内有毛細胞と外有毛細胞の違い

主な違い 内有毛細胞と外有毛細胞の間にあるのは、内有毛細胞が蝸牛内の液体からの音の振動を電気信号に変換し、それが聴覚神経を介して脳に伝達されるのに対して、外有毛細胞は入力される低レベルの音を増幅することです。機械的に蝸牛の液体に。

内有毛細胞と外有毛細胞は、内耳にある受容細胞です。それらは、蝸牛管に沿って2列に編成されています。これらの細胞の毛は、蝸牛管の内側に向かって突き出ています。一般に、人間の外有毛細胞は内有毛細胞よりも数が多いです。

対象となる主な分野

1.内有毛細胞とは
– 定義、事実、機能
2.外有毛細胞とは
– 定義、事実、機能
3.内有毛細胞と外有毛細胞の類似点は何ですか
– 共通機能の概要
4.内有毛細胞と外有毛細胞の違いは何ですか
– 主な違いの比較

主な用語

電気運動性、内有毛細胞、運動毛、外有毛細胞、プレスチン、不動毛

内有毛細胞とは

内有毛細胞は、蝸牛に見られる受容細胞の主な種類であり、音波を神経インパルスに変換する役割を担っています。一般に、人間の蝸牛には、出生時に約 3,500 個の内有毛細胞が存在します。音の振動は、蝸牛の液体を通して来ます。変換されると、神経インパルスは聴覚神経を介して聴覚脳幹と聴覚皮質に伝達されます。

図 1:ステリオシリアとキノキリウム

内有毛細胞の先端面では、両方の不稔繊毛 kinocilium と呼ばれるもう 1 つの長い不稔繊毛 存在しています。約100個の小さな不動毛があります。キノシリウムは内有毛細胞の片側に存在します。不動毛と運動毛の両方が蝸牛の蓋膜に面しています。隣接する不稔繊毛は、不稔繊毛の頂点でタンパク質フィラメントによって互いに接続されています。これらのフィラメントの関連するイオン チャネルは、張力に応じて開きます。蝸牛の流体とともに不動毛を叩いている間、不動毛が運動毛に向かって変形することで、フィラメントに張力が発生します。これにより、イオン チャネルが開き、カルシウム イオンが細胞内に入り、脱分極します。脱分極すると、有毛細胞は神経伝達物質、おそらくグルタミン酸をその基部から聴覚前庭神経の求心性線維に放出します。キノシリウムは、音波を神経インパルスに変換することとは別に、頭の動きの識別にも関与しています。したがって、内有毛細胞は前庭器官としても機能します .

外有毛細胞とは

外有毛細胞は、蝸牛に存在するもう 1 つのタイプの有毛細胞です。それらはコルチ器官に3列に配置されています。哺乳類の聴覚の感度は、外有毛細胞の機能を持たない他の脊椎動物と同様です。感度は約 50 dB です。したがって、外有毛細胞の主な機能は、低振幅の音波を前もって増幅することです。海洋哺乳類の外有毛細胞は、約 200 kHz から感度を高めます。

図 2:コルチ器官

低振幅音波の増幅は、電気運動性によるものです . プレスティン 外有毛細胞の外側膜で特異的に発現する膜貫通タンパク質です。それは、外有毛細胞の脱分極と過分極に応じて収縮および伸長します。この機械的応答は、プレスチンの電圧依存性の構造変化によるものです。このシステムは蝸牛増幅器と呼ばれます。

内有毛細胞と外有毛細胞の類似点

• 内有毛細胞と外有毛細胞は、内毛に見られる 2 種類の受容細胞です。
• 蝸牛の 3 つのコンパートメントの 1 つにある基底膜にあるコルチ器官で発生します。
• 蝸牛管に沿って組織化されています。
• ステリオシリアは細胞の頂点を覆っています。頂点の片側にキノシリウムが発生します。
• Steriocilia と kinocilium はまとめて毛髪と呼ばれます。
• それらの毛は、蝸牛の蓋膜に向かって突き出ています。
• 有毛細胞の静止膜電位は-65 mVです。
• 脱分極すると、カルシウム イオンがこれらの細胞に入り、前庭蝸牛神経線維の末梢末端でグルタミン酸が放出されます。

内有毛細胞と外有毛細胞の違い

定義

内有毛細胞は、音波を神経信号に変換する蝸牛の受容細胞を指し、外有毛細胞は蝸牛の受容細胞を指します。毛束の動きで低音を増幅します。

番号

内有毛細胞の数は少なく、人間の蝸牛には約 3500 個の内有毛細胞が存在します。より多くの外有毛細胞があります。約 12,000 個の細胞が存在します。

行数

内有毛細胞は 1 行に配置され、外有毛細胞は 3 行に配置されます。

場所

内有毛細胞は内有毛細胞の末端に位置し、外有毛細胞神経は外有毛細胞神経の末端に位置します。

機能

内有毛細胞は蝸牛内の流体からの音の振動を電気信号に変換し、外有毛細胞は蝸牛の流体に入る低レベルの音を機械的に増幅します。

神経支配

プレスティン

内有毛細胞はプレスチンを発現しませんが、外有毛細胞はプレスチンを高レベルで発現します.これは、電気運動プロセスを助けるモータータンパク質であるためです.

結論

内有毛細胞は、コルチ器官に見られる主要な種類の受容細胞であり、聴覚と前庭の両方の感受性に関与しています。外有毛細胞は振幅の小さい音波を受容し、信号を機械的に増幅するため、哺乳類は他の脊椎動物よりも高い感度で音を聞くことができます。内有毛細胞と外有毛細胞の主な違いは、主にその機能です。

参照:

1. 「第 7D 章 – 聴覚系」。 REVIEW OF CLINICAL AND FUNCTIONAL NEUROSCIENCE – SWENSON、こちらから入手可能
2. Frolenkov、Gregory I.「蝸牛の外有毛細胞における電気運動性の調節」。 The Journal of Physiology、Blackwell Science Inc、2006 年 10 月 1 日、こちらから入手可能

画像提供:

1. 「Haircell カエル嚢」 A. James Hudspeth、M.D.、Ph.D. – コモンズ ウィキメディア経由のパーソナル コミュニケーション（CC BY-SA 3.0）
2. 「コルチ器官」Madhero88 作 – 自作 (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia 経由