lunes, 25 de mayo de 2015

0644. Tres artículos muy valiosos sobre la cóclea - Por: Melissa Waller


Aclaración: 
Estos tres artículos están en inglés, se utilizó el traductor a español de Google.
Recopilado por: Marlene Buriticá "Felicidad"
Mayo 25 de 2015.


5 hechos asombrosos sobre la cóclea
Por: Melissa Waller
Publicado 21 de octubre 2013

Todos los días recuerdo lo increíble que es la cóclea (la imagen en la parte superior de este post es del interior de la cóclea!). Hoy quería compartir con ustedes algunos de mis datos favoritos. 

1. La cóclea Turns "Sonido" en "Audiencia"

Las ondas de sonido son casi todas partes. Pero a pesar de que el cerebro es un órgano realmente increíble, que por sí sola no es capaz de reconocer las ondas sonoras. Ese es el trabajo de la cóclea! La cóclea es la parte más interna de la oreja y se conecta directamente al cerebro.

Cuando el oído recoge las vibraciones del sonido son enviados a través de diferentes partes de la oreja y en la cóclea, de la misma manera que un embudo dirige líquido. En la cóclea estas vibraciones sonoras se convierten en pequeñas señales eléctricas que van directamente al cerebro. Luego, las células nerviosas del cerebro toman el control y te perciben el sentido de que nosotros llamamos "audiencia". Y todo esto ocurre casi instantáneamente. 

2. La cóclea es del tamaño de un guisante

Cada cóclea es increíblemente pequeña. Es aproximadamente del tamaño de un guisante y desde el aspecto exterior como una diminuta concha de caracol. Pero dentro de este pequeño órgano son todo tipo de pequeñas estructuras que trabajan juntos para convertir el sonido en la audición. Todos están enrolladas en una espiral, pero si desea desenrollar una cóclea promedio sería llegar a ser un tubo alrededor de 31.5mm de largo. Este tubo puede ser de unos pocos milímetros de ancho en la base, pero hacia la parte superior se contrae a meras fracciones de milímetro. Dentro de esta pequeña distancia es todo lo que su cuerpo necesita para convertir las vibraciones sonoras en audiencia.

3. Hay más de 20.000 células nerviosas en la cóclea media

Simplemente porque es pequeño no evitar que se llena de todo tipo de células especiales. De hecho, hay más de 20.000 células ciliadas que son totalmente responsables de recibir las ondas de sonido y convertirlos en audiencia.

Echa un vistazo a la foto en la parte superior de este post para ver lo que parecen: las partes verdes son sólo algunas de estas células 20.000. Y para darle un sentido de escala, cada una de las células verdes es inferior a 20 micrómetros de largo (0,0007 pulgadas)! Los pequeños pelos en la parte posterior de vibración muy superior y hacia atrás en respuesta a las ondas de sonido, y luego estas vibraciones se convierten en señales eléctricas en las partes verdes más grandes. Las partes amarillas son parte del nervio auditivo, y son como las carreteras que envían estas señales eléctricas directamente al cerebro.

4. Diferentes células nerviosas producen diferentes sonidos al ser escuchados

Todo 20.000 de estas células se extienden a lo largo de la distancia de la cóclea, o alrededor de 31.5mm. Pero si usted estimula dos células ciliadas diferentes que están lejos, se oiría dos sonidos completamente diferentes. Esto sucede debido a la forma en que las células ciliadas están dispuestas a lo largo de una membrana dentro de la cóclea. La membrana es corta y rígida en un extremo por lo que sólo responde a los sonidos de tono alto (como chirrido de un pájaro), mientras que el otro extremo es más larga y más flexible por lo que sólo responde a los sonidos de tono bajo (como el ritmo de un tambor). Esto se llama "tonotopia," y es tan importante que merece una historia por sí solo - más sobre esto en otro momento!

