Улитка

Улитка (cochlea) — часть внутреннего уха наземных позвоночных, образующаяся как выпячивание круглого мешочка преддверия (саккулюса).

Эволюция и строение

Эволюция слухового аппарата прослеживается от рыб до млекопитающих:

  • У рыб (кроме химер) в саккулюсе появляется особый вырост — лагена, со слуховым сосочком. Это зачаток будущего слухового аппарата.
  • У земноводных от слухового сосочка обособляются базилярный (зачаток кортиева органа) и амфибиальный слуховые сосочки. Часть стенки лагены у базилярного сосочка образует основную (базилярную) мембрану.
  • У пресмыкающихся лагена развита лучше. У крокодилов она превращается в длинный, несколько изогнутый канал — улитку, разделённую основной мембраной на два отдела. Над основной мембраной развивается текториальная (покровная) мембрана.
  • У птиц и клоачных млекопитающих наряду с улиткой сохраняется остаток лагены с макулой. Её функции связывают с полётом (у птиц) или со слухом при костной проводимости. Особенно хорошо развита улитка у ночных хищных птиц (совы и др.), использующих слух для локации добычи.
  • У плацентарных млекопитающих улитка удлиняется и изгибается, образуя спираль:
    • У некоторых китообразных — 1,5 витка.
    • У человека — 2,5–2,75 витка. Конечный слуховой сосочек редуцируется, а основной преобразуется в кортиев орган.

Функциональная анатомия (на примере человека)

Костный канал улитки разделяется двумя мембранами — базилярной и рейснеровой — на три заполненных жидкостью канала (лестницы):

  1. Барабанная лестница (нижний канал).
  2. Вестибулярная лестница (верхний канал).
    • Оба заполнены перилимфой.
  3. Средняя лестница (улитковый проток).
    • Расположена между двумя другими.
    • Заполнена эндолимфой.
    • На базилярной мембране внутри неё находится кортиев орган — собственно рецепторный аппарат слуха.

Функции

Улитка как рецепторный аппарат выполняет две ключевые задачи:

  1. Преобразование энергии: преобразует механическую энергию звуковых колебаний в энергию нервных импульсов.
  2. Частотный анализ: осуществляет первый этап анализа звука по частоте (определение высоты тона).

Современный контекст

Современные исследования позволили детально изучить механизм работы улитки, известный как бегущая волна. Звуковые колебания вызывают движение жидкостей и вибрацию базилярной мембраны, которая имеет градиент жёсткости (широкая и гибкая у верхушки, узкая и жёсткая у основания). В результате разные участки мембраны резонируют на разные частоты, что позволяет проводить спектральный анализ звукового сигнала уже на периферическом уровне. Это открытие легло в основу теории места в слуховом восприятии (Бекеши, Нобелевская премия 1961 года).