Gehör

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Synonyme: auditive Wahrnehmung, Gehörsinn, Hörsinn, Hören
Englisch: hearing

1. Definition [bearbeiten]

Als Gehör oder auditive Wahrnehmung bezeichnet man die Sinnesempfindung, die akustische Reize bzw. den Schall wahrnimmt.

2. Physiologie [bearbeiten]

Die auditive Wahrnehmung des Menschen basiert auf dem Ohr bzw. dem Hörorgan. Seine verschiedenen Abschnitte dienen der Schallaufnahme, der Schallweiterleitung und der Schallverarbeitung.

• Außenohr: Schallaufnahme
• Mittelohr: Schallweiterleitung, Impedanzanpassung
• Innenohr: Schallverarbeitung

Das Innenohr wandelt Schallreize in neuronale Impulse um, die vom Nervus vestibulocochlearis in das ZNS weitergeleitet werden. In der Hörbahn erfolgt die Prozessierung und Filterung der auditiven Signale. Die Auswertung findet schließlich im Bereich der Hörrinde (auditiver Cortex) statt.

Der Reiz, der die Signaltransduktion im auditorischen System auslöst, ist eine Veränderung des Luftdrucks, welcher durch Schallwellen hervorgerufen werden. Im Folgenden laufen verschiedene neurophysiologische Prozesse ab, an deren Ende in der Hörbahn eine fertige akkustische Information für die höheren Gehirnzentren steht.

2.1. Reiz [bearbeiten]

Durch Schallwellen, welche die Innenohrflüssigkeiten in Schwingungen versetzen, wird die Basilarmembran frequenzabhängig angeregt, an bestimmten Stellen auszuschlagen. Dabei bilden sich

• hohe Frequenzen nahe am Stapes
• niedrige Frequenzen nahe am Helicotrema ab.

Es findet also eine Frequenz-Ortsabbildung statt, was auch als "Ortstheorie" bezeichnet wird.

2.2. Transduktionsbeginn [bearbeiten]

Durch die Auslenkungen der Basilarmembran werden an diesen Stellen die Stereozilien der äußeren Haarzellen am stärksten abgebogen, was zu einer Öffnung der Transduktionskanäle führt.

2.3. Elektromechanische Auswirkungen [bearbeiten]

Die Öffnung der Kanäle bewirkt einen starken K⁺-Einstrom, die Zelle beginnt zu depolarisieren. Dieser Vorgang geschieht in der Regel sehr schnell.

Dem Einstrom von K⁺ liegt die hohe Potentialdifferenz von ca. -155 mV zwischen der Endolymphe in der Scala media und dem Zellinneren der Haarzelle zugrunde. Bei Schließung der Transduktionskanäle kommt es, da K⁺ über Cl^--Kotransporter wieder aus der Zelle hinausbefördert wird, zu einer Repolarisation.

2.4. Verstärkung des Reizes [bearbeiten]

Da die Basilarmembran durch die Schwingungen in Auf- und Abwärtsbewegungen versetzt wurde, kommt es in den äußeren Haarzellen zu oszillierenden Bewegungen, welche durch das Protein Prestin ermöglicht werden.

Diese sehr schnellen Oszillationen verstärken selbst geringe Schwingungen um ein Vielfaches und ermöglichen eine maximale Auflösung bzw. Frequenzselektivität des aufgenommenen Reizes. Die Oszillation kann Frequenzen von bis zu 20.000 Hz erreichen!

2.5. Rolle der inneren Haarzellen [bearbeiten]

Durch die starke Oszillation werden die inneren Haarzellen nun indirekt mit erregt und es kommt wie bei den äußeren Haarzellen zu einer Öffnung der Transduktionskanäle und einem Einstrom von K⁺.

Durch die Depolarisation kommt es durch einen Ca²⁺- Einstrom zur Ausschüttung von Glutamat. Dieser Neurotransmitter bindet an AMPA-Rezeptoren und erzeugt dann EPSPs am Hörnerv, welches zur einer Öffnung von Na⁺-Kanälen führt und damit zu Aktionspotentialen, die über die Hörbahn weitergeleitet werden.

3. Pathophysiologie [bearbeiten]

Schädigungen der Haarzellen können die Signaltransduktion empfindlich stören oder sogar ganz unmöglich machen - z.B. bei Degeneration der Haarzellen. Solche Schäden können durch einen übermässigen Schallpegel verursacht werden (regelmässige Discobesuche, laute Konzerte o.Ä.) oder aber auch durch ototoxische Wirkungen von bestimmten Medikamenten (z.B. Antibiotika).