5. fluido dentro de la cóclea hace olas

La membrana vibra, pero no vibra en el aire. En lugar de ello, la parte de la cóclea que toca estas células ciliadas y la membrana se llena con un líquido especial llamado endolinfa. Debido a que este líquido es más pesado que el aire, se mueve con más fuerza para que las células de pelo y membrana puedan trabajar más eficientemente. Es muy parecido a la diferencia entre tener una brisa de verano en la cara y ser golpeado por una fuerte ola  en la playa.

http://www.medel.com/blog/5-amazing-facts-about-cochlea/

A Photographic Tour of the Cochlea


Un recorrido fotográfico de la cóclea
Por: Melissa Waller
Publicado 31 de octubre 2013

Vamos a empezar con una imagen de todo el oído interno, que es la parte del oído que contiene la cóclea. Se puede ver en la imagen en la parte superior de esta página. (Esa foto es cortesía de Helge Rask-Andersen, MD, Hospital de la Universidad de Uppsala, Uppsala, Suecia)

Es un modelo de plástico de un oído interno real. La estructura en forma de espiral en el lado izquierdo es la cóclea, que contiene las estructuras nerviosas que detectan vibraciones acústicas y los convierten en la información eléctrica que el cerebro reconoce como sonido.

Ahora, vamos a echar un vistazo más de cerca el interior de la cóclea:




Las células nerviosas dentro de la cóclea. (Foto cortesía de CG Wright, Ph. D., UT Southwestern Medical Center, Dallas, EE.UU.)
 
Esta es una cóclea que se ha abierto para que pueda ver las células nerviosas en el interior: cada una de las pequeñas líneas que se ven dentro de la cóclea es una célula nerviosa. Se colocan todo el camino desde la base (la parte superior en esta imagen) hasta el ápice (la parte más interior de la espiral). Diferentes partes de la cóclea responden a diferentes frecuencias de sonido, desde las muy altas frecuencias (en la base) a las frecuencias muy bajas (en el ápice).

Pero la cóclea no es un órgano de dos dimensiones. Pues resulta que también se curva hacia arriba:




El vértice de la cóclea está en el extremo de la espiral. (Foto cortesía de CG Wright, Ph. D., UT Southwestern Medical Center, Dallas, EE.UU.)

La más interna (y, en esta imagen, la más alta) parte de la espiral es el vértice.

La cóclea es muy pequeño: desde la misma base hasta el vértice, la cóclea promedio sólo 31.5mm de largo y sólo alrededor de 10 mm de diámetro en su punto más ancho muy!




Un caracol con una serie de electrodos MED-EL inserta parcialmente. (Foto cortesía de Adrien Eshraghi MD, Universidad de la Escuela Miller de Medicina de Miami, Miami, EE.UU.)

Aquí está una cóclea con una serie de electrodos MED-EL. Se ha reducido a la mitad, para que pueda ver cómo el electrodo encaja dentro.

La matriz de electrodos consiste en alambres en forma de onda y los contactos de metal que están encerradas en el silicio. Los alambres de plata de la mirada porque están hechos de una mezcla de platino e iridio, dos metales que se combinan para crear cables que son a la vez fuerte y capaz de llevar a cabo fácilmente la corriente eléctrica.




Una radiografía de un caracol con un conjunto de electrodos. (Foto cortesía de Univ.-Prof. Dr. med. Dr. hc Karl-Bernd Hüttenbrink, Uniklinik Köln, Colonia, Alemania).

Y aquí está una placa de rayos X que muestra cómo las curvas de la matriz de electrodos cuando está completamente insertado en la cóclea. Usted puede ver cómo las curvas de la matriz de electrodos con las vueltas de la cóclea. Cada una de las manchas oscuras en la matriz de electrodos es un contacto de metal, y es estos contactos que transmiten la estimulación eléctrica desde el implante coclear a las células nerviosas de la cóclea.

http://www.medel.com/blog/photographic-tour-of-the-cochlea/ 


How the Cochlea Understands So Many Different Sounds

¿Cómo la cóclea entiende tan diferentes sonidos?
Por: Melissa Waller
Publicado: 26 de marzo 2014

En un post anterior os mostramos todo tipo de imágenes de la cóclea y cómo hay células tantas como 20.000 nerviosas (a menudo llamadas células ciliadas) dentro de este maravilloso órgano, pero ¿alguna vez se preguntó por qué hay tantas células diferentes? En una palabra, se llama "tonotopia:" una palabra griega que significa sonido + lugar. Pero, ¿qué es tonotopia, y cómo funciona? Vamos a averiguarlo!

