سلول‌های مویی حلزون گوش | سلول های گیرنده شنوایی در کدام بخش گوش قرار دارند؟

سلول مویی چیست؟

انواع سلول‌های مویی حلزون گوش

به لحاظ شکل ظاهری دو نوع سلول مویی در حلزون گوش وجود دارد:

• سلول مویی داخلی
• سلول مویی خارجی

به نقل از موسسه ملی ناشنوایی و اختلالات ارتباطی آمریکا (NIDCD):

سلول‌های مویی داخلی (IHC) تقریباً تمام سیگنال‌های صوتی را به عصب شنوایی منتقل می‌کنند، در حالی که سلول‌های مویی خارجی (OHC) با تقویت ارتعاشات تا ۶۰ دسی‌بل، وضوح و حساسیت شنوایی را افزایش می‌دهند. آسیب به این سلول‌ها غیرقابل بازگشت است و باعث کم‌شنوایی حسی‌عصبی دائمی می‌شود.

سلول‌های مویی حلزون گوش به دو نوع تقسیم می‌شوند که هم از نظر شکل ظاهری و هم از نظر آرایش موهای ظریف سطح سلول با یکدیگر تفاوت دارند. حتی مسیرهای عصب‌دهی این دو نوع سلول نیز، چه در دریافت سیگنال از محیط و چه در ارسال پیام به مغز، کاملاً متمایز است. آسیب به این سلول‌ها می‌تواند عملکرد دقیق شنوایی را مختل کند، و در چنین شرایطی، روش‌هایی مانند نحوه کاشت حلزون گوش برای جبران این نقص به‌کار گرفته می‌شود.

ساختار سلول‌های مویی حلزون گوش

در حلزون گوش یک انسان سالم به طور معمول، در حدود 3500 سلول مویی داخلی و 12000 سلول مویی خارجی وجود دارد. تعداد این سلول‌ها در مقایسه با تعداد سلول‌های حسی بقیه حس‌های بدن بسیار کم است. به عنوان نمونه، در شبکیه چشم میلیون‌ها سلول گیرنده یا به بیان بهتر، حسگر نور وجود دارد. همچنین در سطح داخلی بینی که مخاط بینی هم نامیده می‌شود، میلیون‌ها سلول گیرنده شیمیایی وظیفه دریافت مولکول‌های بو را بر عهده دارند.

علاوه بر محدودیت کمیتی، باید یک محدودیت دیگر هم اشاره کرد که شاید به این محدودیت تعدادی بی ربط نباشد. مانند سلول‌های عصبی، سلول‌های مویی حلزون گوش هم امکان تکثیر ندارند. این سلول‌ها در اوایل دوره جنینی شکل می‌گیرند و در حدود هفته دهم جنینی به اوج رشد و نمو خود می‌رسند. با رسیدن به منتهای درجه تکامل، سلول‌های مویی حلزون گوش دیگر قادر به تکثیر و تولید مثل نخواهند بود. به بیان ساده تر، از هفته دهم جنینی به بعد تعداد سلول مویی در حلزون گوش فقط کم می‌شود و امکان افزایش تعداد آنها در حال حاضر، وجود ندارد.

سازمان و ترتیب قرار گرفتن موها بر روی سطح سلول‌های مویی حلزون گوش

مژک‌های موجود بر روی سلول مویی داخلی از یک الگوی خطی تبعیت می‌کنند. برعکس، موهای ظریف موجود روی سلول مویی خارجی در یک خط قرار نگرفته اند بلکه با الگویی شبیه حرف انگلیسی W روی سطح سلول‌های مویی خارجی قرار گرفته‌اند.

با وجود این تفاوت، شباهت‌هایی هم در سازمان و ترتیب قرارگیری موها روی این دو نوع سلول مویی حلزون گوش به چشم می‌خورد. موهای موجود روی هر دو نوع سلول مویی از چند ردیف تشکیل شده است. قد موهای موجود در هر ردیف یکسان است اما قد ردیف اول کوتاه‌ترین و قد ردیف آخر بلندترین است. بدیهی است که قد ردیف دوم بینابین قد دو ردیف دیگر است.

همه موهای قرار گرفته در ردیف‌های گوناگون و همچنین موهای موجود در یک ردیف به موهای موجود در همه طرفین خود متصل هستند. بنابراین موهای موجود روی هر سلول مویی به دلیل اتصالاتی که بین آنها وجود دارد مانند یک واحد کارکردی عمل می‌کند.^{Sensory Hair Cells}

به عبارت دیگر، مژک‌ها یا همان موهای ظریف روی سطح سلول در چند ردیف قرار دارند. موهای هر ردیف ارتفاع مشابه دارند. این چند ردیف به لحاظ ارتفاع مو مرتب شده اند: اول ردیف کوتاه‌تر بعد ردیف متوسط و بعد بلندترین ردیف. نوک مژک‌های ردیف کوتاه و متوسط به یک حالت باریکی منتهی می‌شود. این منطقه باریک مژک ردیف کوتاه را به ردیف متوسط و مژک ردیف متوسط را به ردیف بلند متصل می‌کند. همچنین هر مژک با اتصالات جانبی هم به مژک های هم ارتفاع در ردیف خود، هم به مژک‌های کوتاه تر یا بلندتر در سایر ردیف‌ها وصل می‌شود.

