عملکرد سلول‌های مویی داخلی (Inner Hair Cells; IHCs)

سلول‌های مویی داخلی مهم‌ترین گیرنده‌های حسی واقعی در سیستم شنوایی هستند و نقش اصلی آن‌ها:

تبدیل انرژی مکانیکی صوت به سیگنال عصبی (Mechanoelectrical Transduction)

است.

اگر سلول‌های مویی خارجی را «تقویت‌کننده حلزون» بدانیم، سلول‌های مویی داخلی در حقیقت:

گیرنده‌های اصلی شنوایی (Primary Sensory Receptors)

محسوب می‌شوند.

بیش از ۹۰ تا ۹۵ درصد اطلاعات شنوایی که به مغز می‌رسد، از طریق این سلول‌ها منتقل می‌شود.

محل قرارگیری

سلول‌های مویی داخلی در: Organ of Corti

روی غشای بازیلار (Basilar Membrane) در حلزون گوش (Cochlea) قرار دارند.

ویژگی مهم:

• در یک ردیف قرار گرفته‌اند،

• و تعدادشان کمتر از سلول‌های مویی خارجی است.

نقش اصلی: تبدیل صدا به پیام عصبی

وقتی موج صوتی وارد گوش می‌شود:

• پرده صماخ می‌لرزد،

• استخوانچه‌ها ارتعاش را منتقل می‌کنند،

• و موج در مایع حلزون ایجاد می‌شود.

این موج باعث حرکت:

Basilar Membrane

می‌شود.

در نتیجه:

• استریوسیلیا (Stereocilia) سلول‌های مویی داخلی خم می‌شوند.

مکانیسم Mechanoelectrical Transduction

خم شدن استریوسیلیا موجب باز شدن:

Mechanically Gated Ion Channels

در نوک استریوسیلیا می‌شود.

در اندولنف حلزون:

• غلظت ⁺K بسیار بالا است.

بنابراین:

• ⁺K وارد سلول می‌شود،

• و سلول دپلاریزه می‌گردد.

نقش دپلاریزاسیون

دپلاریزاسیون موجب باز شدن:

Voltage-Gated Calcium Channels

می‌شود.

در نتیجه:

• ⁺Ca² وارد سلول می‌شود،

• و آزادسازی نوروترانسمیتر آغاز می‌گردد.

انتقال پیام به عصب شنوایی

سلول‌های مویی داخلی عمدتاً:

Glutamate

آزاد می‌کنند.

گلوتامات پایانه‌های نورون‌های آوران:

Spiral Ganglion Neurons

را فعال می‌کند.

این نورون‌ها آکسون‌های عصب:

Cochlear Nerve

را تشکیل می‌دهند.

در نهایت پیام به:

• ساقه مغز،

• کالیکولوس تحتانی،

• تالاموس،

• و قشر شنوایی

منتقل می‌شود.

ویژگی‌های عملکردی مهم

1. گیرنده اصلی شنوایی

سلول‌های مویی داخلی:

• اطلاعات فرکانس،

• شدت،

• و زمان‌بندی صوت

را رمزگذاری می‌کنند.

2. ارتباط گسترده با نورون‌های آوران

حدود:

• ۹۰ تا ۹۵٪ فیبرهای آوران شنوایی

به سلول‌های مویی داخلی متصل‌اند.

این موضوع نشان‌دهنده اهمیت فوق‌العاده آن‌ها در انتقال اطلاعات است.

3. کدگذاری فرکانس (Frequency Coding)

هر سلول مویی داخلی به بخشی خاص از غشای بازیلار مرتبط است.

از آنجا که غشای بازیلار:

• تونوتوپیک (Tonotopic)

سازمان یافته است:

سلول‌های مختلف به فرکانس‌های متفاوت پاسخ می‌دهند.

4. کدگذاری شدت صوت

شدت صدا از طریق:

• میزان دپلاریزاسیون،

• و فرکانس شلیک نورون‌های آوران

کدگذاری می‌شود.

5. دقت زمانی بالا

سلول‌های مویی داخلی در انتقال:

• فاز،

• زمان‌بندی دقیق صوت،

• و اطلاعات گفتاری

نقش حیاتی دارند.

این ویژگی برای:

• درک گفتار،

• و Localization صوت

بسیار مهم است.

تفاوت عملکردی با سلول‌های مویی خارجی

ارتباط با تونوتوپی حلزون

در قاعده حلزون:

• فرکانس‌های بالا

و در رأس حلزون:

• فرکانس‌های پایین

پردازش می‌شوند.

سلول‌های مویی داخلی این سازمان تونوتوپیک را به سیستم عصبی منتقل می‌کنند.

نقش در درک گفتار

درک دقیق گفتار وابسته به:

• عملکرد صحیح IHCها،

• و انتقال دقیق Temporal Coding

است.

آسیب به این سلول‌ها می‌تواند موجب:

• افت شنوایی حسی‌عصبی،

• و اختلال فهم گفتار

شود.

آسیب‌پذیری سلول‌های مویی داخلی

IHCها ممکن است در اثر:

• صدای شدید،

• داروهای اتوتوکسیک،

• افزایش سن،

• ایسکمی،

• و استرس اکسیداتیو

آسیب ببینند.

از آنجا که در پستانداران بازسازی محدودی دارند، آسیب آن‌ها معمولاً دائمی است.

نکات پیشرفته

Ribbon Synapse

سلول‌های مویی داخلی دارای:

Ribbon Synapses

هستند.

این سیناپس‌ها:

• انتقال بسیار سریع،

• پایدار،

• و دقیق

را ممکن می‌کنند.

ویژگی‌ای که برای سیستم شنوایی حیاتی است.

Phase Locking

در فرکانس‌های پایین:
نورون‌های متصل به IHCها می‌توانند:

• زمان‌بندی موج صوتی را دنبال کنند.

این پدیده: Phase Locking نام دارد.

نکته طلایی

سلول‌های مویی داخلی گیرنده‌های اصلی شنوایی هستند که ارتعاش مکانیکی را به سیگنال عصبی تبدیل می‌کنند.

و:

بیشتر فیبرهای آوران شنوایی به سلول‌های مویی داخلی متصل‌اند، نه خارجی.

جمع‌بندی نهایی

سلول‌های مویی داخلی اصلی‌ترین گیرنده‌های حسی در حلزون گوش هستند که با خم شدن استریوسیلیا، کانال‌های مکانیکی یونی را فعال کرده و موجب ورود ⁺K، دپلاریزاسیون سلول، ورود ⁺Ca² و آزادسازی گلوتامات می‌شوند. این سلول‌ها اطلاعات مربوط به فرکانس، شدت و زمان‌بندی صدا را به نورون‌های آوران شنوایی منتقل می‌کنند و اساس Mechanoelectrical Transduction، درک گفتار و پردازش دقیق شنوایی را تشکیل می‌دهند.