Hörsel

Question 1

Hur långt ner uppfattar örat vibrationer?

Answer 1

Uppfattar vibrationer ned till 1 nm (diameter av en väteatom)

Question 2

Vilka frekvensskillnader kan örat uppfatta?

Answer 2

• Kan också uppfatta frekvensskillnader ned till 0,2 %

Question 3

Vilken är minsta acceleration som örat kan uppfatta?

Answer 3

Uppfattar acceleration på 0,3 grader/sekundkvadrat – balans

Question 4

Inom vilket hertzområdet har vi bäst ljudkänslighet och vad krävs om vi går mot mindre hertz?

Answer 4

Bäst ljudkänslighet kring 1000-5000 hertz, går vi mot mindre hertz (mer bas) krävs högre ljudnivå för att vi ska uppfatta det

Question 5

Vilka ljud får oftast hörselskadade problem att höra och varför?

Answer 5

Missar konsonanter som är mer högfrekventa

Question 6

Vad visar X- och Y-axel?

Var ska vi vara för att vara döva?

Answer 6

• När ljud prövas så ska man ligga inom normalintervallet
• Bilden till höger visar hertz på X-axel och Y-axel visar avvikelse från normal hörsel
• 90 dB innebär typ dövhet

Question 7

Hur överförs ljud från hörselgång till det kortiska organet?

Answer 7

Till vänster hörselgång följt av trumhinna och de tre små hördelbenen (malleus, incus och stapes), när ljudet tar sig in i trumhinna börjar den svänga i takt med ljudvågen, vibrationerna överförs via benen till innerörats vätskor så stigbygeln (stapes) trycker direkt på vätskor (via ovala fönstret) som finns i innerörat, när det trycker på vätskan (som inte kan komprimeras) trycks det runda fönstret ut

• Emellan dessa fönster finns hörselorganet – kortiska organet som ligger inbäddat i vätska (på bilden – utdraget)

Question 8

Vad innebär platsprincipen?

Answer 8

• När stapes då rör sig mot det ovala fönstret uppstår vågliknande rörelse (vandrande vågen som sprider sig från snäckans bas mot dess topp) (högfrekvent går inte så högt (dör ut redan i basalvindling)), bas (lågfrekvent) går ända upp och ger vibrationer)
  
  • Naturliga ljud innehåller alla möjliga frekvenser som då delas upp i innerörat där baser stimulerar dess topp och Bobby Hatfield (slutet på Unchained melody live så förstår du) dess bas vilket kallas för platsprincipen

Question 9

Hur är vindlingar i örat uppdelade och vad är rummen omgivet av?

Answer 9

• Varje vindling är indelad i tre vätskerum
  
  • Scala vestibuli – överst
  • Scala media – här finns hörselorganet
  • Scala tympani längst ner
• Varje rum omgivet av tunt hårt ben, varför de egentligen kan sägas vara kanaler

Question 10

Hur är hörselorganet uppbyggt?

Answer 10

• Två typer av sinnesceller – yttre- och inre hårceller
• De yttre hårcellerna har förstärkarfunktionen
• Inre hårceller kopplar till hörselnervens nervtrådar, 95 % av alla nerver till hjärnan kommer från inre hårceller (resten från yttre).
• Hårcellerna omges av stödjeceller (bruna på bild) och allt vilar på ett kollagenmembran (basilarmembranet)
• Ovanför hårcellerna finns tectorialmembranet som består av kollagener och glykoproteiner (inga celler), har annan infästningspunkt än resten av hörelorganet, viktiga mekaniska konsekvenser när ljud träffar innerörat

Question 11

Vad sker mekaniskt i hörselorganet vid ljud?

Answer 11

• När strukturen börjar vibrera kommer hörselorganet i ena fasen röra sig uppåt och genom tectorialmembranets infästning kommer sinneshåren böjas åt höger
• I andra fasen rör sig organet nedåt mot scala tympani och då böjs sinneshåren (stereocilier) åt andra hållet
• Innerörat översätter ljudet till elektriska signaler vilket sker hos stereocilierna (hårcellerna)

Question 12

Vad innebär Gating-Spring-modellen?