به نقل از مجله Nature Reviews Neuroscience:

سلول‌های مویی در اندام کورتی حلزون گوش با الگوی دقیق مژک‌ها (ردیف‌های کوتاه تا بلند) و اتصالات جانبی، به عنوان واحد کارکردی عمل می‌کنند و فرکانس‌های صوتی را با دقت بالا تشخیص می‌دهند؛ این ساختار در تمام مهره‌داران حفظ شده است.

تبدیل انرژی مکانیکی به سیگنال الکتریکی در سلول مویی حلزون گوش

مژک‌های موجود روی سلول‌های مویی حلزون گوش مرکز اصلی تبدیل انرژی مکانیکی حاصل از امواج صوتی به سیگنال الکتریکی مناسب برای رشته‌های عصبی را بر عهده دارند. به لحاظ مکانیسم کارکرد تبدیل انرژی مکانیکی به الکتریکی، هر دو نوع سلول مویی داخلی و خارجی مشابه هم عمل می‌کنند و تفاوتی با هم ندارند.

در نوشتارهای پیشین گفته شد که امواج صوتی از راه تحرک استخوانچه‌های گوش میانی به گوش داخلی منتقل می‌شود. انتقال این حرکات به گوش داخلی باعث ایجاد لرزش یا موج‌هایی در مایع گوش داخلی یا اِندولنف می‌شود. مژک‌های موجود روی سلول‌های مویی حلزون گوش به واسطه لرزش اندولنف، خم می‌شوند. خم شدن این مژک‌ها و کشیده شدن پوشش خارجی آنها باعث باز شدن کانال‌های یونی موجود روی سطح این مژک‌ها می‌گردد.

این کانال‌ها به طور غیر انتخابی اجازه عبور یون‌های با بار الکتریکی مثبت را به داخل یا خارج سلول می‌دهند. از آن جا که داخل سلول مویی نسبت به خارج این سلول‌ها پتانسیل الکتریکی منفی‌تری دارد، با باز شدن این کانال‌ها یون‌های مثبت به درون سلول مویی سرازیر می‌شوند. مایعی که اطراف موهای ظریف یا همان مژک‌های سلول‌های مویی قرار دارد، سرشار از یون مثبت پتاسیم است.

با باز شدن کانال‌های یونی و سرازیر شدن یون‌های پتاسیم به داخل سلول مویی، وضعیت الکتریکی برعکس می‌شود؛ یعنی پتانسیل الکتریکی داخل سلول نسبت به بیرون سلول مثبت می‌شود. این حالت دِپولاریزه شدن سلولی نام دارد. البته در این بین در کنار یون پتاسیم، مقادیر کمتری یون کلسیم که آن هم بار الکتریکی مثبت دارد، وارد سلول مویی می‌شود. به عبارت دیگر، یون کلسیم هم در این بین نقش مهمی در روند تبدیل انرژی مکانیکی به جریان الکتریکی ایفا می‌نماید.

به عبارت دیگر، با ساده‌ترین بیان ممکن گفته شد که چگونه امواج صوتی به جابه جایی مایع گوش داخلی و چگونه تحرک اندولنف به جریان الکتریکی تبدیل می‌شود. اکنون جریان الکتریکی حاصل از دِپولاریزاسیون سلول‌های مویی حلزون گوش با هم تجمیع می‌شوند و به صورت یک سیگنال عصبی به رشته‌های عصبی عصب هشتم جمجمه‌ای منتقل می‌گردد. با رسیدن این سیگنال‌های عصبی به مناطق مربوطه در مغز، صداها شنیده و تعبیر و تفسیر می شود.

به نقل از دکتر پیتر دالوس (دانشگاه جان هاپکینز):

تبدیل انرژی مکانیکی به الکتریکی در سلول‌های مویی با ورود یون‌های پتاسیم و سپس کلسیم آغاز می‌شود؛ این فرآیند دپولاریزاسیون سریع ایجاد می‌کند و گلوتامات آزاد شده، سیگنال را به عصب شنوایی منتقل می‌کند؛ مکانیسمی که هنوز در کاشت حلزون به‌طور کامل شبیه‌سازی نشده است.

همه چیز درباره سلول‌های مویی حلزون گوش در درک نقش گوش داخلی در شنوایی و تعادل حیاتی است. سلول‌های مویی، سلول‌های حسی در حلزون گوش، مسئول تبدیل امواج صوتی به سیگنال‌های عصبی و حفظ تعادل هستند و در مشکلاتی مانند کم‌شنوایی حسی-عصبی یا سرگیجه نقش دارند. این سلول‌ها با مژک‌های ظریف در اندولنف غوطه‌ورند و بدنه‌شان در پری‌لنف قرار دارد. سلول‌های مویی شنوایی در عضو کورتی صدا را پردازش می‌کنند، در حالی که در سایر نقاط گوش داخلی، حس شتاب خطی و غیرخطی را به مغز منتقل می‌کنند. این سلول‌ها، با ساختار مشابه در مهره‌داران، حس‌های متنوعی را برای حیوانات فراهم می‌کنند.