Organe de corti - Organ of Corti

Organe de corti
Cochlea-crosssection.svg
Une coupe transversale de la cochlée illustrant l'organe de Corti
Détails
Partie de Cochlée de l' oreille interne
Identifiants
Latin spirale d'organum
Engrener D009925
Identifiant NeuroLex birnlex_2526
TA98 A15.3.03.121
TA2 7035
FMA 75715
Terminologie anatomique

L' organe de Corti , ou organe spiral , est l'organe récepteur de l'audition et est situé dans la cochlée des mammifères . Cette bande très variée de cellules épithéliales permet la transduction des signaux auditifs en potentiel d'action de l' influx nerveux . La transduction se produit par des vibrations de structures dans l'oreille interne provoquant le déplacement du liquide cochléaire et le mouvement des cellules ciliées au niveau de l'organe de Corti pour produire des signaux électrochimiques.

L'anatomiste italien Alfonso Giacomo Gaspare Corti (1822-1876) a découvert l'organe de Corti en 1851. La structure a évolué à partir de la papille basilaire et est cruciale pour la mécanotransduction chez les mammifères.

Structure

Coupe transversale de l'organe spiral de Corti à un grossissement plus important, montrant la position des cellules ciliées sur la membrane basale.

L'organe de Corti est situé dans la scala media de la cochlée de l' oreille interne entre le conduit vestibulaire et le conduit tympanique et est composé de cellules mécanosensorielles, appelées cellules ciliées . Stratégiquement positionnés sur la membrane basilaire de l'organe de Corti se trouvent trois rangées de cellules ciliées externes (CCE) et une rangée de cellules ciliées internes (CCI). Autour de ces cellules ciliées se trouvent des cellules de soutien : des cellules de Deiters , également appelées cellules phalangiennes , qui ont une relation étroite avec les OHC, et des cellules piliers, qui séparent et soutiennent à la fois les OHC et les IHC.

De minuscules projections ressemblant à des doigts, appelées stéréocils , sont projetées depuis le sommet des cellules ciliées , qui sont disposées de manière graduée avec les stéréocils les plus courts sur les rangées extérieures et les plus longs au centre. Cette gradation est considérée comme la caractéristique anatomique la plus importante de l'organe de Corti car elle permet aux cellules sensorielles une capacité de réglage supérieure.

Si la cochlée était déroulée, elle aurait une longueur d'environ 33 mm chez la femme et 34 mm chez l'homme, avec un écart type d'environ 2,28 mm pour la population. La cochlée est également organisée de manière tonotopique, ce qui signifie que différentes fréquences d'ondes sonores interagissent avec différents emplacements de la structure. La base de la cochlée, la plus proche de l'oreille externe, est la plus rigide et la plus étroite et c'est là que les sons à haute fréquence sont transduits. L'apex, ou sommet, de la cochlée est plus large et beaucoup plus flexible et lâche et sert de site de transduction pour les sons de basse fréquence.

Une fonction

Image montrant l' oreille externe , l' oreille moyenne et l' oreille interne , et comment le son est conduit à travers l'oreille externe, aux osselets de l'oreille moyenne, en passant par l'oreille interne et la cochlée, où l'organe de Corti se trouve.

La fonction de l'organe de Corti est de convertir ( transduire ) les sons en signaux électriques qui peuvent être transmis au tronc cérébral par le nerf auditif. C'est l' oreillette et l' oreille moyenne qui agissent comme des transformateurs et des amplificateurs mécaniques de sorte que les ondes sonores se retrouvent avec des amplitudes 22 fois plus grandes que lorsqu'elles sont entrées dans l'oreille.

Transduction auditive

Dans une audition normale, la majorité des signaux auditifs qui atteignent l'organe de Corti proviennent en premier lieu de l'oreille externe. Les ondes sonores pénètrent par le conduit auditif et font vibrer la membrane tympanique , également appelée tympan, qui fait vibrer trois petits os appelés osselets . En conséquence, la fenêtre ovale attachée se déplace et provoque un mouvement de la fenêtre ronde , ce qui entraîne un déplacement du fluide cochléaire. Cependant, la stimulation peut également se produire via une vibration directe de la cochlée depuis le crâne. Cette dernière est appelée audition à conduction osseuse (ou BC), en complément de la première décrite, qui est plutôt appelée audition à conduction aérienne (ou AC). AC et BC stimulent la membrane basilaire de la même manière (Békésy, Gv, Experiments in Hearing. 1960).

La membrane basilaire du canal tympanique exerce une pression contre les cellules ciliées de l'organe lors du passage des ondes de pression périlymphatiques . Les stéréocils au sommet des IHC se déplacent avec ce déplacement de fluide et en réponse, leurs canaux sélectifs pour les cations ou les ions positifs sont ouverts par des structures de cadhérine appelées liens de pointe qui relient les stéréocils adjacents. L'organe de Corti, entouré d'un liquide endolymphe riche en potassium , repose sur la membrane basilaire à la base de la scala media . Sous l'organe de Corti se trouve la scala tympani et au-dessus, la scala vestibuli . Les deux structures existent dans un fluide pauvre en potassium appelé périlymphe . Parce que ces stéréocils sont au milieu d'une forte concentration de potassium, une fois que leurs canaux cationiques sont ouverts, les ions potassium ainsi que les ions calcium s'écoulent dans la partie supérieure de la cellule ciliée. Avec cet afflux d'ions positifs, l'IHC se dépolarise , ouvrant des canaux calciques voltage-dépendants dans la région basolatérale des cellules ciliées et déclenchant la libération du neurotransmetteur glutamate . Un signal électrique est ensuite envoyé à travers le nerf auditif et dans le cortex auditif du cerveau en tant que message neuronal.