Answer 12

• De kortare stereocillerna förbinds med de större på toppen
• Ur detta togs Gating-spring-modellen fram som innebär
  
  • förbindelsen (topplänkarna) är kopplade till en mekaniskt känslig jonkanal
  • Böjs den till vänster kommer spänningen vara liten och kanalen är stängd, böjs den till höger blir spänningen större och den öppnas vilket ger inflöde av K+ och Ca2+ i cellen
  • Hårcellernas membranpotential går från -70 mV- 0mV och frisätter glutamat basalt till dendriter från hörselnerven
• De yttre hårcellernas membranpotential kommer också gå från -70 till 0 mV och de blir kortare, den elektriska signalen har givit rörelse (kan ändra rörelse 100 000 ggr/sek vid elektrisk stimulering)
• Vid mindre ljud kommer alltså membranet istället att repolarisera

Question 13

Hur är stereocilierna uppbyggda?

Answer 13

• Stereocilier är uppbyggda med några få långa och flertalet korta vilket då tillåter gating-spring-modellen

Question 14

Hur fungerar cilierna när de utsätts för ljud (vibrationer)?

Answer 14

• Om de lägre cilierna böjs inåt mot de längre cilierna kommer en positiv elektrisk ström gå in i cellen, den bärs av K+ och Ca2+- joner (hos de mindre cilierna frisätts transmittorer från dess bas)
• Böjs cilier åt motsatt håll så minskar strömmen och cellens membranpotential blir mer negativ

Question 15

Vad badar stereocilierna i?

Answer 15

Stereociliernas apikala del badar i endolymfa (80+) (högt K+ innehåll, lågt Na+ som möjliggörs av pumpar (stria vaskularis ) i scala media. Medan stereociliernas basala del badar i perilymfa (0+) i (samma vätska som finns i scala tympani) som istället är K+-fattig och Na+-rik, oavsett så blir skillnaden jämfört med inom stereociliern stort

Question 16

Vad är bakgrunden till de yttre stereociliernas rörelseförmåga?

Answer 16

• Bakgrunden till rörelseförmågan är membranproteinet prestin
• Prestin ändrar konfirmation till mer kompakt konfirmation vid 0 mV men vid -70 mV är den mer utsträckt
• Spänningskänsligheten beror på Cl- som är bundna inuti proteinet. Om membranpotentialen är högre (0 mV) kommer Cl- dras inåt i cytoplasman och vid negativ kommer den repelleras och detta triggar då konfirmationsförändringen i prestin

Question 17

Så vad sker liter mer övergripande när ljud träffar innerörat och basilarmembranet börjar röra på sig? Vilken konsekvens har detta hos friska öron?

Answer 17

• vilket ger böjning av sinneshåren, jonkanaler öppnas och stängs, förändring av cellens membranpotential och hos de yttre hårcellerna leder förändring i membranpotential till längdförändring
• Längdförändringarna förstärker de ljudorsakade rörelserna
• Hörselorganet är alltså inte bara passiv utan förstärker de ljud som träffar den
• Förstärkningen ökar hörselorganets känslighet
  
  • Om hörselcellernas känslighet slås ut tappas 60 dB hörselförmåga
• Detta kan också ske åt andra hållet – bakgrunden är att jonkanalerna på cilierna öppnas och stängs slumpmässigt (chansen att de öppnas åt höger ökar vid stimulering med ljud), men skulle de spontant börja röra på sig så kommer det alstras ljud som tar sig ut baklänges från mellanörat till hörselgången
  
  • Läggs mikrofon dit kan de höras och det är endast friska öron som alstrar detta ljud – bra sätt att screena för hörselnedsättningar

Question 18

Vad gör de inre stereocilierna när de stimuleras av ljudvågen?

