Neurofisiologia da Audição

Transcrição

1 Universidade de São Paulo Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto Fisiologia Humana - RFM 0006 Neurofisiologia da Audição Willian Lazarini Lopes, MSc. Doutorando em Neurologia/Neurociências Laboratório de Neurofisiologia e Neuroetologia Experimental, FMRP Supervisora de Estágio PAE: Profª Dra. Eliane Comoli Ribeirão Preto, 2018

2 Plano de aula Características das ondas sonoras e espectros audíveis do som Anatomia da orelha e do ouvido: Externo, médio e interno Transdução mecâno-elétrica do sinal sonoro: Células ciliadas e fluxo iônico Neuroanatomia e integração sensorial da informação: Fluxo aferente da informação do nervo auditivo ao córtex auditivo

3 Características das ondas sonoras O que é o som? São as ondas de pressão gerada pelas moléculas de ar Propagação 3D camadas de compressão e rarefação do ar Principais características: amplitude e frequência

4 Características das ondas sonoras: frequência Frequência é uma grandeza física: número de ciclos (oscilações) em um intervalo de tempo. Medida em Hertz (Hz), número de oscilações por segundo Baixa frequência sons graves (sons mais baixos) Alta frequência sons agudos (sons mais altos)

5 Características das ondas sonoras: Amplitude Amplitude é a medida de magnitude de oscilação de uma onda Representa a intensidade sonora: som forte ou fraco Menores amplitudes: som fraco Maiores amplitudes: som forte

6 Características das ondas sonoras: Amplitude (World Health Organization, 2018)

7 Espectros do som audível Ser humano: 20 Hz * 20 khz Faixa intermediária * recém-nascidos

8 Espectros do som audível VS. produzido Sons com efeitos desagradáveis Sons musicais Tamanho das estruturas auditivas: Menores: melhores ressonadoras para altas frequências Maiores: melhores ressonadores para baixas frequências Sons produzidos Sons audíveis

9 Espectros do som audível VS. produzido

10 Estruturas do sistema auditivo

11 Ouvido externo Pavilhão Concha Canal auditivo externo (Meato acústico) Conformação anatômica: Aumento Seletivo (30-100x) na pressão de ondas de ~ 3kHz

12 Ouvido médio Membrana timpânica Martelo Bigorna Estribo Solução do problema da mudança de impedância Impedância: resistência ao movimento. Menor impedância maior impedância Perda da energia acústica (~99,9%)

13 Ouvido médio superando a perda de sinal acústico Membrana timpânica aumenta a pressão do som em ~ 200 vezes Como isso ocorre? Mecanismo Biomecânico: Membrana timpânica Ossículos Janela oval

14 Ouvido interno Cóclea: do latim, caracol Formato de espiral Aproximadamente 0,1 cm de largura

15 Cóclea Helicotrema Janela oval Rampa vestibular Rampa Média Tímpano Rampa Timpânica Janela redonda Tímpano Janela redonda Janela oval Membrana basilar Helicotrema

16 Cóclea

17 Cóclea e o Órgão de Corti Secção transversal da cóclea Células ciliadas Órgão de Corti

18 Órgão de Corti Cílios organizados em tamanhos crescentes Arranjo bilateral simétrico Deslocamento do estereocílio: Despolarização (menor maior) Hiperpolarização (menor maior)

19 Órgão de Corti Cílios organizados em tamanhos crescentes Arranjo bilateral simétrico Deslocamento do estereocílio: Despolarização (menor maior) Hiperpolarização (menor maior)

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21 Transdução mecâno-elétrica do sinal sonoro Geração do potencial elétrico: ~10 microssegundos. Alterações do diâmetro de um átomo. Resoluções nestas ordens de grandeza: restrições de transdução (segundo mensageiro) Endolinfa: K mv -125 mv Portanto, como ocorre a transdução do sinal auditivo? Potássio (K+) Endolinfa X Perilinfa Perilinfa: K+ 0 mv Céls. ciliadas: - 45 mv

22 Transdução mecâno-elétrica Papel do íon potássio (K+): Abertura de canais de K+ Endolinfa: K mv Entrada de K+ pelo seu gradiente eletroquímico (difusão) e consequente despolarização celular. Abertura de canais de Ca2+ dependentes de voltagem Exocitose de neurotransmissores

23 Transdução mecâno-elétrica Rápida repolarização: Abertura de canais de K+ dependentes de Ca2+ Exploração rápida dos diferentes meios iônicos K+ K+

24 Ascendência Central da informação sonora Organização em paralelo bilateral Integração Espaçotemporal + frequência Integração Espaçotemporal * Relevância clínica??

25 Córtex auditivo Lobo temporal (Giro temporal superior) Semelhança com sistema visual e somatosenssensorial O córtex auditivo contém um Mapa topográfico da cóclea

26 Tonotopia do sistema auditivo Maiores frequências: base da cóclea Menores frequências: extremidade da cóclea Especificidade da informação ao longo da via auditiva

27 Perda auditiva: surdez de condução e sensorioneural Exposição aguda à alta intensidade: Rompimento da membrana timpânica; Exposição crônica à intensidade moderada: Danificação dos estereocílios; Alterações na concentração de K+ Implante coclear

28 Recapitulando...

29 Recapitulando...

30 Referências bibliográficas Eric Kandel; James Schwartz; Thomas M. Jessell; Steven Siegelbaum; A.J. Hudspeth. Princípios de Neurociências, McGraw-Hill, 5 ed Dale Purves. Neurociências. Artmed, 4. ed,