Amplification cochléaire

Informations complémentaires : Amplificateur cochléaire

L'organe de Corti est également capable de moduler le signal auditif. Les cellules ciliées externes (COH) peuvent amplifier le signal par un processus appelé électromotilité où elles augmentent le mouvement des membranes basilaires et tectoriales et augmentent donc la déviation des stéréocils dans les IHC.

Un élément crucial de cette amplification cochléaire est la protéine motrice prestine , qui change de forme en fonction du potentiel de tension à l'intérieur de la cellule ciliée. Lorsque la cellule est dépolarisée, la prestine se raccourcit et, parce qu'elle est située sur la membrane des OHC, elle tire ensuite sur la membrane basilaire et augmente la déviation de la membrane, créant un effet plus intense sur les cellules ciliées internes (IHC). Lorsque la cellule s'hyperpolarise, la prestine allonge et atténue la tension sur les IHC, ce qui diminue les impulsions neurales vers le cerveau. De cette façon, la cellule ciliée elle-même est capable de modifier le signal auditif avant même qu'il n'atteigne le cerveau.

Développement

L'organe de Corti, entre la scala tympani et la scala media , se développe après la formation et la croissance du canal cochléaire . Les cellules ciliées internes et externes se différencient ensuite dans leurs positions appropriées et sont suivies par l'organisation des cellules de soutien. La topologie des cellules de soutien se prête aux propriétés mécaniques réelles nécessaires aux mouvements induits par le son hautement spécialisés dans l'organe de Corti.

Le développement et la croissance de l'organe de Corti reposent sur des gènes spécifiques, dont beaucoup ont été identifiés dans des recherches antérieures ( SOX2 , GATA3 , EYA1 , FOXG1 , BMP4 , RAC1 , et plus), pour subir une telle différenciation. Plus précisément, la croissance du canal cochléaire et la formation de cellules ciliées dans l'organe de Corti.

Des mutations dans les gènes exprimés dans ou à proximité de l'organe de Corti avant la différenciation des cellules ciliées entraîneront une perturbation de la différenciation et un dysfonctionnement potentiel de l'organe de Corti.

Signification clinique

Perte d'audition

Article principal: Déficience auditive

L'organe de Corti peut être endommagé par des niveaux sonores excessifs, entraînant une altération induite par le bruit .

Le type de déficience auditive le plus courant, la perte auditive neurosensorielle , comprend comme cause majeure la réduction de la fonction de l'organe de Corti. Plus précisément, la fonction d'amplification active des cellules ciliées externes est très sensible aux dommages causés par l'exposition à des traumatismes causés par des sons trop forts ou à certains médicaments ototoxiques . Une fois que les cellules ciliées externes sont endommagées, elles ne se régénèrent pas, et le résultat est une perte de sensibilité et une augmentation anormalement importante de l'intensité sonore (appelée recrutement ) dans la partie du spectre que les cellules endommagées desservent.

Alors que la perte auditive a toujours été considérée comme irréversible chez les mammifères, les poissons et les oiseaux réparent régulièrement de tels dommages. Une étude de 2013 a montré que l'utilisation de médicaments particuliers peut réactiver des gènes normalement exprimés uniquement pendant le développement des cellules ciliées. La recherche a été menée à la Harvard Medical School , au Massachusetts Eye and Ear et à la Keio University School of Medicine au Japon.

Images supplémentaires

  • Coupe transversale du canal cochléaire d'un foetus de chat.

  • Coupe longitudinale schématique de la cochlée

  • Plancher du canal cochléaire

  • Limbus laminæ spiralis et membrane basilaris

  • Coupe à travers l'organe spiral de Corti (agrandie)

Remarques

Les références

Histoire. (sd).

  • Hudspeth A (2014). « Intégrer le processus actif des cellules ciliées avec la fonction cochléaire ». Nature Avis Neurosciences . 15 (9) : 600-614. doi : 10.1038/nrn3786 . PMID  25096182 . S2CID  3716179 .
  • Lim D (1986). « Structure fonctionnelle de l'organe de Corti : une revue ». Recherche auditive . 22 (1–3) : 117–146. doi : 10.1016/0378-5955 (86) 90089-4 . PMID  3525482 . S2CID  4764624 .
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  • Nicholls, JG, Martin, AR, Fuchs, PA, Brown, DA, Diamond, ME et Weisblat, DA (2012). Du neurone au cerveau (5e éd., pp. 456-459). Sunderland, Massachusetts : Sinauer Associates, Inc.
  • Pritchard U. "Sur l'organe de Corti chez les mammifères". 2 mars 1876, Actes de la Royal Society of London , volume 24, pp. 346–52 OCLC  1778190
  • Pujol, R., & Irving, S. (2013). L'oreille.

Liens externes