Answer 18

• När inre cilierceller stimuleras av ljudvågen kommer glutamat frisättas och verka på receptor på dendriteten och det sker aktionspotential i hörselnerven

Question 19

Vilken är de yttre hårcellernas viktigaste funktion utöver förstärkning?

Answer 19

• De yttre hårcellernas kopplingar tros vara viktigast för smärtsignalering vid höga ljud

Question 20

Vad gör de nerver som går efferent till hårcellerna i örat?

Answer 20

• Dessa efferenta trådar gör att hjärnan kan kontrollera sinnescellernas funktion
  
  • Förmågan att skilja ut intressanta ljud beror till stor del på efferenta nerver, de kan stänga av delar av hörselorganet så att vi kan fokusera på intressant ljud
  • De kan också i viss mån skydda örat mot buller genom att stänga av förstärkarfunktion

Question 21

Hur går signalen om ljudet från innerröra upp till hjärnan?

Answer 21

• Från innerörat går signalen via hörselnerven till nucleus cochlearis i hjärnstam där stor del av nervtrådarna korsar sida till den övre oliven (nucleus olivaris superior) varifrån den går till colliculus inferior och vidare till thalamus, signalen går vidare till primära hörselcentrum i temporallob (3 på bilden)
  
  • Egentligen mkt mer komplext, sker mkt mer i hjärnstam och detta sker snabbt. Beror troligen på att vi måste kunna agera snabbt på ljud, t ex när vi pratar (sker reflexmässigt bearbetning på väg till hörselcortex)
  • Viktigt ha med sig att hörsel från ett öra når bägge sidor av hjärnstam i tidigt skede och att det finns flera parallella kopplingar i hjärnstam

Question 22

Vilka två viktiga banor utgår från nuchleus cochlearis och hur är de placerade?

Answer 22

• Anteroventralt finns VAR-banan bestämmer var någonstans ett ljud kommer ifrån i rummet
• Dorsalt finns VAD-banan som identifierar aukustiska objekt (vi hör ett tåg, inte en fågel)

Question 23

VAR-banan nyttjar två system, berätta om det som behandlar tidsskillnader och var går denna bana?

Answer 23

Nervsystemet utnyttjar tidsskillnadermellan öronen för att avgöra var ljud kommer ifrån(som mest kan det skilja 700 mikrosekunder (0.0007 s)), det som jämförs är aktionspotentialer från öronen med varandra, gäller framför allt för lågfrekventa ljud, deras våglängd är lång och böjer sig därför lätt runt huvudet

• VAR-banan går från anteroventral cochlearis till medial övre oliv där jämförelsen av tidpunkterna för aktionspotentialerna sker (det går alltså projektioner från bida sidors anteroventrala cochlearis till ena sidans mediala övre oliv)

Question 24

Varbanan nyttjar två system, berätta om det som behandlar ljudskugga

Answer 24

Ljud i diskanten (högfrekventa ljud), kan inte böja sig runt huvudet på samma sätt som lågfrekventa ljud varför ljudskugga uppstår på sida som vetter bort från ljudkällan, vi kan då lista ut varifrån ljudet kommer, dessa ljud går från anteroventrala nuchelus cochlearis till laterala övre oliven och denne extraherar intensitetsskillnader mellan de två öronen (dessa trådar är excitatoriska (de som går direkt)), samma laterala övre oliv får dock också info från andra örat men denna info går först till mediala trapezoida kärnan där signalen omvandlas till en inhibitorisk signal, detta innebär att om bägge signaler är lika starka så sker ingen förändring av den laterala övre olivens aktivitet (ljudet kommer då rakt framifrån), om exciationen överväger så kommer ljudet från den sidan

Question 25

Vad sker i VAD-banan?

Answer 25

Dorsala **nucleus cochlearis** integrerar information från öron, balansorgan och muskler i huvud- halsregion

Question 26

Hur kan VAR- och VAD-bana skiljas åt kortikalt?

