Auditief systeem

Question 1

Anatomie van cochlea

Answer 1

• Scala vestibuli
• Scala media met orgaan van Corti
• Scala tympani
  Het orgaan van Corti bevat inner en outer hair cells

Question 2

Bezenuwing

Answer 2

Inner hair cell koppelt met veel afferente neuronen = divergentie
Inner hair cell krijgt zeldzame efferente input
Meerdere Outer hair cells koppelen met 1 afferente vezel = convergentie
1 efferente vezel koppelt met meerdere Outer hair cells = divergentie

Question 3

Werking inner hair cell

Answer 3

Door beweging van stereocilia openen de kanalen waardoor er kalium en calcium influx is. Hierdoor depolariseert membraan en gaan er extra calcium kanalen openen. Calcium zorgt voor de vrijstelling van glutamaat die het afferente neuron gaat stimuleren. Nu verlaten calcium en kalium de cel aan de basale kant

Question 4

Werking Outer hair cell

Answer 4

Gelijkaardig mechanisme aan inner hair cell, maar Outer hair cell krijgt ook efferente input die gaat zorgen voor een verschil in membraan potentiaal
Depolarisatie zorgt voor het inkrimpen van de cel en zal er meer signalisatie zijn in de inner hair cel
Hyperpolarisatie zorgt voor een uitzetting van de cel en zal er minder signalisatie zijn in de inner hair cell
Maximum wijziging in lengte is 30 micrometer

Question 5

Endocochleaire potentiaal

Answer 5

50 mV ter hoogte van de apex van de scala media
80 mV ter hoogte van de basis van de scala media

Question 6

Cellen in de stria vascularis

Answer 6

Marginale cellen
Intermediaire cellen
Basale cellen

Question 7

Opbouw Kalium concentratie in endolymfe

Answer 7

Kalium stroomt door gap junctions tot in de basale cellen en intermediaire cellen, hier stroomt het door de Kir kanalen tot in de intrastriale ruimte. Vanuit de intrastriale ruimte wordt het via Na/K pompen en K/Na/Cl cotransport tot in de marginale cellen gebracht. Kalium stroomt via Iks kanalen vanuit de marginale cellen in de scala media

Question 8

Evenwichtspotentiaal kalium

Answer 8

Kalium is hoog in cel, en laag buiten cel.
Evenwichtspotentiaal is -95 mV
Rustmembraanpotentiaal van intermediaire cellen is -10 mV, dus interstriale potentiaal moet +90 mV zijn om de kalium stroom in evenwicht te brengen

Question 9

Evenwichtspotentiaal chloor

Answer 9

Chloor is laag in cel, en hoog buiten de cel
Evenwichtspotentiaal is -90 mV
De rustmembraanpotentiaal van marginale cellen is 0 mv, dus de interstriale potentiaal moet +90 mV zijn om de chloor stroom in evenwicht te brengen

Question 10

Iks stroom

Answer 10

slow activating potassium current
repolariserende stroom in hartspiercellen
speelt rol bij long Q-T syndroom

Question 11

Barterr-syndroom

Answer 11

Stoornis in chloor kanalen
Doofheid en renaal zoutverlies

Question 12

Dislokatie van membraan van Reissner

Answer 12

stoornissen in Na/K/Cl cotransporter

Question 13

Belangrijkste transporteurs in stria vascularis

Answer 13

• Gap junctions
• Kir kanalen
• Na/K/2Cl transporter
• Cl kanalen
• Iks kanalen

Question 14

Detectie van frequenties

Answer 14

Lage frequenties ter hoogte van apex van cochlea
Hoge frequenties ter hoogte van basis van cochlea
= tonototopische map opbouwen

Question 15

MET-kanalen

Answer 15

Mechano transducer channels

Question 16

MET-kanalen in rust

Answer 16

Altijd een klein beetje openstaan

Question 17

Hoelang duurt het mechanisme in de inner hair cell

Answer 17

Tijd van membraanddepolarisatie tot vesikelfusie en vrijstelling van glutamaat is 0,2 ms

Question 18

AC en DC component

Answer 18

AC = alternerende component
DC = graduele / continue component

Question 19

Wanneer AC of DC component

Answer 19

Tot 500 Hz is er alleen een AC component, vanaf 1 kHz is er een duidelijke DC component
Dus AC component neemt af met de frequentie en de DC component neemt toe met de frequentie

Question 20

Oorzaak DC component

Answer 20

Clipping doordat rustpunt van responscurve van de meccano-elektrische transactie onderaan van de curve komt te liggen. Hierdoor is amplitude hyperpolariserende respons kleiner dan die van de depolariserende respons
-> Signaal onder aan de curve wordt afgesneden waardoor nullijn van AC naar boven verschuift en een DC component genereert

Question 21

Karakteristieke frequentie

Answer 21

Frequentie waarbij de respons van de inner hair cells maximaal is

Question 22

AC potentialen vs DC potentialen

Answer 22

AC receptorpotentialen zijn groter dan DC receptorpotentialen

Question 23

Wat is zichtbaar op iso-input curves?

