Il sistema nervoso e la percezione
(parte II)
Il mondo dei suoni:
l’orecchio
Lezioni d'Autore
Anatomia dell'orecchio (I)
Video: La sua rappresentazione e l'anatomia
Anatomia dell'orecchio (II)
L’orecchio è l’organo deputato alla funzione uditiva e a quella
dell’equilibrio. E’ divisibile in : orecchio esterno, orecchio medio,
orecchio interno (parte A della figura sotto) ma vanno anche
considerate le vie nervose vestibolari e acustiche (parte B).
La funzione dell’orecchio (I)
L'orecchio assolve a due distinte funzioni: è in
grado sia di trasformare l'energia delle onde
sonore in impulsi elettrici, destinati a specifici
centri nervosi per la percezione e l'interpretazione
dei suoni (funzione uditiva), sia di rilevare le
variazioni di posizione e di movimento del capo
nello spazio e, quindi, di regolare la posizione
corporea. Il cervello infatti utilizza le informazioni
ricevute per elaborare e trasmettere ai muscoli
scheletrici i comandi che permettono al nostro
corpo di mantenersi in equilibrio sia da fermi che
in movimento (funzione dell'equilibrio).
La funzione dell’orecchio (II)
La funzione uditiva avviene grazie al contributo di
tutte e tre le parti dell’orecchio: orecchio esterno,
medio e interno.
Il padiglione e il condotto uditivo raccolgono e
convogliano le onde sonore verso il timpano, una
membrana vibrante che separa l'orecchio esterno
da quello medio e che mette in movimento i tre
ossicini (i più piccoli dello scheletro) che si
trovano nell'orecchio medio:
il martello, l'incudine e la staffa. Il timpano è
formato da tre sottili strati cellulari: quello
esterno è epitelio, l’intermedio è costituito di fibre
collagene e l’interno di mucosa.
La funzione dell’orecchio (III)
L'orecchio interno, parte essenziale dell'udito, è
situato nella rocca petrosa dell'osso temporale. è
formato da alcune cavità che formano il
labirinto osseo le cui pareti sono tappezzate da
membrane che costituiscono il
labirinto membranoso. L'interno del labirinto è
pieno di un liquido chiamato endolinfa; tra i due
labirinti si trova la perilinfa. L'orecchio
interno,quindi, è formato da: labirinto osseo,
labirinto membranoso, endolinfa e perilinfa,
terminazioni nervose, vasi sanguigni.
Perché sentiamo (I)
Video:L'udito
Perché sentiamo (II)
In tutti i Vertebrati è presente un organo di senso
statico che, dai Tetrapodi in poi, si associa ad uno
acustico. È solo nei Mammiferi che compaiono
tutte e tre le parti dell’orecchio (esterno, medio,
interno).
L’udito è associato alla possibilità dell’animale di
emettere suoni, esiste perciò un profondo
collegamento tra l’organo della fonazione e quello
acustico.
Perché sentiamo (III)
L’orecchio umano percepisce vibrazioni sonore
oscillanti tra i 16 e i 20.000 Hz.
I suoni sono convogliati dal padiglione auricolare,
aiutato dalle sue sporgenze e rientranze (elice,
antielice, trago, antitrago…), verso il condotto
uditivo e la membrana del timpano.
Questa si mette a vibrare in sintonia
trasmettendo il movimento alla catena degli
ossicini.
Perché sentiamo (IV)
La staffa, suo segmento terminale, attraverso la
finestra ovale trasmette alla perilinfa le vibrazioni,
ma, per le sue diverse caratteristiche
geometriche, le modifica, riducendone l'ampiezza
e aumentandone l'intensità. Le
onde di pressione si propagano lungo la rampa
vestibolare in direzione dell’apice, per
ridiscendere, attraverso l’elicotrema, nella rampa
timpanica e investono anche le pareti
membranose del dotto cocleare trasmettendosi
all’endolinfa.
Perché sentiamo (V)
Le onde che si vengono a determinare nei liquidi
dell'orecchio interno stimolano l'organo di senso
uditivo vero e proprio cioè l'organo del Corti.
Si crea infatti un’onda viaggiante che si propaga e
che raggiunge le cellule ciliate dell’organo del
Corti.
È qui che mediante variazioni di potenziali di
membrana si crea un flusso elettrico capace di
liberare i mediatori sinaptici verso le terminazioni
del nervo acustico.
Perché sentiamo (VI)
La successiva fase della percezione uditiva è di
codificazione dell'impulso, diversa a seconda della
frequenza del segnale in entrata.
A tal fine il primo neurone ha a disposizione tre
meccanismi per regolare il segnale:
a) fibre nervose che presentano una propria
specificità di frequenza;
b) possibilità di variare la cadenza dell'impulso
neurale;
c) attivazione in parallelo di più fibre nervose.