Answer 26

VAR går mer dorsalt genom posteriora parietalkortex till frontallob medan VAD går mer ventralt till frontallob

Question 27

Beskriv motorikens anatomi och vad de olika delarna uppfattar

Answer 27

* **Fem organ**: består av tre båggångar, en horisontell och två vertikala * Dessa hjälper oss att uppfatta **angulär acceleration** * Vid båggångarnas bas finns **sacculus** och **utriculus** * Detekterar **linjär acceleration** och **huvudets position**

Question 28

Vart går kopplingar till som kommer från de fem motoriska organen (övergripande)?

Answer 28

Kopplingar till ögonmotorikcentra, muskler och stora delar av hjärnan i övrigt

Question 29

Vad innehåller båggången (motorik) , hur är den uppbyggd anatomiskt och vilka två strukturer finns i anslutning?

Answer 29

Båggången är en vätskefylld kanal där hinnlabyrinten simmar (i benlabyrinten) Båggången är tjockare vid bas (kallas för ampuller) och i närheten finns då sacculus och utriculus

Question 30

Varför kan infektioner lätt sprida sig från hinnlabyrinten till hjärnhinna?

Answer 30

* Hinnlabyrenten står i förbindelse med cerobrospinalvätska genom endolymfatiska gången varför infektioner lätt sprider sig

Question 31

Vad innehåller benlabyrinten och hinnlabyrinten för vätskor?

Answer 31

* Benlabyrinten är fylld med **perilymfa** som är en vanlig extracellulär vätska (140 mmol Na+, 4 mmol K+) * Hinnlabyrinten är fylld med **endolymfa** som innehåller 150 mmol K+ och lite natrium (mer som en intracellulär vätska)

Question 32

Vad finns i varje båggångs ampull och hur är dessa anatomiskt placerade?

Answer 32

* I varje ampull finns grupp med vestibulära hårceller som liknar de i snäckan men med längre stereocilier * De sitter fast i hinnlabyrintens vägg i struktur (crista ampularis) och sträcker sig ”långt” upp till cupula (gelatinös massa med glykoproteiner) och omges då av endolymfan

Question 33

Vilken typ av rörelse är båggången känslig för?

Answer 33

Angulär acceleration

Question 34

Hur fungerar båggångarna vid rörelse?

Answer 34

Roterar vi huvud åt vänster kommer vätska i horisontell båggång på vänster sida att vilja stanna kvar tack vare tröghet, detta ger en relativ rörelse av vätskan i förhållande till huvud (åt motsatt håll), denna relativa rörelse kommer stimulera sinnesceller i ampuller vilket ger en ökning av impulsfrekvens (aktionspotentialer) på vänster sida, på höger sida sker det motsatta, där kommer impulstrafik minska

Question 35

I vilka plan registrerar de respektive båggångarna?

Answer 35

* En båggång för varje plan i rymden vilket gör att acceleration kan uppfattat oavsett riktning * Vertikal båggång – angulär acceleration i y-plan * Andra vertikala båggången svarar mot acceleration i x-plan * Horisontell båggång svarar på acceleration i z-plan

Question 36

Hur är sacculus och utriculus uppbyggda och varför är de byggda så?

Answer 36

* Har också hårceller med långa stereocilier som sitter inbäddade i massa av glykoproteiner * Ovanpå dessa finns kristaller av kalciumkarbonat (**otoconier**) som kraftigt ökar massan vilket innebär att om vi lutar på huvudet kommer denna massa vilja glida iväg vilket ger en böjning av stereocilier och en signal i balansnerv

Question 37

Vad detekterar sacculus och utriculus och vad innebär detta?

Answer 37

Detekterar **huvudets position i förhållande till gravitation** * Hårcellerna har olika oritentering * Sacculus uppfattar framför förändring i **vertikalplan** * Utriculus framför allt i **horisontalplanet** * De svarar också på linjär acceleration

Question 38

Vad innebär det att sacculus och utriculus även svarar på linjär acceleration (utöver förändring i vertikalplan (S) och horisontalplan (U))?