Answer 23

Karakteristieke frequentie is zichtbaar als een scherp dalende piek
De tuning piek bevindt zich in het diepste punt van het dal veroorzaakt door de karakteristieke frequentieT

Question 24

Tuning piek

Answer 24

Bij deze frequentie is minimale stimulatie voldoende om een respons te krijgen

Question 25

Drempels van afferente neuronen

Answer 25

Laagdrempelige neuronen bevinden zich aan de pilaarzijde van de cel Hoogdrempelige neuronen bevinden zich aan de modulaire zijde van de cel Laagdrempelig = veel spontane activiteit Hoogdrempelig = weinig spontane activiteit

Question 26

Type II cochleaire afferenten

Answer 26

5% van alle afferenten Reageren alleen bij heel hoge intensiteit Cochleaire nociceptoren

Question 27

Detail werking Outer hair cells

Answer 27

Beweging van stereocilia naar grootste stereocilia Kalium influx Acetylcholine afkomstig van efferent neuron opent calcium kanalen via nicotine receptor Depolarisatie van cel zorgt voor openen spaningsgevoelige kalium en calcium kanalen Calcium influx zorgt voor glutamaat vrijstelling en openen calcium geactiveerde kalium kanalen Repolarisatie

Question 28

Werking prestine

Answer 28

Negatieve potentiaal (hyperpolarisatie) in Outer hair cell duwt chloor ionen verder in het Prestine eiwit, waardoor dit verlengt van short naar long state

Question 29

Positieve feedback lus

Answer 29

Trilling van basilair membraan wordt overgebracht naar Outer hair cell via voorwaartse transductie, dit wekt een receptorpotentiaal op dat omgekeerde transactie ondergaat. Dit proces geeft positieve feedback aan inner hair cell wat gaat zorgen voor glutamaat vrijstelling en stimulatie van de afferente neuronen

Question 30

Spontane otoacoustische emissies

Answer 30

voorwaartse en omgekeerde transductie komen in tegen-fase wat oscillaties gaat doen ontstaan

Question 31

Cochleaire versterker

Answer 31

De verandering van de Outer hair cells fungeert als een versterker, het inkrimpen van de cellen gaat zorgen voor een versterking van het signaal. Het uitzetten van de cellen gaat zorgen voor een vermindering van het signaal

Question 32

Resultaat hyperpolarisatie op positieve feedback lus

Answer 32

Minder omgekeerde transductie, waardoor de positieve feedback gaat minderen naar de inner hair cells De neurotransmitter die hier een rol speelt is acetylcholine

Question 33

Codering van geluidssterkte en geluidsfrequentie

Answer 33

Geluidssterkte: - Spike rate (hogere sterkte, meer spikes) - Populatie codering (hogere sterkte, grotere zone geactiveerd) Geluidsfrequentie: - Tonotopie (elke frequentie heeft eigen plaats thv membraan basilaris) - Spike rate (in gebied van 1-5 kHz)

Question 34

Maximale spiking rate van actiepotentialen

Answer 34

600 Hz waarbij 1 actiepotentiaal 1,67 ms duurt

Question 35

Dynamisch bereik van gehoor

Answer 35

130 dB

Question 36

Hoe wordt gehoorfunctie bereikt?

Answer 36

Door gezamenlijke activiteit van alle afferente neuronen

Question 37

Phase-locking

Answer 37

Spikes van actiepotentialen ontstaan steeds in dezelfde fase van de geluidsgolf Speelt rol bij geluidslokalisatie en waarneming van zwakke geluiden Alleen onder de 5 kHz Aangezien spike rate max 600 Hz is moet er sommatie en convergentie zijn naar een secundair neuron

Question 38

Haarcellen naar primaire auditieve cortex

Answer 38

Unilaterale baan = snelle dorsale baan -> decussatio ter hoogte van striae acustica Binaurale baan = trage ventrale baan -> extra synaps ter hoogte van corpus trapezoideum

Question 39

Lokalisatie van geluiden > 2-3 kHz

Answer 39

Via laterale oliva superior Lokatie van geluid bepalen door intensiteitsverschil = interaural level difference EI cellen zorgen voor excitatoire input van ene oor en inhibitorische input van andere oor

Question 40

Lokalisatie van geluiden < 2-3 kHz

Answer 40

Via mediale oliva superior Lokatie bepalen door tijdsverschil = interaural time difference EE cellen zorgen voor excitatoire input van beide oren

Question 41

Pijngrens

Answer 41

140 dB

Question 42

Cochleaire microfoonpotentialen

Answer 42

De stromen die over de inner en outer hair cells gaan genereren een veldpotentiaal dat ook te detecteren is in de scala tympani De bijdrage van de Outer hair cells is hier dominant en loopt in fase met deze potentialen De inner hair cells lopen 90° in fase voor op deze potentialen