Todo comenzó en el año 1961. En ese momento, los científicos sabían que la cóclea contiene miles de células nerviosas y que se extendieron a lo largo de la cóclea. Sin embargo, no había pruebas concluyentes en cuanto a lo que (si la hay) la relación que había entre las diferentes células nerviosas y sonidos diferentes.

El avance se produjo cuando Donald Greenwood, quien trabajó en el Laboratorio Psico-acústica de la Universidad de Harvard, publicó un estudio titulado El ancho de banda crítico y las coordenadas Frecuencia de la membrana basilar. En este estudio Greenwood encontró que las frecuencias específicas de sonido estimulan las células nerviosas en ubicaciones específicas dentro de la cóclea, y que una fórmula matemática se puede utilizar para encontrar exactamente el que las células nerviosas son estimuladas por un sonido dado. 1

Al igual que las teclas de un piano, las células nerviosas dentro de la cóclea se organizan desde el más bajo hasta el más alto grado. Las células nerviosas de un extremo de la cóclea, la región basal, envían la información de sonido agudo al cerebro mientras que en el otro extremo, la región apical, enviar la información de tono bajo. Al igual que pulsar una tecla del piano específica, estimulando un área específica de la cóclea que hace un sonido específico. He aquí un gráfico sencillo que muestra dónde todas estas diferentes frecuencias estimulan la cóclea:




Como puede ver, cada frecuencia del sonido estimula la cóclea en un lugar diferente. Por ejemplo, el aumento de frecuencias de sonido (como canto de los pájaros) estimulan la cóclea cerca de la base, mientras que las frecuencias más bajas (como el motor de un avión) estimulan la parte superior de la espiral.

Pero, ¿qué impacto tiene esto para la audiencia? Esto significa que si las células nerviosas en una parte específica de la cóclea no están presentes o no funcionamiento, entonces no será posible escuchar esa frecuencia específica del sonido. Por ejemplo, como las personas de edad es común a perder algo de audiencia en sólo en las altas frecuencias de sonido. Esto es porque las células nerviosas hacia la base de la cóclea, la parte más externa, se daña mientras que aquellos en el ápice, la parte más interna, permanecen intactos.

El estudio de Greenwood también construyó una base matemática para el diseño de todas las matrices de electrodos del implante coclear. Debido a que sólo las células nerviosas apicales son responsables de las bajas frecuencias de sonido, esto significa que sólo mediante la estimulación de estas células directamente pueden estas bajas frecuencias de sonido pueden percibir con precisión. Por supuesto, la única manera de llegar a la cima es con un conjunto de electrodos de largo.

He aquí un gráfico que muestra cómo las matrices de electrodos de diferentes longitudes cabrían en un ejemplo cóclea:




Como se puede ver, para estimular con precisión los sonidos por debajo de 1000 Hz en este cóclea requeriría una serie de electrodos que tiene más de 18 mm. Más cortas longitudes matriz de electrodos podrían causar sonidos que se perciben de manera inexacta. Sería como tener un piano de tamaño completo con 88 teclas, pero sólo ser capaz de jugar el más alto 44. La nota más baja que se puede tener acceso a sonaría campal-baja que las notas de mayor campal, pero usted sabe que usted ' re perdiendo en todas esas llaves verdaderamente bajos de tono. Para la experiencia auditiva más completa, incluyendo tonos bajos profundos, la cobertura completa de la cóclea es vital.

Es por eso que MED-EL diseña verdaderas matrices de electrodos de larga duración. Hacemos esto para ofrecer Cobertura Coclear Completa, porque entendemos la importancia de la estimulación de la región apical de la cóclea.


Referencia
D. Greenwood. (1961) de ancho de banda crítico y las coordenadas Frecuencia de la membrana basilar. Revista de la Sociedad Acústica de América; 33: 1344

http://www.medel.com/blog/how-the-cochlear-understands-so-many-different-sounds/


Melissa Waller
Melissa Waller es un audiólogo con un especial interés en la estimulación eléctrica de la región apical de la cóclea. Ella tiene una Maestría en Ciencias en Audiología de la Universidad de Texas en Dallas y una Licenciatura en Ciencias de la Educación de la Discapacidad Auditiva de la Universidad Metodista del Sur en Dallas, Texas. 

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