Perché sentiamo (VII)
Infine il messaggio nervoso parte e raggiunge i
centri del lobo temporale preposti alla 'lettura' e
interpretazione dello stimolo.
E' lì che il segnale verrà sentito come musica,
voce, rumore, frastuono... liberando quell'insieme
di emozioni e sentimenti che ogni percezione crea
in noi.
E' nella cosiddetta 'area 21 di Brodmann', parte
della corteccia temporale del cervello umano,
dove sembra accertato che avvenga la
decodificazione dei messaggi uditivi e del
linguaggio. Nella maggior parte degli individui la
funzione del linguaggio risiede nel lobo sinistro.
Perché sentiamo (VIII)
Le onde sono percepite e interpretate dal cervello
umano come suoni o come rumori.
Quando un mezzo come l’aria o l’acqua vibra, in
esso si producono delle onde sinusoidali che
viaggiano con una certa velocità (v = s/t),
raggiungono l’orecchio e vengono percepiti come
suoni se hanno un carattere periodico compreso,
come detto, tra i 16 e i 20.000 Hz.
Il suono ha una frequenza ν, misurata in hertz
(Hz), dove 1 Hz equivale a 1 vibrazione/secondo.
Quelle vibrazioni che mancano di carattere
periodico sono avvertite come rumori.
Perché sentiamo (IX)
Video:L'orecchio e il suono
La funzione dell’equilibrio (I)
La seconda funzione dell'orecchio -quella
dell'equilibrio- è assicurata dall'apparato
vestibolare.
Situato nell'orecchio interno, esso è in
connessione con numerosi centri nervosi motori il
cui compito è di controllare i muscoli che, in via
riflessa, garantiscono il mantenimento
dell'equilibrio e la posizione eretta.
La funzione dell’equilibrio (II)
L'organo dell'equilibrio è formato dai tre canali
semicircolari, disposti perpendicolarmente tra loro
a cui si aggiungono le cavità dell’utricolo e del
sacculo. Tutte queste cavità ossee sono rivestite
da membrane tappezzate da cellule ciliate e
contenenti endolinfa.
I tre canali sono in comunicazione tra loro e
ciascuno presenta un’estremità dilatata a formare
un’ampolla, all’interno della quale si trovano
cellule ciliate immerse nell’endolinfa e in una
struttura gelatinosa detta cupola. Occorre inoltre
ricordare gli otoliti, minuscoli granuli di calcare
coperti di sostanza gelatinosa, contenuti
nell’endolinfa.
La funzione dell’equilibrio (III)
A seconda del movimento del capo, l'apparato
vestibolare risponde in modo diverso.
A causa della loro forma circolare, i canali sono
attivati solo dai movimenti di rotazione del cranio
(v. parte B della figura) .
L’utricolo e il sacculo, informano invece il sistema
nervoso sui movimenti lineari del capo e sulla sua
posizione rispetto alla forza di gravità
(v. parte A della figura)
La funzione dell’equilibrio (IV)
A seconda del movimento del capo, l'apparato
vestibolare risponde in modo diverso.
A causa della loro forma circolare, i canali sono
attivati solo dai movimenti di rotazione del cranio
(v. parte B della figura) .
L’utricolo e il sacculo, informano invece il sistema
nervoso sui movimenti lineari del capo e sulla sua
posizione rispetto alla forza di gravità.
(v. parte A della figura)
La funzione dell’equilibrio (V)
Tutti questi organi utilizzano un sistema basato
sull'endolinfa e su cellule nervose sensitive,
dotate di ciglia immerse in strutture simili a
cupole ampollari stimolate dagli otoliti. Dal
labirinto infine partono informazioni verso il
sistema nervoso sulle caratteristiche di
accelerazione e velocità del capo nello spazio.
Poiché la nostra postura è eretta e poggia su una
base relativamente ristretta (i piedi) e il capo è
una struttura pesante posta a un'estremità di un
sistema di leve, le informazioni circa il suo
spostamento nello spazio sono essenziali nel
mantenimento dell'equilibrio.
La funzione dell’equilibrio (VI)
L'area cerebrale preposta alla decodifica delle vie
vestibolari è il lobo dell’insula, tra il lobo
temporale e il lobo frontale, all’interno della
scissura di Silvio.
Da lì alcune fibre arrivano ai nuclei del bulbo
cerebrale e poi al cervelletto dove vengono
elaborate le risposte motorie per il controllo
automatico dei muscoli scheletrici preposti
all’equilibrio.
La funzione dell’equilibrio (VII)
Video: Il senso dell'equilibrio
Altri video
Video n.1 L'orecchio e il cervello. Documentario Raiscuola
Video n.2 L'orecchio: il labirinto. Documentario Raiscuola
