Hörbahn

Mit den inneren Haarzeilen kontaktieren im Corti-Or­gan die ersten afferenten Neurone der Hörbahn. Ihre Perikaria liegen im Ganglion spirale. Jede innere Haar­zelle steht mit etwa 10 afferenten Neuronen in Verbin­dung. Jedes Neuron ist genau einer inneren Haarzelle zugeordnet, die tonotope Zuordnung setzt sich also in der Hörbahn fort. Die äußeren Haarzellen stehen kaum mit afferenten Neuronen in Verbindung, dagegen kon­taktieren sie mit über 90% der efferenten Neurone, die wohl einen modulierenden Einfluss auf die Funktions­tüchtigkeit der äußeren Haarzellen haben.

Das neurona­le Signal erreicht über 4-6 Verschaltungen den auditori­schen Kortex, wobei das Prinzip der Tonotopie bis in den auditorischen Kortex erhalten bleibt. In den höher gelegenen Abschnitten der Hörbahn nimmt die Zahl der efferenten Fasern, die den Informationsfluss kontrollie­ren, zu. Ferner nimmt die Anzahl der Neurone in den höheren Hörbahnabschnitten zu, die Hörbahn zeigt da­mit eine Diversifikation. Im Einzelnen sollen folgende Stationen der Hörbahn erwähnt werden: die ersten Neu­rone als Teil des Nervus cochlearis, dessen Axone mit den inneren Haarzellen in Verbindung stehen und des­sen Kerne im Ganglion spirale liegen; die zweiten Neu­rone, dessen Kerne im Nucleus cochlearis ventralis oder dorsalis liegen. Im Nucleus cochlearis sind die Fasern noch ungekreuzt. Schon nach Verlassen des Nucleus cochlearis kreuzt ein Großteil der Fasern zur Gegenseite, um zum Nucleus olivarius superior (3. Neuron) zu zie­hen. Anschließend ziehen die Fasern weiter im Lemnis-cus lateralis (zum Teil mit eigenem 4. Neuron im Nuc­leus lemnisci lateralis) zum Colliculus inferior der Vier­hügelplatte (4, Neuron). Danach ziehen sie weiter zum Corpus geniculatum mediale, einem Teil des Thalamus (5. Neuron), um schließlich in der Heschl-Querwindung im dorsalen Bereich des Temporallappens (Brodmann-Areae 41-42) zu enden.

Physiologie der Cochlea und der Hörbahn

Trifft nun Schall als mechanische Energie von der Sta-pesfußplatte im ovalen Fenster auf die Scala vestibuli, wird diese mechanische Energie als Druckwelle durch die Perilymphe geleitet. Da die Basilarmembran entlang der zweieinhalb Schneckenwindungen unterschiedlich breit und unterschiedlich rigide ist (breiter und dünner in Richtung Helicotrema), wird sie frequenzspezifisch an genau einer Stelle maximal ausgelenkt. Dies ermög­licht eine Frequenzdispersion in der Cochlea und eine tonolope Zuordnung des Schalls (Wanderwelle nach B£k£sy). Die langwelligen, tiefen Frequenzen erzeugen nahe der Schneckenspitze Richtung Helicotrema eine Auslenkung, die kurzwelligen, hohen Frequenzen erzeu­gen eine Auslenkung nahe der Basis der Schnecke, Rich­tung ovalem Fenster. Die Auslenkung der Basilarmem-bran erzeugt wiederum eine Druckwelle in der darunter­liegenden Scala tympani, was einen Schallabfluss über das runde Fenster ermöglicht.

Durch die erwähnte frequenzspezifische Bewegung der Basüarmembran an genau einer Stelle kommt es zu einer Verschiebung zwischen Lamina tectoria und dem Sinneszellen tragenden Teil des Corti-Organs. Dies führt zur Deflexion der Stereozilien der äußeren Haarzellen nach lateral, was wiederum eine Depolarisation durch die Öffnung von Kaliumkanälen hervorruft. Die äußeren Haarzellen kontrahieren sich mit einer Frequenz bis zu 30.000 Hz. Verantwortlich für dieses als Elektromotilität bezeichnete Phänomen ist das „Motorprotein* Prestin in der Zellmembran der äußeren Haarzelle. Den äuße­ren Haarzellen kommen aus heutiger Sicht zwei Funkti­onen zu: Erst durch den Einfluss der äußeren Haarzellen kann eine ausreichend hohe Trennschärfe der Frequen­zen erreicht werden. Ferner ermöglichen die äußeren Haarzellen eine Verstärkung des ansonsten zu geringen Reizes für die inneren Haarzellen bei einem Schalldruck unter 50 (-80) dB. Man bezeichnet daher die äußeren Haarzellen als „cochleären Verstärker". Diese Eigen­schaft der äußeren Haarzellen, durch Kontraktion selbst eine Schalldruckwelle zu erzeugen, wird in der Audio­metrie genutzt bei der Ableitung otoakustischer Emissi­onen.

Ist der akustische Stimulus ausreichend stark, depola­risiert auch die innere Haarzelle und stimuliert über den Transmitter Glutamat die primären auditorischen Neu­rone, die mit ihr verbunden sind. Mit jeder inneren Haarzelle sind etwa 10 afferente Neurone verbunden. Je­des Neuron ist genau einer inneren Haarzelle zugeord­net. Es gibt also etwa 30.000 dieser ersten Neurone der Hörbahn in jeder Cochlea. Dies ist der Schlüssel für die Lautstärkeanalyse in der Cochlea: Ein hoher Schall­druckpegel erzeugt ein hohes präsynaptisches Rezeptor­potenzial. Je höher das Rezeptorpotenzial, desto höher wird die Frequenz der Aktionspotenziale im afferenten Neuron, bis sie sich bei wenigen 100 Hz sättigt. Dies würde nicht ausreichen, um den gesamten dynamischen Bereich von 120 dB abzudecken. Es ist daher notwendig, dass jede innere Haarzelle von mehreren Neuronen mit unterschiedlicher F.rregungsschwelle kontaktiert wird. Über die o.g. Hörbahn wird das elektrische Signal zum auditorischen Kortex geleitet.

Auszug aus dem Werk: Pädiatrische HNO-Heilkunde mit freundlicher Genehmigung des Elsevier Verlags