Answer 38

Detta innebär att nervsystemet via sacculus/utriculus med sina **otoconier** och cilier inte kan uppfatta om vi accelererar framåt eller lutar huvudet bakåt

Question 39

Var går de afferenta nervtrådarna från vestibulära labyrinten? Vilka reflexer sker där och vad hjälper de oss med? Vad samarbetar för att samordna en av dessa?

Answer 39

* Afferentra nervtrådar från vestibulära labyrinten går till **vestibulär nuklei** i hjärnstam (VN på bilden) * **Vestibulära reflexer** hjälper oss med tre saker * **Postural** **stabilisation** – att hålla balans (t ex om någon knuffar oss) * **Gaze** **stabilization** (**VOR**) – hjälper oss hålla blicken stadig när vi rör oss * **Self-motion perception och navigering** – vi kan orientera oss i rummet, vad är upp, hur håller vi huvud, har vi börjat röra oss osv (vestibulär nuklei tillsammans med stora delar av hjärnbark)

Question 40

Hur fungerar VOR (gaze stabilization)?

Answer 40

* En accelerering moturs kommer stimulera horisontell båggång på ena sidan (rött) och den ökade impulstrafiken går via vestibulär nuklei i pons vidare till abducens nuklei varifrån sedan information går för omkoppling i nucleus oculomotorius och sedan till lateral rectusmuskel och medial rectusmuskel * Effekten blir att när vi börjar röra oss moturs rör sig ögonen åt andra hållet som kompensation för rörelse (utan denna reflex blir vi yra)

Question 41

Hur fungerar VSR (vestibulo-spinala-reflexen) (postural kontroll)?

Answer 41

**​**Impulstrafik från balansnerv till vestibulära kärnor och därifrån vidare neråt till ryggmärgens framhorn som påverkar skelettmuskulatur vilket hjälper oss hålla balans (bussen bromsar in och vi kompenserar, mkt tack vara denna reflex)

Question 42

Vilka övriga sinnen för balans har vi utöver balansorganen och hur fungerar detta övergripande?

Answer 42

* Syn * Proprioception – muskelsinnet (muskelspole och golgi-senorgan) genom att nervsystemet får info om hur lång muskel är och hur mkt kraft som är utvecklad * Tryckreceptorer – framför allt i fotsulor (information om var vi lägger tyngd) * Detta ger sammantaget massivt sensoriskt inflöde som integreras i hjärnstam och lillhjärna vilket leder till ett motorkommando vilket ger rörelser och förändrar aktiviteten i dessa fyra sinnena (ständigt pågående process)

Question 43

Vad betyder hertz?

Answer 43

svängningar per sekund (frekvens)

Question 44

Vad innebär angulär acceleration?

Answer 44

**Rotatoriska rörelser**

Question 45

Om trycket på ett ljud är 40 vad blir ljudtrycksnivån i dB SPL? * **Ljudtrycksnivå dB sound pressure level = 20 x log(P /Pref)** * **P är trycket på det ljud vi lyssnar på** * **Log – 10log** * **Pref - 20 mikropascal vid 1000 hertz –** normalt varifrån vi kan höra

Answer 45

20x log(40/20)= 20x log(2)= 20x 0,3 = 6 dB

Question 46

Vad händer med impulstrafiken när vi accelererar?

Answer 46

Impulstrafik ökar vid acceleration men om vi rör oss i konstant hastighet kommer det att minska till viloläge, tills vi decelererar vilket ger mindre impulsfrekvens, detta innebär att balansorganet detekterar förändringar i hastighet (exemplet poängteras vid angulär acceleration) **FLYGPLANET!** Vi märker inte om vi har svängt efter en angulär acceleration

Question 47

Vad är linjär acceleration? Vilket balansorgan har denna uppfattningsförmåga?

Answer 47

Linjär acceleration är förändringstakten i hastighet över en given tidsperiod för ett objekt som rör sig i en riktning ## Footnote **Sacculus och Utriculus**