頻度の分布は、蝸牛のトノトピック組織と呼ばれます。

音駆動型の振動はこの膜に沿って波として移動し、それに沿って人間では約3,500個の内有毛細胞が一列に間隔をあけられています。 各セルは小さな三角形のフレームに取り付けられています。 「毛」は、細胞の端にある微細なプロセスであり、動きに非常に敏感です。 膜の振動が三角形のフレームを揺すると、細胞上の毛が繰り返し変位し、それが聴覚経路に伝達される神経線維に対応するパルスの流れを生成する。 外側の有毛細胞はエネルギーをフィードバックして進行波を増幅し、いくつかの場所で最大65dBまで増幅します。 外有毛細胞の膜には、膜に関連する運動タンパク質が存在する。 これらのタンパク質は、基底膜が上下に移動するにつれて、音誘導受容体電位によって活性化される。 これらのモータータンパク質は動きを増幅し、基底膜をもう少し動かして進行波を増幅させることができます。 その結果、内側の有毛細胞は、彼らの繊毛のより多くの変位を取得し、もう少し移動し、彼らは受動的な蝸牛であろうよりも多くの情報を取得します。

受容体電位

基底膜の動きは有毛細胞の立体視運動を引き起こす。 有毛細胞は基底膜に付着しており、基底膜の移動に伴い、構造膜と有毛細胞も移動しており、構造膜の相対運動に伴って立体視が曲がっている。 これにより有毛細胞の繊毛の機械的にゲートでつながれたカリウムチャネルの開始そして閉鎖を引き起こすことができます。 有毛細胞の繊毛は内リンパにある。 正常な細胞解決とは違って、カリウムの低い集中およびナトリウムの高い、内リンパはカリウムの高い集中およびナトリウムの低いです。 そして、それは単離されているので、それは他の正常細胞と比較して−70mvの休止電位を持たず、むしろ+80mvについての電位を維持することを意味する。 しかし、有毛細胞の基部は外リンパにあり、0mVの電位を有する。 これは有毛細胞に持っています-45mVの休息の潜在性を導きます。 基底膜が上方に移動すると、繊毛は機械的にゲートされたカリウムチャネルの開口を引き起こす方向に移動する。 カリウムイオンの流入は脱分極をもたらす。 逆に、繊毛は基底膜が下に移動するにつれて他の方法で移動し、より機械的にゲート化されたカリウムチャネルを閉じ、過分極につながる。 脱分極は、スパイラル神経節細胞、プライマリ聴覚ニューロンに作用し、スパイクする可能性が高くなり、神経終末に神経伝達物質(グルタミン酸)を放出し、電圧ゲートカルシウムチャネルを開きます。 過分極によりより少ないカルシウム流入、従ってより少ない神経伝達物質解放、および螺線形の神経節の細胞のスパイクの減らされた確率を引き起こ

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